論文：基于單片機(jī)紅外數(shù)據(jù)通訊系統(tǒng)的設(shè)計-資料下載頁
2024-11-16 17:33本頁面
【導(dǎo)讀】一系列改進(jìn)措施。隨著各種手持式信息終端設(shè)。傳統(tǒng)的有線通信更加方便自由的通信方式逐漸被人們重視。技術(shù)的研發(fā)，多種通信協(xié)議的競相產(chǎn)生。在第一次世界大戰(zhàn)中德國就研制并運用了紅外通信。近年來由于微電子技術(shù)的發(fā)展，輻射器件和接收器件。器化、寬頻帶通信的迫切需要，紅外無線通信才又引起各國的普遍重視和發(fā)展。能引發(fā)的一些問題。1800年，英國物理學(xué)家.赫胥爾從熱的觀點。行比較，赫胥爾用在彩色光帶附近放幾支作為比較用的溫度計來測定周圍環(huán)境溫度。紅外通信是利用紅外技術(shù)實現(xiàn)兩點間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。射和接收系統(tǒng)兩部分組成。系統(tǒng)用光學(xué)裝置和紅外探測器進(jìn)行接收，就構(gòu)成紅外通信系統(tǒng)。紅外發(fā)射器的功能是完成信號的電光變換，向空間發(fā)射出紅外脈沖。信號的頻譜寬度，保證通信線路暢通。平對信號進(jìn)行判決，使之變換為數(shù)字電平。紅外通信采用紅外線作為通信載體，一般采用波長左右的紅外線。
【正文】 MOV C， RB8 16 MOV F0， C ； RB8 送 F0 CLR RI ；清除接收標(biāo)志 CLR REN ；關(guān)閉接收允許 17 第三章 紅外通信中需解決的問題和改進(jìn)措施 紅外通信中需解決的問題 光源干擾 紅外線的波長介于紅光和微波之間，普通的紅外控制所用波長在 770nm～ 1200nm的近紅外區(qū)。 事實上，凡濕度超過絕對零度（－ 273℃）的物體都是紅外輻射源，物體溫度約高，紅外輻射的強(qiáng)度就越大。而對紅外信號最有影響的光噪聲是陽光與室內(nèi)照明光源。圖 給出了各種光源的光譜分析和紅外濾波 片與紅外接收二極管的響應(yīng)區(qū)間。 圖 光譜分析與接收區(qū)間 由圖 可見，紅外接收二極管的光譜靈敏范圍約為 740nm～ 1000nm，再配合紅外濾波光片的光學(xué)高通濾波作用就能有效地抑制波長 850nm以下的各種光源的干擾。但對于光源中波長 *50nm以上部分，必須采取二次調(diào)制等其他方法解決其對紅外通信信號的干擾。 紅外輻射的衰減 從紅外發(fā)射管輸出，入射到光敏器件表面的輻射入射量 E(r)反比于兩者距離的平凡， 18 即： ? ? ? ? ? ?drrddErE ?????????2 由圖 可看出，輻射入射量 E(r)在 r＝ d 處為 E(d)，而在 r＝ 2d 處， ? ? ? ?dEdE412 ?， 隨著距離的增加，紅外輻射量急劇下降。 圖 輻射量與距離的關(guān)系 紅外通信中的技術(shù)措施 二次調(diào)制 [4] 二次調(diào)制是指首先用異步串行數(shù)據(jù)對 40kHz 的載波信號進(jìn)行脈沖調(diào)制，然后再去對波長約 940nm 的紅外光進(jìn)行第二次幅度調(diào)制（光調(diào)制），即用驅(qū)動紅外發(fā)光關(guān)等的方法產(chǎn)生紅外數(shù)據(jù)信號。信號波形見圖 圖 二次調(diào)制 19 采用脈沖驅(qū)動紅外二極管，不易使管芯發(fā)熱，而且允許脈沖電流幅度比直流電流有很大增長。例如，脈沖寬度 100us，頻率 100Hz，正向脈沖電流可達(dá) (此時直流電流僅10mA)。這樣就抑制了頻譜成份相近的光線的干擾，提高信躁比，同時大大增加了作用距離。 透鏡聚焦 為了得到更長的傳輸距離，把光學(xué)透鏡置于紅外發(fā)射二極管前，如圖 所示。 圖 光學(xué)透鏡的作用 當(dāng)把紅外發(fā)射管放在透鏡焦點上時，改變了發(fā)射角度，使距離為 r 處的輻射入射量 E(r)接近等于距離為 d 處的入射量 E(d)，因此使傳輸距離顯著增加。 20 第四章 注意事項 ，對此可以采用過載保護(hù)電路如圖 所示。光發(fā)射級的晶體管 BG2 圖 過載保護(hù)電路 構(gòu)成紅外發(fā)光二極管保護(hù)電路，由于晶體管 BG2 偏置電阻 R2 很小，因此在正常工作情況下晶體管 BG2 截止，當(dāng)流過 BG1 集電極電流突然增大，超過 BG1 極限值時，此電流在R2 上的壓降也增加，達(dá)到一定程度時 BG2 導(dǎo)通，對發(fā)光 二極管起到分流作用，使流過發(fā)光二極管的電流下降，從而起到對發(fā)光二級管的保護(hù)作用。 ，最大的通信距離在 1 米左右。要增加通信距離：一是采用高靈敏度的接收模塊；二是采用多管串聯(lián)、并聯(lián)或串并聯(lián)以提高其輻射功率，并采用光學(xué)天線，達(dá)到增加通信距離的目的。 ，需將發(fā)射器對準(zhǔn)接收器。 。由于采用半雙工通信，所以接收數(shù)據(jù)之前要打開接收允許，接收完畢之后要關(guān)閉接收允許。 ，不可避免的會收到各種干擾，從而造成通信錯誤。為了盡肯能減少 錯誤，需要采取一定的檢錯、糾錯的措施。對于檢錯，可以簡單地采用單字節(jié)奇偶校驗，或者校驗和等，如果要進(jìn)行前向糾錯，則可以采用水平垂直奇偶校驗監(jiān)督碼，循環(huán)冗余校驗碼 CRC，以及漢明碼。 發(fā)射信號Vc 21 結(jié)論 該系統(tǒng)在測試時遇到的困難主要 在于接收靈敏度不夠，解決的辦法主要可以從以下幾個方面考慮：①實現(xiàn)精密協(xié)調(diào)，使發(fā)射頻率與接收頻率準(zhǔn)確一致；②通過安裝光學(xué)會聚系統(tǒng)，提高發(fā)射與接收效率；③加大發(fā)射功率，以提高發(fā)射強(qiáng)度。 22 參考文獻(xiàn) [1]蘇長贊 .、 紅外線與超聲波遙控 、 199 第一版、人民郵電出版社 [2]鄒麗新等 、 單片微型計算機(jī)原理、 、第一版、 蘇州大學(xué)出版社 [3]朱欣榮等 、 智能儀器原理與設(shè)計、 、第一版、中國計量出版社 [4]康華光 、 電子技術(shù)基礎(chǔ)（數(shù)字部分）、 、第四版、高等教育出版社 23 致謝 衷心感謝我的導(dǎo)師朱桂榮！在我的畢業(yè)設(shè)計完成的過程中，朱老師給予了悉心的指導(dǎo)和幫助。朱老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)、淵博的學(xué)識、嚴(yán)于律己寬以待人的人生態(tài)度將使我終身受益。感謝蘇州大學(xué)物理科學(xué) 與技術(shù)學(xué)院所有教過我的老師們！ 感謝同窗、同班和同宿舍四年的同學(xué)和朋友，在學(xué)習(xí)和生活上給我無私的幫助，讓我感受到集體的溫暖。 感謝父母多年來在我的成長道路上默默的關(guān)心和培養(yǎng)！ 24 附錄 TSOP1738: TSOP1738 是一種專門用于紅外遙控和數(shù)據(jù)通信的三端紅外接收組件，其中包括了接收、放大、和解調(diào)等功能， 使用單電源＋ 5V 供電，具有功耗低、抗干擾能力強(qiáng)、輸入靈敏度高、對其他波長（ 950nm 以外）的紅外光不敏感， 其內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如 下所示： 圖 TSOP1738 內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 它的主要參數(shù)如下表所示： 參數(shù) 說明 描述 紅外線無線傳輸 Photo Module for PCM Remote control System 距離 (M) 35M ? ? (deg) ? 45deg ? P(nm) 950 輸出方式 TTL/CMOS Compatibility F0(Hz) 38kHz 所需電壓 6Vmax
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