基于紅外數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯纹瑱C多機通信系統(tǒng)研究(已改無錯字)
2022-12-21 01:24:59 本頁面
【正文】 為高頻 PWM 輸出， IOT 為 IO 發(fā)送口。 1 0 0 Ω1 0 0 ΩT P u l s eI O TU 1 A7 4 H C 0 8R 2 T S A L 6 2 0 0V 5 . 0 圖 基于 I/O 口的紅外發(fā)射電路 實際電路設(shè)計中我們對上述電路進行了一些改動，電路中的合成調(diào)制部分用兩個與非門 74LS00 代替了與門 74HC08，為加大發(fā)射距離，用兩個三極管組成射隨器代替了原先的一個三極管，增大了發(fā)射管端的輸出電流，從而使發(fā)射功率提高。改進后的具體電路見下圖 。 圖 改進后的紅外發(fā)射電路圖 載波信號電路 在所有的高頻通信電路中，載波信號的存在是必不可少的。 為使紅外信號能夠正確的傳送出去和傳送更長 的距離，我們也需要在編碼信號輸出的同端加上一個高頻載波信號。通過這個高頻載波信號的調(diào)制，把編碼信號的有用信息“攜帶”出去，這樣信號的傳送距離就能更長，而且能夠有效的避免其他信號的干擾，從而提高了信息傳送的準確性。 本課題的載波電路采用 PT2262IR…… 其他輔助功能電路 在本系統(tǒng)中，其余輔助功能電路主要指系統(tǒng)時鐘電路、 系統(tǒng)復(fù)位控制電路 和系統(tǒng)的可觀察輸出電路 。這些是系統(tǒng)的必要組成部分，是系統(tǒng)正常工作的前提條件。 考慮到系統(tǒng)的工作特征，我們采用了 12MHz 的晶振進行時鐘電路的設(shè)計，如圖 所示。復(fù)位電路如圖 所示。 可觀察輸出電路如圖 所示。 C 1 3 0 PC 2 3 0 PR 1 1 KC 3 1 0μX T A L 1R E S E TX T A L 2E A1 91 893 1 圖 系統(tǒng)時鐘 與 復(fù)位電路 接收模塊電路的實現(xiàn) 圖 為紅外接收的工作方塊圖，其主要控制組件為紅外線接收 器 ，其內(nèi)部含有高頻的載波電路，專門用來濾除紅外線合成信號的載波信號 (38KHz)而送出發(fā)射器的控制信號。當(dāng)紅外線合成信號進入紅外線接收 器 ，在其輸出端便可以得到原先的數(shù)字控制編碼，只要經(jīng)過單片機 解碼 程序進行 解 碼，便可以得 發(fā)送端DS1302 的實時時間 ，而作出相對應(yīng)的控 制處理，完成紅外遙控的動作。 紅 外接 收 器單 片 機 的控 制 電 路紅 外 信 號 圖 紅外接收工作圖 接收器 電路 紅外接收器部分 我們采用了德國德律風(fēng)根公司生產(chǎn)的紅外專用接收集成電路 HS0038 來完成紅外信號的光電轉(zhuǎn)換及接收。 HS0038 是塑封一體化紅外線接收器，它是一種集紅外線接收、放大、整形于一體的集成電路，不需要任何外接元件，就能完成從紅外線接收到輸出與 TTL 電平信號兼容的所有工作，沒有紅外遙控信號時為高電平，收到紅外信號時為低電平，而體積和普通的塑封三極管大小一樣 ，它適合于各種紅外線遙控和紅外線數(shù)據(jù)傳輸。 解碼后的控制電路 無線通信的最終目的就是為了實現(xiàn)無線接收后的控制功能。本課題的無線接收后控制電路設(shè)計為 六 個數(shù)碼顯示電路，這樣 就 實現(xiàn)了紅外無 線接收后的控制功能 。具體電路設(shè)計見下圖 。 P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 62345678P 0 . 0 / A D 0P 0 . 1 / A D 1P 0 . 2 / A D 2P 0 . 3 / A D 3P 0 . 4 / A D 4P 0 . 5 / A D 5P 0 . 6 / A D 6P 0 . 7 / A D 7P 2 . 7 / A 1 5P 2 . 6 / A 1 4P 2 . 5 / A 1 3P 2 . 4 / A 1 2P 2 . 3 / A 1 1P 2 . 2 / A 1 0P 2 . 1 / A 9P 2 . 0 / A 8R E S E TX T A L 2X T A L 1E AA L EP S E N3 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 92 82 72 62 52 42 32 22 1P 3 . 0 / R X DP 3 . 1 / T X DP 3 . 2 / I N T 0P 3 . 3 / I N T 1P 3 . 4 / T 0P 3 . 5 / T 1P 3 . 6 / W RP 3 . 7 / R D1 01 11 21 31 41 51 61 7P 1 . 711 91 891 2 3 4 5 6 7 8 9+ V C C排 阻插 針C 1 3 0 PC 2 3 0 PR 1 1 KC 3 1 0μ 圖 解碼后數(shù)碼顯示電路 電路中 采用六個數(shù)碼管來顯示從接發(fā)送端發(fā)來的 DS1302 實時時間 ，數(shù)碼管采用的是 共陽極接法。 整個通信系統(tǒng) 電路 將上面發(fā)射模塊和接收模塊的綜合電路圖組合在一起，便構(gòu)成了整 個紅外通信系統(tǒng)的綜合設(shè)計電路圖。系統(tǒng)的綜合設(shè)計電路圖見附錄一。 電路板圖的優(yōu)化設(shè)計 將整個系統(tǒng)電路圖設(shè)計出來后，接下來我們就需要制作電路板圖了。電路板設(shè)計得是否合理，質(zhì)量是否可靠，直接決定著制作出來的紅外通信遙控器的質(zhì)量和運行的可靠性。 Protel99Se 提供了板圖設(shè)計功能，包括自動布線和器件自動擺放功能。事實上，器件自動擺放功能是達不到要求的，因此，實際操作時應(yīng)采用“人工擺放元件 — 人工預(yù)布線 — 自動布線 — 人工細調(diào)”的設(shè)計流程，一步一步制作出符合要求的電路板。電路板圖見附錄二。 設(shè)計 軟件的設(shè)計， 要求準確無誤的實現(xiàn)紅外遙控器的控制功能，并要求系統(tǒng)具有高的可靠性、快的反應(yīng)速度、以及低的系統(tǒng)功耗。 本系統(tǒng)的控制功能主要包括發(fā)射端的 指令產(chǎn)生電路，指令 信息的編碼 、調(diào)制輸出，接收端的譯碼顯示等功能。 下面是對紅外發(fā)射與紅外接收軟件程序設(shè)計的具體闡述。 發(fā)射 模塊 的 程序 設(shè)計 紅外 發(fā)射程序流程圖如下圖 所示。 開 始初 始 化進 入 子 程 序設(shè) 置 定 時 器0 和 1 的 方 式啟 動 T 0 中 斷T 0 定 時 時 間到 ， 關(guān) 中 斷發(fā) 送 碼 頭發(fā) 識 別 碼發(fā) 送 數(shù) 據(jù) 碼和 數(shù) 據(jù) 反 碼開 中 斷結(jié) 束 圖 紅外遙控發(fā)射程序流程圖 紅外 發(fā)射程序具體的源代碼見附錄三。 接收 模塊 的 程序 設(shè)計 紅外 接收程序結(jié)構(gòu)流程圖如下圖 、圖 所示。 主程序結(jié)構(gòu)流程圖： 開 始設(shè) 置 外 部 中 斷入 口 地 址轉(zhuǎn) 入 外 部 中 斷服 務(wù) 子 程 序返 回 子 程 序延 時打 開 C P U 總中 斷 請 求設(shè) 置 I N T O 的觸 發(fā) 方 式打 開 I N T O 中斷 請 求 方 式啟 動 T 0禁 止 T 0 中 斷結(jié) 束 圖 主程序結(jié)構(gòu)流程圖 紅外 接收源程序見附錄四。 調(diào)試 系統(tǒng)的調(diào)試與測試是系統(tǒng)
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