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基于单片机的主从红外通信系统设计

发布时间:2020-07-21 17:40:10 阅读: 来源:胀套厂家

1、引言

本文引用地址:红外通信是目前比较常用的一种无线数据传输手段,其具有无污染、信息传输稳定、信息安全性高以及安装使用方便等优点,并且可以在很多场合应用,如家电产品,工业控制、娱乐设施等领域。红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体,通过红外光在空中的传播来传递信息,由红外发射器和接收器实现。发射端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列,经电光转换电路,驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中。接收端将接收到的光脉冲转换成电信号,再经解调和译码后恢复出原二进制数字信号。本文设计了一种基于单片机PIC18F248的主从式红外通信系统,主要设计了红外接口电路以及主机和从机通信软件流程。

2、系统硬件电路设计

在主从式红外通信系统中,主机及从机的红外发射电路相同,红外线的载波频率都为38KHz,在同一时间内,可以是主机发射,从机接收;或者从机发射,主机接收。

2.1 红外发射电路设计

红外发射器电路主要由单片机,驱动管Q1和Q2、红外发射管D1等组成,电路如下:

红外发射器工作原理为:单片机通过I/O端口控制整个发射过程。其中,红外载波信号采用频率为38KHz的方波,由PIC18F248的CCP模块的PWM功能实现,并由CCP1端口传输到三极管T2的基极。待发送到数据由单片机的TX端口以串行方式送出并驱动三极管Q1,当TX为“0”时使Q1管导通,通过Q2管采用脉宽调制(PWM)方式调制成38KHz的载波信号,并由红外发射管D1以光脉冲的形式向外发送。当TX为“1”时使Q1管截止,Q2管也截止,连接Q1和Q2的两个上拉电阻R1和R3把三极管的基极拉成高电平,分别保证两个三极管可靠截止,红外发射管D1不发射红外光。因此通过待发送数据的“0”或“1”就可控制调制后两个脉冲串之间的时间间隔,即调制PWM的占空比。比如若传送数据的波特率为1200bps,则每个数位“0”就对应32个载波脉冲调制信号。红外发射管D1采用TSAL6200红外发射二极管,其实现将电信号转变成一定频率的红外光信号,它发射一种时断时续的高频红外脉冲信号,由于脉冲串时间长度是恒定的,根据脉冲串之间的间隔大小就可以确定传输的数据是“0”还是“1”。

2.2 红外接收电路设计

红外接收电路主要采用Vishay公司的专用红外接收模块HS0038B。接收电路及HS0038B内部结构如下:

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