最新——红外线接收与发射 (2)
(整理)红外发射和接收器件示例
图2-2 红外发射和接收器件示例红外一体化接收头内部电路包括红外监测二极管，放大器，限副器，带通滤波器，积分电路，比较器等。
红外监测二极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平，而不论红外发射器和接收器的距离远近。
交流信号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端的信号波形。
注意输出的高低电平和发射端是反相的。
图2-3为红外发射和接收解码的示意图。
在发射部分设计一个38kHz的载波，在发射数据（全码）为高电平时输出载波，发射数据（全码）为低电平时输出低电平，二者实现了逻辑与的关系，得到的信号（红外发射）驱动红外发射二极管向空间发射红外线。
红外一体化接收头接收到红外信号后，解码出与发射数据（全码）逻辑相反的数据。
图2-3 红外发射和接收解码的示意图3系统硬件设计3.2红外遥控单元本设计中作为发射部分使用的遥控器为M5046AP机芯的电视机遥控器。
电视机遥控器应用的是红外收发原理，即遥控器前端侧面的红外发射管发射出红外信号，电路板上红外接收管接收到信号后送到单片机内部，经译码后变成相应的操作指令，以实现定时、遥控风扇的功能。
红外遥控器的内部关键电路和接收管电路如图3-1所示。
图3-13.3单片机控制单元本设计以AT89S51单片机为主控器，单片机控制电路设计如图3-2所示。
单片机的P1.2-P1.4口用于控制风扇的3个档次，设计中用继电器来模拟风扇换挡开关；P1.6和P1.7引脚控制时钟电路；P2口作为液晶显示的8位数据线；P3.0和P3.1口控制风扇工作状态指示灯，分为手动和自动2个状态；P3.2中断0用于接收红外遥控编码信号；P3.4接收温度数据；P3.5-P3.7三个引脚分别控制液晶显示器的控制端。
图3-2为单片机控制电路。
图3-23.4时钟单元3.4.1DS1307简介种低功耗、BCD码的8引脚实时时钟芯片。
红外数据传输
红外数据传输一、红外通信原理红外遥控有发送和接收两个组成部分。
发送端采用单片机将待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。
红外接收完成对红外信号的接收、放大、检波、整形，并解调出遥控编码脉冲。
为了减少干扰，采用的是价格便宜性能可靠的一体化红外接收头(HS0038，它接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs) 接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL 电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并执行去控制相关对象。
如图1 所示：红外发送部分由51单片机、键盘、红外发光二极管和7段数码管组成。
键盘用于输入指令，51单片机检测键盘上按键的状态，并对红外信号进行调制，发光二极管产生红外线，数码管用来显示发送的键值。
图2红外发射电路红外接收部分由51单片机、一体化红外接收头HS0038和7段数码管组成。
51单片机检测HS0038，并对HS0038接收到的数据解码，通过数码管显示接收到的键值。
图3红外接收电路二、编码、解码(1) 二进制信号的调制二进制信号的调制由单片机来完成，它把编码后的二进制信号调制成频率为38kHz 的间断脉冲串，相当于用二进制信号的编码乘以频率为38kHz 的脉冲信号得到的间断脉冲串，即是调制后用于红外发射二极管发送的信号如图4 二进制码的调制所示(2) 红外接收需先进行解调，解调的过程是通过红外接收管进行接收的。
其基本工作过程为：当接收到调制信号时，输出高电平，否则输出为低电平，是调制的逆过程（图5 解调）。
HS0038是一体化集成的红外接收器件，直接就可以输出解调后的高低电平信号；红外接收器HS0038的应用电路（图6）。
有编码的反码，用来检验编码接收的正确性，防止误操作，增强系统的可靠性。
前导码是一个遥控码的起始部分，由一个9ms 的高电平( 起始码) 和一个4. 5ms 的低电平( 结果码) 组成，作为接受数据的准备脉冲。
红外线定位技术的原理
红外线定位技术的原理
红外线定位技术是一种利用红外线信号进行物体定位的技术。
其原理基于两个关键的概念：红外线发射与红外线接收。
首先，红外线发射器通过将电能转化为红外线信号进行发射。
理想的红外线发射器应该能够产生稳定的红外线信号，并将其集中发射到目标物体上。
红外线发射器往往采用发光二极管（LED）作为发射源，通过电流流过LED时，会导致LED发光，从而产生红外线信号。
接下来，红外线接收器是用于接收反射回来的红外线信号的装置。
可以通过红外线接收器的感光元件（例如光敏电阻）来检测红外线信号的强度。
当红外线信号照射在感光元件上时，其电阻值会发生变化。
通过对感光元件的电阻值进行测量和分析，可以获得反射回来的红外线信号的强度信息。
在实际的红外线定位系统中，通常会使用多个红外线发射器和接收器构成一个网络。
每个发射器和接收器对应一个特定的位置，这样就可以利用红外线信号的强度来确定物体距离每个发射器和接收器的距离。
通过多个发射器和接收器之间的信号强度比较，可以得出物体相对于发射器和接收器的准确位置。
总之，红外线定位技术通过发射红外线信号和接收反射回来的红外线信号，利用信号强度的变化来确定物体的位置。
这种技术被广泛应用于各种领域，如室内定位、智能家居、安全监控等。
红外遥控的发射和接收
红外遥控的发射和接收Donna 发表于2006-5-12 10:08:00光谱位于红色光之外，波长为0.76～1.5μm，比红色光的波长还长，这样的光被称为红外线。
红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制系统，红外遥控具有抗干扰，电路简单，编码及解码容易，功耗小，成本低的优点，目前几乎所有的视频和音频设备都支持这种控制方式。
一、红外遥控系统结构红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分，如图1 所示：图1 红外遥控系统1.调制红外遥控发射数据时采用调制的方式，即把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样可以提高发射效率和降低电源功耗。
调制载波频率一般在30khz到60khz之间，大多数使用的是38kHz，占空比1/3的方波，如图2所示，这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。
在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
图2 载波波形1.发射系统目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。
由于发射系统一般用电池供电，这就要求芯片的功耗要很低，芯片大多都设计成可以处于休眠状态，当有按键按下时才工作，这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力，不能选用普通的石英晶体，一般是选用陶瓷共鸣器，陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高，但通常一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去，红外发光二极管内部材料和普通发光二极管不同，在其两端施加一定电压时，它发出的是红外线而不是可见光。
图3a 简单驱动电路图3b 射击输出驱动电路如图3a和图3b是LED的驱动电路，图3a是最简单电路，选用元件时要注意三极管的开关速度要快，还要考虑到LED的正向电流和反向漏电流，一般流过LED的最大正向电流为100mA，电流越大，其发射的波形强度越大。
图3a电路有一点缺陷，当电池电压下降时，流过LED的电流会降低，发射波形强度降低，遥控距离就会变小。
红外通信2(收发多个字节)原理与测试说明
“红外通信2(收发多个字节)”程序测试与原理说明1程序运行效果说明测试方法说明：需要两个电路板，一个用于发送，另一个用于接收。
按键KEY1将数码管上显示的数据发送给接收方，按键KEY2让一个数据加1，按键KEY3增加数码管上显示数据的个数。
按KEY1即可把发送方数码管上的数据发送到接收方的数码管上。
2程序相关电路及工作原理说明图1 红外发送接收电路连接示意图红外收发多个字节原理与红通信1（收发单个字节）原理相同，以下是红外通信1的原理：红外发送接收功能主要依靠2个部分来实现，一是红外收发电路，二是串行接口。
红外收发电路用于数据的传输，相当于一座通信的桥梁；串行接口建立在这座桥梁的两端，能把我们需要传输的数据通过红外收发电路这座桥梁进行收发。
2.1 红外发送接收电路工作原理（详述见红外测试案例）红外线接收头可将收到的38kHz的脉冲转换成低电平，使P3.6的输入为0；接收头没收到脉冲则持续输出高电平，使P3.6输入为1。
因此，连接在P3.5的红外发光二极管发出38kHz脉冲代表发送0，否则代表发送1。
2.2串口1工作原理串口：串口是串行接口的简称，可以将数据在引脚上一位一位地进行发送和接收。
因为串口的数据发送和接收都需要有一个同步的速度，否则就无法正常传输，所以我们在使用串口时需要确定发送和接收的频率，而这个频率我们称为波特率。
收发双发设定好了相同的波特率才能正常通信。
本例用的是串口1，使用定时器T1作为波特率发生器，发送和接收引脚分配在P3.7和P3.6。
串口1有两个缓冲器的，名称都是SBUF，用于收发数据。
（1）发送信号：(给发送缓冲寄存器SBUF赋值后)数据从P3.7输出（例如：SBUF = data，则开始发送data的内容）。
当数据发送完， TI（发送中断请求标志位）自动置1，引起中断；（2）接收信号：当数据接收完毕后， RI（接收中断请求标志位）自动置1，引起中断，此时可以从接收缓冲寄存器SBUF中读出数据(例如：data=SBUF)。
ir红外发射与接收实咧(免费)
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---avbbtv
红外线（IR）接收/检测器有内置的光滤波器，除了需要检测的9 80 nm波长
的红外线外，它几乎不允许其它光通过。红外检测器还有一个电子滤波器，它只
允许大约38.5 kHz的电信号通过。换句话说，检测器只寻找每秒闪烁38,500次的
void IRLaunch(unsigned char IR)
{
int counter;
if(IR=='L')//左边发射
for(counter=0;counter<38;counter++)//频率发射38hz
{
LeftLaunch=1;
_nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();
IRLaunch('L'); //左边发射
irDetec tLeft = LeftIR; //左边接收
if((irDetectLeft==0) &&(irDetectRig ht==0)) //向前走
{
pulseCount=1;
pulseLeft=1700;
pulseRight=1300;
}
else if((irDetectLeft==1)&&(irDetectRight==0)) //右转
(3)四个470□电阻
(4)两个9013三极管
(5)跳线若干
为方便读者理解，在本节以实例讲解如何搭建IR发射和探测器电路。搭建IR
发射和探测器电路所需元器件如图1 - 2所示。图1 - 2右上方由热缩管包裹起来的是
什么是红外发射器和红外接接收器
什么是红外线发射器和红外线接收器红外（IR）发射器和接收器是目前在许多不同的设备，尽管他们中最常见的消费类电子产品。
这种技术的工作原理是，一个组件在一个特定的模式，另一个组件可以拿起并翻译成指令闪烁的红外光。
这些发射器和接收器被发现在遥控器和各种不同类型的设备，如电视和DVD 播放机。
外围设备，包括这种技术还可以让电脑来控制其他各种消费类电子产品。
由于红外遥控器被限制在视线操作线，部分产品可被用于扩展一个硬连线的线或射频（RF）传输的信号。
最常见的消费电子遥控器使用红外光。
它们通常会产生使用红外发光二极管（LED），和接收器单元的主要成分，通常是一个光电二极管。
无形的光，被拾起，然后由接收模块的指令变成一个远程控制的闪烁模式。
构造发射器和接收器所必需部件通常是廉价的，但这些系统限制线的视线操作。
为了延长超视距一个典型的红外遥控器控制的范围内，它是可以与另一个组件的红外发射器和接收器相结合。
硬连线的扩展单元使用通过物理线路连接的一个发射器和接收器。
此线可绕过或穿过墙壁，位于在一个房间，在另一个接收器与发射器。
当一个信号被从遥控器发送到接收器，它跨过线路，然后再重新打开到红外光的发射器在其另一端。
无线电频率IR扩展执行相同的功能，无需任何物理电线。
这些系统包括两个部分，其中一个包含一个红外接收器和RF发射器。
成对的单元包含一个RF接收器和红外发射器。
一个红外遥控IR接收器上使用时，该设备转换的信号，并通过RF广播。
的成对的单元，然后接收该信号，对其进行解码和发送红外信号。
红外发射器和接收器装置也可用于某些计算机。
这些外围设备通常被设计为通过通用串行总线（USB）连接，可用于控制各种类型的消费类电子产品。
软件可以让设备学习到直接从其他远程控制命令。
学习更多红外知识，百度：“煮透社”。
红外发射、接收头(红外基础知识)
目前市售红外一体化接收头有两种：电平型和脉冲型，绝大部分的都是脉冲型的，电平型的很少。
电平型的，接收连续的38K信号，可以输出连续的低电平，时间可以无限长。
其内部放大及脉冲整形是直接耦合的，所以能够接收及输出连续的信号。
脉冲型的，只能接收间歇的38K信号，如果接收连续的38K信号，则几百ms后会一直保持高电平，除非距离非常近（二三十厘米以内）。
其内部放大及脉冲整形是电容耦合的，所以不能能够接收及输出连续的信号。
一般遥控用脉冲型的，只有特殊场合，比如串口调制输出，由于串口可能连续输出数据0，所以要用电平型的。
一般遥控器用455K经12分频后输出37917HZ，简称38K，10米接收带宽为38+-2K，3米为35~42K。
在没有环境反射的空旷空间，距离10米以上方向性会比较强。
在室内，如果墙是白色的，则在15米的空间基本没有方向性。
接收头要有滤光片，将白光滤除。
在以下环境条件下会影响接收，甚至很严重：1、强光直射接收头，导致光敏管饱和。
白光中红外成分也很强。
2、有强的红外热源。
3、有频闪的光源，比如日光灯。
4、强的电磁干扰，比如日光灯启动、马达启动等。
38K信号最好用1/3占空比，这个是最常用的，据测试1/10占空比灵敏度更好。
实际调制时间要少于50%。
最好有间歇。
电平型的接收头只要接收到38K红外线就输出持续低电平，用起来非常爽，以前的老式接收头多半是这种类型，但其有个致命弱点：抗干扰性太差，传输距离短（小于1m）。
而脉冲型一体化红外线接收头必须接受一定频率38K的载波的基带信号才有正常输出，如发送500HZ的38K载波，脉冲型一体化红外线接收头输出500HZ方波，而如果发送连续的38K载波就会出项有瞬间低电平其后为高电平的现象。
这种脉冲型一体化红外线接收头克服了传统电平型接收头的不足：传输距离相对更远，稳定性大大增加，抗干扰性更强。
因此已经完全取代了老式的电平型接受头，在电子市场如不说明店主给你的绝对是脉冲性的。
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讲授
• 发射系统 • 发射系统一般用电池供电，这就要求芯
片的功耗要很低，芯片大多都设计成可以 处于休眠状态，当有按键按下时才工作， 这样可以降低功耗。红外线通过红外发光 二极管（LED）发射出去，红外发光二极管 内部材料和普通发光二极管不同，在其两 端施加一定电压时，它发出的是红外线而 不是可见光。
驱动电路
图2a 简单驱动电路 图2b 射击输出驱动电路
• 如图2a和图2b是LED的驱动电路，图2a是最简单电路， 选用元件时要注意三极管的开关速度要快，还要考虑到 LED的正向电流和反向漏电流，一般流过LED的最大正向 电流为100mA，电流越大，其发射的波形强度越大。
• 图2a电路有一点缺陷，当电池电压下降时，流过LED的电 流会降低，发射波形强度降低，遥控距离就会变小。图2b 所示的射极输出电路可以解决这个问题，两个二极管把三 级管基极电压钳位在1.2V左右，因此三级管发射极电压固 定在0.6V左右，发射极电流IE基本不变，根据IE≈IC,所以 流过LED的电流也基本不变，这样保证了当电池电压降低 时还可以保证一定的遥控距离。
接收系统
• 红外信号接收系统的 典型电路如图3a所示：
图3a 红外线接收头内部电路
• 该电路包括红外监测二极管，放大器，限副器， 带通滤波器，积分电路，比较器等。红外监测二 极管监测到红外信号，然后把信号送到放大器和 限幅器，限幅器把脉冲幅度控制在一定的水平， 而不论红外发射器和接收器的距离远近。交流信 号进入带通滤波器，带通滤波器可以通过30khz 到60khz的负载波，通过解调电路和积分电路进 入比较器，比较器输出高低电平，还原出发射端 的信号波形。注意输出的高低电平和发射端是反 相的，这样的目的是为了提高接收的灵敏度。
图3.4 载波波形
芯片介绍
• PT2262/PT2272 简介 • PT2262/PT2272 是台湾普城公司生产的一种CMOS 工艺
制造的低功耗低价位通用编解码电路，PT2262/PT2272 最多可有12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接 低电平),任意组合可提供531441 地址码,PT2262 最多可 有6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17 脚 串行输出，可用于无线遥控发射电路。编码芯片PT2262 发出的编码信号由：地址码、数据码、同步码组成一个完 整的码字，解码芯片PT2272 接收到信号后，其地址码经 过两次比较核对后，VT 脚才输出高电平，与此同时相应 的数据脚也输出高电平，如果发送端一直按住按键，编码 芯片也会连续发射。
谢谢！
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• 红外接收探头：
• 接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs， 常用的型号为HS一种通信 和遥控手段。由于红外线遥控装置具有体 积小、功耗低、功能强、成本低等特点， 因而，继彩电、录像机之后，在录音机、 音响设备、空凋机以及玩具等其它小型电 器装置上也纷纷采用红外线遥控。当然， 红外遥控照明灯如果要投入大规模生产时， 还需要对它不断的进行优化。
——红外线接收与发射 (2)
• 红外线主要应用于遥控器：
• 红外遥控器已被广泛使用在各种类型的 家电产品上，它的出现给使用家器提供了 很多的便利。红外遥控系统一般由红外发 射装置和红外接受设备两大部分组成。红 外发射装置又可由键盘电路、红外编码芯 片、电源和红外发射电路组成。红外接收 设备可由红外接收电路、红外解码芯片、 电源和应用电路组成。
调制
• 红外遥控发射数据时采用调制的方式，即 把数据和一定频率的载波进行“与”操作， 这样可以提高发射效率和降低电源功耗。
• 调制载波频率一般在30khz到60khz之 间，大多数使用的是38kHz，占空比1/3的 方波，如图3.4所示，这是由发射端所使用 的455kHz晶振决定的。在发射端要对晶振 进行整数分频，分频系数一般取12，所以 455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
• PT2262的震荡电阻值选取 • PT2262/PT2272的震荡电阻一般按下述值
配对：
• 1.2M 200K 1.5M 270K 2.2M 390K 3.3M 680K 4.7M 820K
• 红外发光二极管：
• 常用的红外发光二 极管（如 SE303.PH303)，其外 形和发光二极管LED 相似，发出红外光。 管压降约1.4v，工作 电流一般小于20mA。 为了适应不同的工作 电压，回路中常常串 有限流电阻。
• 以上电路被集成在一 个元件中，成为一体 化红外线接收头，如 图3b所示：
图3b 红外线接收头
• 红外线接收头的种类很多，引脚定义也不 相同，一般都有三个引脚，包括供电脚， 接地和信号输出脚。根据发射端调制载波 的不同应选用相应解调频率的接收头。
• 红外线接收头内部放大器的增益很大， 很容易引起干扰，因此在接收头的供电脚 上须加上滤波电容，一般在22uf以上。有的 厂家建议在供电脚和电源之间接入330欧电 阻，进一步降低电源干扰。
• 当发射机没有按键按下时，PT2262 不接通 电源，其17 脚为低电平，所以315MHz 的 高频发射电路不工作，当有按键按下时， PT2262 得电工作，其第17 脚输出经调制 的串行数据信号，当17 脚为高电平期间 315MHz 的高频发射电路起振并发射等幅 高频信号，当17 脚为低平期间315MHz 的 高频发射电路停止振荡，所以高频发射电 路完全收控于PT2262 的17 脚输出的数字 信号，从而对高频电路完成幅度键控 （ASK 调制）相当于调制度为100%的调幅。