RS232串口转红外通讯电路原理剖析
RS232串口转红外通讯电路原理剖析
RS232串口转红外通讯电路原理剖析红外通讯作为一种数据传输手段，可以在很多场合应用，如家电产品、娱乐设施的红外遥控，水、电、煤气耗能计量的自动抄表等。
特别是在电子电力行业，使用红外技术进行通讯的产品越来越多，人们可以利用红外技术对产品进行短距离抄控，非常简洁方便。
串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议，大多数计算机包含一个基于RS 232的串口。
串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。
本文所讲的通信使用3根线完成：地线；发送；接收。
由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。
电平转化由于RS 232信号的电平和单片机串口信号的电平不一致，必须进行二者之间的电平转换，常用MAX232(＄2.0686)来实现RS232(＄780.5000)/TTL 电平转化。
MAX232 内部结构有三个部分：（1）电荷泵电路。
由1~6引脚和4个电容搭建组成。
（2）数据转换通道。
由7~14 管脚组成两个数据通道。
RS 232数据从R1in，R2in输入转换成TTL/COMS数据后从R1out，R2out 输出；TTL/COMS数据从T1in，T2in输入转换成RS 232数据从T1out，T2out送到电脑DB9口。
（3）外部供电电路。
外部供电是利用电脑USB 输出+5 V电源有效电源，不但节约该电路设计篇幅，并且在实际制作时节约体积，其电路原理如图1所示。
红外发射部分红外发射端发送数据时，是将待发送的二进制数据调制成一系列的脉冲串信号后发射出去，红外载波为频率38 kHz的方波。
红外载波可以使用单片机内部的定时器的PWM功能实现，也可以通过外围硬件电路实现，这里采用38 kHz晶振产生稳定的振荡信号，采用CD4069(＄0.1125)非门电路通过一系列转化实现方波振荡信号，与经过电平转换后的COMS数据信号叠加来实现驱动三极管导通，从而实现TSAL6200(＄0.1512)红外发射二极管将周期的电信号转变成一定频率的红外光信号发出，见图2.红外接收部分红外接收采用HS0038B红外接收器，红外接收电路的原理是：当接收到38 kHz 的载波信号，HS0038B接收器会输出低电平，否则输出高电平，从而可以将红外光信号解调成一定周期的连续方波信号，经单片机处理，便可以恢复出原数据信号。
单片机与电脑接口(TTL与RS232电平模拟转换)电路及工作原理
2010年11月28日21:381.先介绍电脑上与单片机进行通讯的接口的名称（1）一般是用电脑串口来进行通讯的，平常大家说的电脑的串口是指台式电脑主机后面的九针接口，如下图这个接口有个专业的名称，叫RS23接口，而RS232接口是串口通讯的一种，其实所谓的接口，我的理解就是一种通信协议，规定了传输电平，传输方式，及怎么传输数据等等。
协议标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，还规定了连接器的每个引脚的信号内容，同时还对各种信号的电平加以规定。
但随着设备的不断改进，出现了代替DB25的DB9接口，现在都把RS232接口叫做DB9。
(2)电脑上的RS232接口采用的是负逻辑电平：-15~-3表示逻辑1；+15~+3表示逻辑0；电压值通常在7V左右(3)我们可以使用串口电缆直接连接两台PC机的串口，实现两台PC机的串口通讯。
但是PC机和单片机的通讯却不能够用电缆直接进行连接，原因是PC机RS232串口的电平标准和单片机的TTL电平不一致，因此单片机和PC机之间的串口通讯必须要有一个RS232/TTL电平转换电路。
通常这个电路都选择专用的RS232接口电平转换集成电路进行设计，如MAX232、HIN232等。
2.单片机串口输出的逻辑电平单片机的串口输出电路采用的逻辑电平是TTL电平。
这种电平信号由TTL器件产生的，一般的芯片，如运放，数字器件等...TTL：Transistor-Transistor Logic 三极管结构。
Vcc：5V；VOH>=2.4V；VOL<=0.5V；VIH>=2V；VIL<=0.8V3.单片机与电脑串口的连接首先解决的就是逻辑接口电平的问题，其次就是通信方法及方式的问题（1）在这里我们可以使用集成芯片MAX232，这是一款专门用来进行信号电平的转换的芯片，使用起来简单方便，这里把电路贴出。
（2）当然，我们也可以使用分立元件来搭建RS232电平转换电路以供我们实验使用，下图给出了一个常见电路，只要器件完好，电路焊接完毕后即可正常工作，经实际使用，效果良好。
RS_232C串口红外数据传输系统
DESIGN FIELD27设计天地ｗｗｗ．ｅｅｐｗ．ｃｏｍ．ｃｎ ２００３．１２／上半月电子产品世界ＲＳ－２３２Ｃ串口常用来实现计算机与计算机之间，计算机与其它设备及微控制器之间数据传输，特别在工业领域获得了大量的应用。
但是在有些场合串口带来了很多的麻烦，而采用普通的无线通讯方式在恶劣的电磁场环境中受干扰很大，误码率很高。
本文基于在电厂和变电站进行直流高压试验的需要而研制了一种红外数据传输系统，现场实验证明该系统满足通讯要求。
问题的提出在高压设备的直流试验中需要获取流过设备的绝缘泄漏电流，在通常方案中该电流是通过地线回路来测量，但由于设备的绝缘泄漏电流只有毫安级，同时设备存在较大的对地电容，对地容性电流的存在使设备泄漏电流存在较大的误差，不能体现设备的真实绝缘性能，还容易引起其它误动作，给实验带来不必要的麻烦。
如果从设备的高压端测量电流，则可大幅度减少误差。
在设备高压端测量电流采用有线方式传输存在绝缘困难等不易解决的困难，一个较好的方案是采用无线数据传输。
在无线传输方式中，最常用的是射频传输。
但是高压绝缘在放电情况下会产生强烈的电磁波干扰，同时现场环境是一个电磁很恶劣的环境，无线电波信号在这样的环境中将受到很大的干扰。
９４０ ｎｍ 波长的红外线频率恰好可以避开现场电磁场的干扰，是在恶劣电磁环境中有效传输数据的一种高可靠的方式。
系统实现数据采集单元目前５１系列单片机能在一块芯片中实现最小系统，这样数据的采集仅仅需要一块Ａ／Ｄ芯片即可完成，大大减小了ＰＣＢ板的面积，降低了受干扰的可能性。
电流先经Ｉ／Ｖ转换为电压信号，再经过程控放大，然后由Ａ／Ｄ转换为数字信号，微控制器（ＭＣＵ）经过一定的处理后经ＲＳ－２３２串口送到红外发送单元（见图１）。
红外数据发送单元给红外管加上正的电压时，将有电流流过红外管而发出红外光。
无电压时红外管截止，无电流流过，红外光消失。
利用这一特点来传送数字信号：当数字信号为高电平时，红外管导通，空间有红外光传播；当数字信号为低电平时，红外管截止，空间无红外光传播。
rs232串口工作原理
rs232串口工作原理RS232串口工作原理RS232串口是一种常用的串行通信接口，它可以实现数据在计算机和其他设备之间的传输。
在这篇文章中，我们将深入探讨RS232串口的工作原理。
RS232串口的定义RS232串口是一种标准的串行通信接口，它包括一个DB9或DB25接口和一个串口控制器。
该接口通常用于计算机和外围设备之间的数据传输，如调制解调器、打印机、扫描仪和数字相机等。
RS232串口的工作原理RS232串口采用两根信号线进行数据传输：一根用于发送数据（TX），另一根用于接收数据（RX）。
在发送数据时，串口控制器将数据转换为一系列的数字信号，并将其发送到TX线。
接收数据时，串口控制器将接收到的数字信号转换为数据，并将其发送到RX线。
RS232串口还包括其他信号线，如数据位、校验位、停止位和控制信号。
数据位指定传输的数据位数，通常为8位。
校验位用于检测传输数据的正确性，通常为无校验。
停止位指定数据传输的停止位数，通常为1位。
控制信号用于控制数据传输的方向和模式，如RTS（请求发送）、CTS（清除发送）和DSR（数据就绪）等。
RS232串口的优点和缺点RS232串口具有以下优点：1. 简单易用：RS232串口的接口简单，易于使用。
2. 可靠性高：RS232串口的传输距离较短，但传输速度较慢，因此传输可靠性较高。
3. 支持的设备多：RS232串口广泛支持各种设备，如打印机、调制解调器、扫描仪等。
然而，RS232串口也存在一些缺点：1. 传输速度慢：RS232串口的传输速度较慢，难以满足高速数据传输的需求。
2. 传输距离短：RS232串口的传输距离通常在50英尺以内，超过这个距离信号会衰减。
3. 接线困难：RS232串口的接线比较复杂，需要连接多条信号线和地线。
总结RS232串口是一种常用的串行通信接口，它通过两根信号线实现数据传输。
RS232串口具有简单易用、可靠性高、支持的设备多等优点，但也存在传输速度慢、传输距离短、接线困难等缺点。
串口通信电压转换原理
串口通信电压转换原理
串口通信电压转换原理涉及到两个方面，一个是串口通信的标准电平转换原理，另一个是将标准电平转换为对应的电压值的原理。
在串口通信中，常用的标准电平有RS-232、TTL/CMOS等。
RS-232是一种常见的串行通信协议，其电平范围为±3至±15V，其中正电平表示逻辑‘0’，负电平表示逻辑‘1’；TTL/CMOS 是
另一种常见的串行通信方式，其电平值范围一般是0~5V，其
中高电平表示逻辑‘1’，低电平表示逻辑‘0’。
当需要将RS-232的电平转换为TTL/CMOS电平时，可以使用电平转换芯片（如MAX232）或串口转USB模块来完成。
电
平转换芯片中通常包含两组发送和接收电路，用于将RS-232
的标准电平转换为对应的TTL/CMOS电平，以便与其他设备
进行串行通信。
在将标准电平转换为对应的电压值时，一般会使用电压比例器电路或操作放大器电路来完成。
电压比例器电路可以通过调节电阻的阻值，将输入电压按照一定的比例转换为对应的输出电压；操作放大器电路可以通过调节放大器的增益和偏置电压，将输入电压转换为对应的输出电压。
这样可以将串口通信中的标准电平转换为对应的电压值，以便进行后续的处理或显示。
总而言之，串口通信电压转换原理包括将标准电平转换为对应的电压值和不同标准电平之间的转换，通过相应的电路和芯片来实现。
串口通信原理与技术(RS232)
232串口RS232的标准就是将(+3V)-(+15V),(-3V)-(-15V)的电平作为通讯的高低电平使用，所谓的信号强弱是和电压、电流有关，通常RS232 的通讯电流都在5mA-10mA左右，如果导线过长，电损耗相对也会加大，那么电压就会下降，这样便会影响到所谓的信号识别。
如果你的导线在 1.5m 范围内，所谓的信号强度按标准的RS232 协议来说是绝对足够的，如果说真的存在信号弱问题，只有可能是TTL 电平转换时的问题，比如说电压不稳或电流太小等原因，但被应用得比较常见的TTL 转RS232 的转换模块来说，通常不会有这类问题。
就MAX232来说，他为了能适应各种距离的通讯，所以在外围电路上提供了几个电容接口，根据不同的需求可以使用不同大小的电容，范围是1uF-0.1uF，通常使用USB转串口设备时采用0.1uF，因为像CH240或CH341这类的转换芯片通常不需要距离太远，所以电损和电流也不需要太大，但是如果直接用串口线连接，相对来说需要的电流和电压需要大一点，以满足电损耗部分，那么电容使用1uf能比较稳定的将(+3V)-(+15V),(-3V)-(-15V)的电平传递到目标端。
在有导线的情况下，所谓的信号强弱就是这么个电压电流传递能不能识别的问题。
有些设备识别电压的范围广一点，比如通常(+3V为)低电平，(+15V为高电平)，如果因为导线或器件的问题导致电压不到(+15V)，只有(+9V)，如果也被视为高电平的话，那也就解决了所谓的信号弱的问题。
如果说你的串口通讯出问题是因为信号弱的问题，我认为不是。
因为按你的说法长期都是好的，只有几次出现通讯不了的问题，这说明无论是上位机还是下位机，包括导线，他们所提供的电压和电流都是长期能够相互接受的，就这么偶尔几次不能通讯，而且是需要重启电脑后才能通讯，难道说这几次问题会是因为几个不稳定的电压或电流造成的？肯定不会，所以说和信号无关。
估计应该不是这个所谓的信号强弱问题，除非的下位机电路或器件本身有问题，比如转换芯片用了略制的器件或电路短路，导致器件使用时间过长发烫或烧毁，否则就应该不是信号问题，因为既然能够长期使用，表明硬件的器件本身的电压电流控制还是能够工作的，如果说不稳，那么应该考虑供电部分稳吗？就PC主板上的UBS供电来说，5V供电基本上都能达到。
RS232串口通讯
实验九 RS232串口通讯应用一、实验目的串口通讯对单片机而言意义重大，不但可以实现将单片机的数据传输到电脑端，而且也能实现电脑对单片机的控制，比如可以很直观地把红外遥控器键值的数据码显示在电脑上等。
本次实验目的：1、通过实际硬件连接及软件编程完成 51单片机和PC机之间的串口通讯，从而加深对异步串行通信接口的基本结构、工作原理等串行通信基本概念的理解；2、了解RS-232C电平规定与TTL电平规定的不同，及采用专用芯片MAX232实现两者之间电平转换的连接电路。
二、实验设备51单片机实验板、PC机、串口连接线、串口调试软件、Keil软件、连接导线等。
三、实验原理及内容51单片机有一个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。
进行串行通讯时要满足一定的条件，比如电脑的串口是RS232电平的，而单片机的串口是TTL电平的，两者之间必须有一个电平转换电路，在此采用专用芯片MAX232进行转换，虽然也可以用几个三极管进行模拟转换，但是还是用专用芯片更简单可靠。
采用三线制连接串口，也就是说和电脑的9针串口只连接其中的3根线：第5脚的GND、第2脚的RXD、第3脚的TXD。
这是最简单的连接方法，但是对我们来说已经足够使用了，电路如下图所示，MAX232的第10脚和单片机的11脚连接，第9脚和单片机的10脚连接，第15脚和单片机的20脚连接。
图1 串口通讯的硬件电路连接为了能够在电脑端看到单片机发出的数据，必须借助一个WINDOWS软件进行观察，这里利用一个免费的电脑串口调试软件（这是一个绿色的软件，无需安装，可以直接在当前位置运行这个软件）。
软件界面如下图，1先要设置一下串口通讯的参数，将波特率调整为4800，勾选十六进制显示。
串口选择为COM1，当然51单片机实验板的串口也要和电脑的COM1连接，将烧写有以下程序的单片机插入单片机实验板的万能插座中，并接通51单片机实验板的电源，这时只要按下K1一次，在串口调试助手软件的接收区界面中就会增加一个“AF”字符，表示单片机向电脑发送“AF”字符成功。
RS232原理详解
RS-232RS-232是美国电子工业联盟（EIA）制定的串行数据通信的接口标准，全称是EIA-RS-232（简称232，RS232）。
它被广泛用于计算机串行接口外设连接。
RS-232C标准（协议），其中EIA（Electronic Industry Association）代表美国电子工业联盟RS（Recommeded standard）代表推荐标准，232是标识号，C代表RS232的最新一次修改（1969年），在这之前，还有RS232B、RS232A。
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
其他常用物理标准还有EIA-RS-422-A、EIA-RS-423A、EIA-RS-485。
目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口，就是RS-232C接口。
RS-232对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
标准的细节在RS-232标准中，字符是以一序列的位元串来一个接一个的串行（serial）方式传输，优点是传输线少，配线简单，传送距离可以较远。
最常用的编码格式是异步起停asynchronous start-stop格式，它使用一个起始位元后面紧跟7或8 个数据位元（bit），这个可能是奇偶位元，然后是两个停止位元。
所以发送一个字符至少需要10位元，带来的一个好的效果是使全部的传输速率，发送信号的速率以10划分。
一个最平常的代替异步起停方式的是使用高级数据链路控制协议（HDLC）。
在RS-232标准中定义了逻辑一和逻辑零电压级数，以及标准的传输速率和连接器类型。
信号大小在正的和负的3－15v之间。
RS-232规定接近零的电平是无效的，逻辑一规定为负电平，有效负电平的信号状态称为传号marking，它的功能意义为OFF，逻辑零规定为正电平，有效正电平的信号状态称为空号spacing，它的功能意义为ON。
根据设备供电电源的不同，±5、±10、±12和±15这样的电平都是可能的。
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RS232串口转红外通讯电路原理剖析
红外通讯作为一种数据传输手段，可以在很多场合应用，如家电产品、娱乐设施的红外遥控，水、电、煤气耗能计量的自动抄表等。
特别是在电子电
力行业，使用红外技术进行通讯的产品越来越多，人们可以利用红外技术对产
品进行短距离抄控，非常简洁方便。
串口是计算机上一种非常通用设备通信的
协议，大多数计算机包含一个基于RS232 的串口。
串口通信的概念非常简单，串口按位（bit）发送和接收字节。
本文所讲的通信使用3 根线完成：地线；发送；接收。
由于串口通信是异步的，端口能够在一根线上发送数据同时在另一
根线上接收数据。
电平转化由于RS 232 信号的电平和单片机串口信号的电平不一致，必须进行二者之间的电平转换，常用MAX232 来实现
RS232/TTL 电平转化。
MAX232 内部结构有三个部分：（1）电荷泵电路。
由1~6 引脚和4 个电容搭建组成。
（2）数据转换通道。
由7~14 管脚组成两个数据通道。
RS 232 数据从R1in，R2in 输入转换成TTL/COMS 数据后从R1out，R2out 输出；TTL/COMS 数据从T1in，T2in 输入转换成RS 232 数据从T1out，T2out 送到电脑DB9 口。
（3）外部供电电路。
外部供电是利用电
脑USB 输出+5 V 电源有效电源，不但节约该电路设计篇幅，并且在实际制作时节约体积，其电路原理如红外发射部分红外发射端发送数据时，是将待
发送的二进制数据调制成一系列的脉冲串信号后发射出去，红外载波为频率38 kHz 的方波。
红外载波可以使用单片机内部的定时器的PWM 功能实现，也可
以通过外围硬件电路实现，这里采用38 kHz 晶振产生稳定的振荡信号，采用CD4069 非门电路通过一系列转化实现方波振荡信号，与经过电平转换后的COMS 数据信号叠加来实现驱动三极管导通，从而实现TSAL6200 红外发射二极管将周期的电信号转变成一定频率的红外光信号发出，见红外接收采用。