红外通讯原理及实现详解
单片机红外通信的原理和教学实例
单片机红外通信的原理和教学实例红外通信一. 什么是红外线人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列，依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。
其中红光的波长范围为0.62～0.76μm；紫光的波长范围为0.38～0.46μm。
比紫光波长还短的光叫紫外线，比红光波长还长的光叫红外线.红外线遥控就是利用波长为0.76～1.5μm之间的近红外线来传送控制信号的。
二. 红外线系统的组成红外线遥控器已被广泛使用在各种类型的家电产品上，它的出现给使用电器提供了很多的便利。
红外线系统一般由红外发射装置和红外接收设备两大部分组成。
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。
通常为了使信号更好的被发射端发送出去，经常会将二进制数据信号调制成为脉冲信号，通过红外发射管发射。
常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。
三. 红外发射管红外遥控发射装置，也就是通常我们说的红外遥控器是由键盘电路、红外编码电路、电源电路和红外发射电路组成。
红外发射电路的主要元件为红外发光二极管。
它实际上是一只特殊的发光二极管；由于其内部材料不同于普通发光二极管，因而在其两端施加一定电压时，它便发出的是红外线而不是可见光。
目前大量的使用的红外发光二极管发出的红外线波长为940nm左右，外形与普通φ5发光二极管相同。
二进制脉冲码的形式有多种，其中最为常用的是PWM码（脉冲宽度调制码）和PPM码（脉冲位置调制码，脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制）。
如果要开发红外接收设备，一定要知道红外遥控器的编码方式和载波频率，我们才可以选取一体化红外接收头和制定解码方案。
四. 红外线接收红外接收设备是由红外接收电路、红外解码、电源和应用电路组成。
红外遥控接收器的主要作用是将遥控发射器发来的红外光信好转换成电信号，再放大、限幅、检波、整形，形成遥控指令脉冲，输出至遥控微处理器。
红外通信技术的原理和应用
红外通信技术的原理和应用1. 引言红外通信技术是一种基于红外光波传输信息的通信方式。
相比于传统的有线通信，红外通信具有无线、快速、低功耗等优势，在现代的电子设备中得到广泛应用。
本文将介绍红外通信技术的原理和应用。
2. 原理红外通信技术基于红外光的传输原理。
红外光是一种光波，其波长处于可见光和微波之间，具有不可见性。
红外通信中常用的光源是红外发光二极管（IR LED），而红外接收器是一种能够接收红外光信号的电子元件。
红外通信的原理如下：•发送端利用电流驱动红外发光二极管，将电信号转化为红外光信号。
•红外光信号在空气中传播，传输信息的载体。
•接收端的红外接收器接收红外光信号，并将其转化为电信号。
•电信号经过解码和处理后，得到传输的信息。
3. 应用红外通信技术在各个领域中都有广泛应用。
以下列举了一些常见的应用场景：3.1. 遥控器遥控器是红外通信技术的典型应用之一。
现代遥控器中的按键输入通过红外信号传输到被控设备，实现对电视、空调、音响等设备的远程控制。
红外通信技术在遥控器中实现了快速、可靠的无线通信，方便了用户的操作。
3.2. 智能家居智能家居系统通过红外通信与各种设备进行交互。
用户可以通过手机或智能音箱等终端设备，发送红外信号控制灯光、窗帘、空调等家居设备的开关、亮度、温度等参数。
红外通信技术使得智能家居系统更加智能、便捷。
3.3. 红外传感器红外传感器利用红外通信技术检测周围的物体和环境。
红外传感器可以感测人体的热量、距离、动作等信息，被广泛应用于安防、自动照明等领域。
红外通信技术为红外传感器提供了数据传输的能力。
3.4. 医疗设备一些医疗设备也采用红外通信技术，如红外耳温计、红外鼻镜等。
这些设备可以通过红外通信实时传输测量结果或影像数据，方便医生进行诊断和治疗。
由于红外通信技术无线、非接触，提高了医疗设备的易用性和安全性。
4. 优势和挑战红外通信技术作为一种无线通信方式，具有一些独特的优势和挑战。
红外通信的基本原理
红外通信的基本原理
红外通信是一种通过红外线传输数据的技术。
其基本原理是利用红外线的特性进行信息传输。
红外线是一种电磁波，波长较长，频率较低，能够在空气中传播，但穿透力较弱，只能传输短距离。
因此，红外通信通常用于近距离的数据传输，如遥控器、红外耳机等设备。
在红外通信中，数据通过光电器件进行编码和解码。
发射端首先将数据信号转换成红外光信号，然后通过红外发射器发送出去。
接收端的红外接收器接收到红外信号后，将其转换成电信号，再经过解码器解码成原始数据信号。
这样就实现了数据的传输。
红外通信的优点是传输速度快、稳定可靠，而且不受电磁干扰。
但是由于红外线传输距离有限，且需要直线传输，不能穿透障碍物，因此应用范围受到一定限制。
红外通信在各个领域都有广泛的应用。
在家电领域，遥控器就是应用红外通信的典型代表，通过红外信号控制电视、空调等设备。
在办公领域，红外通信也被广泛应用于无线键盘、鼠标等设备。
此外，红外通信还在无线耳机、安防监控等领域有着重要的作用。
随着科技的不断进步，红外通信技术也在不断发展。
近年来，随着红外通信芯片的不断完善和成本的降低，红外通信在各个领域的应用也将更加广泛。
同时，随着5G等新一代通信技术的推出，红外通信虽然在传输速度、距离等方面存在一定局限性，但仍然有着独
特的优势，将在特定场景下发挥重要作用。
总的来说，红外通信作为一种传统的无线通信技术，虽然在某些方面存在局限性，但在特定场景下仍然有着重要的应用前景。
随着技术的不断进步和发展，红外通信技术也将不断完善，为人们的生活带来更多便利和可能。
红外无线数据通信
汇报人： 2023-11-22
contents
目录
• 红外无线数据通信概述 • 红外无线数据通信技术 • 红外无线数据通信设备与系统 • 红外无线数据通信的发展前景
01
红外无线数据通信概述
红外无线数据通信的定义
红外技术
红外无线数据通信是利用红外线 进行数据传输的一种无线通信技 术。
通信距离
由于红外线的传输距离较 短，通常红外通信系统的 通信距离在几米范围内。
红外通信网络建设
网络拓扑
红外通信网络建设可以采用不同的网络拓扑结构，如点对点、星 型、环型等，根据具体需求选择合适的拓扑结构。
设备互联
在红外通信网络中，设备之间可以通过红外线进行互联，实现数据 的传输和共享。
安全性考虑
由于红外线通信的传输距离较短，相对较为安全，但仍需考虑数据 传输的加密和认证机制，确保通信的安全性。
红外无线数据通信的市场前景
智能家居
红外无线数据通信可作为智能家居设备的通信手 段，实现设备间的无线互联。
移动设备
手机、平板等设备可利用红外通信实现高速、安 全的数据传输。
工业自动化
红外通信可用于工业设备的无线控制和数据传输 ，提高生产效率。
红外无线数据通信的未来应用拓展
无线充电
01
结合红外无线通信技术，实现无线充电设备的远程控制和数据
并将其转换回电信号。
数据还原
最后，接收设备将这些电信号 还原成原始的数据信息。
红外无线数据通信的应用领域
家电遥控
红外无线数据通信在家用电器 遥控领域得到了广泛应用，如 电视、空调等设备的遥控器。
数据传输
利用红外技术进行手机与电脑 之间的数据传输，如文件的同 步、备份等。
红外通信的基本原理
红外通信的基本原理红外通信作为一种无线通信技术，在现代社会的各个领域都有着广泛的应用。
其基本原理是利用红外线作为信息的传输媒介，通过发送端将信息编码成红外光信号，再由接收端解码还原成原始信息。
红外通信技术具有传输速度快、安全性高、干扰少等优点，因此在遥控器、红外对讲、红外测温等领域得到了广泛应用。
红外通信的基本原理是利用红外线这一特定波长的电磁波来传输信息。
红外线波长范围在可见光和微波之间，具有较强的穿透性，因此适合用于近距离通信。
红外线在光学、电子等领域有着重要的应用价值。
红外通信系统通常由发送端和接收端两部分组成。
发送端通过红外发射器将信息信号转换成红外光信号，发送到接收端。
接收端的红外接收器接收到红外光信号后，将其转换成电信号，经过解码处理后还原成原始信息。
整个过程实现了信息的传输和接收。
红外通信的基本原理是通过调制解调技术来实现信息的传输。
发送端通过调制器将要传输的信息信号转换成一定频率的红外光信号，再由解调器在接收端将接收到的红外光信号转换成原始信息信号。
这样就实现了信息的传输和接收。
在红外通信系统中，编码和解码是至关重要的环节。
发送端将信息信号通过编码器转换成特定的编码格式，再送入调制器进行调制。
接收端收到红外光信号后，首先经过解调器解调，再由解码器将编码格式转换成原始信息信号。
编码和解码的准确性直接影响到信息的传输质量。
红外通信技术在现代社会的各个领域都有着广泛的应用。
在家庭生活中，遥控器、红外对讲等设备都是基于红外通信技术工作的。
在工业领域，红外测温仪、红外监控系统等设备也是利用红外通信技术实现信息传输。
此外，在医疗、军事、航空航天等领域，红外通信技术也发挥着重要作用。
总的来说，红外通信的基本原理是利用红外线作为信息的传输媒介，通过编码、调制、解调、解码等技术实现信息的传输和接收。
红外通信技术具有传输速度快、安全性高、干扰少等优点，在现代社会得到了广泛的应用。
随着科技的不断进步，红外通信技术将会有更广阔的发展空间，为人类的生活带来更多便利和安全。
单片机的红外通信原理
单片机的红外通信原理
单片机的红外通信原理是通过红外发射器和红外接收器进行数据的发送和接收。
红外发射器是一个用于发射红外光信号的器件，它通过电流激励而发射出红外光。
红外接收器则是一个用于接收红外光信号的器件，它可以将接收到的红外光信号转换成对应的电压信号。
在红外通信过程中，发送端的单片机首先将需要发送的数据转换成红外光信号。
这可以通过对红外发射器施加电压的方式来实现。
当电压施加在红外发射器上时，它会以特定的频率发射红外光信号。
这个特定的频率一般是在红外光线可见范围之外，人眼无法看到。
接收端的单片机上安装了红外接收器，它可以接收来自发送端发射的红外光信号。
红外接收器将接收到的红外光信号转换成电压信号，并通过单片机进行处理。
单片机根据接收到的信号特征，判断出是哪个发射器发出的信号，并解码出相应的数据信息。
然后，单片机可以根据接收到的数据进行相应的操作，比如控制其他器件的开关或者进行数据的存储和处理。
红外通信在遥控器、红外设备和红外传感器等方面有着广泛的应用。
通过红外通信，可以实现无线传输和控制，具有灵活性高、成本低的优势。
红外通讯的原理和应用
红外通讯的原理和应用1. 红外通讯的原理红外通讯是一种无线通信技术，通过红外线传输信息。
它基于红外线的物理特性，利用红外线的辐射和接收来实现通信。
红外通讯的原理主要包括以下几个方面：1.1 红外线的发射和接收红外线是一种电磁波，波长范围在0.75µm至1000µm之间，位于可见光和微波之间。
在红外通讯系统中，红外线由红外发射器（如红外二极管）发射出去，并由红外接收器（如红外光电二极管）接收。
红外线的发射和接收是实现红外通讯的基础。
1.2 编码和解码为了在红外通讯中传输信息，需要将信息进行编码和解码。
常见的编码方式包括脉冲宽度调制（PWM）和脉冲位置调制（PPM）。
编码器将要传输的信息转换成相应的脉冲信号，发送给红外发射器。
解码器接收红外线信号，并将其转换回原始信息。
1.3 障碍物的影响红外线在传输过程中会受到障碍物的影响。
障碍物（如墙壁、玻璃等）会吸收或散射红外线，导致信号弱化或失真。
因此，在设计红外通讯系统时，需要考虑障碍物对信号传输的影响。
1.4 波长选择红外通讯中波长的选择也很重要。
不同波长的红外线在传输距离、穿透性和抗干扰能力方面有所差异。
常见的红外通讯波长包括近红外和远红外。
2. 红外通讯的应用红外通讯具有许多应用领域，以下是其中几个常见的应用：2.1 遥控器红外遥控器是红外通讯最常见的应用之一。
遥控器通过发射红外线信号来控制电视、音响、空调等设备。
遥控器工作原理是将遥控信号编码成红外脉冲信号，并传输给相应设备的红外接收器，从而实现控制。
2.2 红外传感器红外传感器是利用红外线的物理特性来检测物体或环境的传感器。
常见的红外传感器有人体感应器、温度传感器等。
人体感应器通过接收红外线反射信号来检测人体的存在，广泛应用于安防系统和智能家居等领域。
2.3 红外通信红外通信在短距离通信中有广泛应用。
例如，红外数据传输使用红外通讯原理来实现设备之间的数据传输，如红外打印机、红外测距仪等。
红外通信原理
红外通信原理红外通信是一种利用红外线进行通信的技术，它在现代社会中得到了广泛的应用。
红外通信原理是指利用红外线的特性进行信息传输的基本原理。
红外线是一种波长较长的电磁波，它在光谱中位于可见光和微波之间，具有很强的穿透力和直线传播特性。
因此，红外通信可以在一定范围内进行点对点的通信，而且不受光线干扰。
红外通信的原理主要包括红外发射和接收两个部分。
红外发射器是将电信号转换成红外光信号的装置，它通常由红外发光二极管构成。
当电流通过红外发光二极管时，它会发出红外光信号，这些光信号可以被接收器接收并转换成电信号。
红外接收器通常由红外光电二极管和信号处理电路组成，它可以将接收到的红外光信号转换成电信号，并经过信号处理电路进行解调和放大，最终输出原始的电信号。
红外通信的工作原理是利用红外光的特性进行信息传输。
红外光在大气中的传播受到大气吸收、散射和反射的影响，因此在实际应用中需要考虑这些因素对通信质量的影响。
此外，红外通信还需要考虑通信距离、传输速率、抗干扰能力等因素，以确保通信质量和稳定性。
红外通信具有许多优点，例如传输速率高、抗干扰能力强、安全性高等。
因此，它在无线遥控、红外遥控、红外对讲、红外测距、红外对码等领域得到了广泛的应用。
同时，红外通信也存在一些局限性，例如通信距离有限、传输速率受限等。
因此，在实际应用中需要根据具体的需求和环境条件选择合适的通信技术。
总的来说，红外通信原理是一种利用红外线进行信息传输的技术，它具有许多优点和特点，适用于许多领域。
随着科学技术的不断发展，红外通信技术也在不断完善和拓展，相信它会在未来得到更广泛的应用。
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红外通讯原理及实现详解
红外线遥控是目前使用最广泛的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。
1红外通信原理介绍
红外通讯通过使用红外光进行通信，发送设备将电信号转成光信号，接收设备则再将光信号还原成电信号，红外收发系统的框图如图所示：
图 1 红外收发系统
目前基于红外通讯的通讯协议有上百种，这些协议大同小异，下面以飞利蒲的RC5协议为例来进行介绍。
同别的红外协议一样，飞利蒲的RC5协议也是由下列几部分组成：
1 .1键码
之所以定义键码就是为了规范设计，至少保证飞利蒲公司内部的红外通信设备之间可以互通，不会出现混乱的情况，当然大家也可以自个定义，这有点像TCP/IP中的应用层，你可以自个定义一个协议，也可以用标准定义好的协议。
键码是基于数字信号二进制的0/1而言的。
比如0x12，换成二进制就是0b0001 0010。
飞利蒲定义的键码如下所示。
1）地址设备对照表（下表中的不同地址用于给不同类型的设备使用）
RC5 Address Device RC5 Address Device
$00 - 0 TV1 |$10 - 16 Pre-amp
$01 - 1 TV2 |$11 - 17 Tuner
$02 - 2 Teletext |$12 - 18 Recorder1
$03 - 3 Video |$13 - 19 Pre-amp
$04 - 4 LV1 |$14 - 20 CD Player
$05 - 5 VCR1 |$15 - 21 Phono
$06 - 6 VCR2 |$16 - 22 SatA
$07 - 7 Experimental |$17 - 23 Recorder2
$08 - 8 Sat1 |$18 - 24
$09 - 9 Camera |$19 - 25
$0A - 10 Sat2 |$1A - 26 CDR
$0B - 11 |$1B - 27
$0C - 12 CDV |$1C - 28
$0D - 13 Camcorder |$1D - 29 Lighting
$0E - 14 |$1E - 30 Lighting
$0F - 15 |$1F - 31 Phone
2）命令功能对照表（下表中定应义了常用的遥控的命令）
RC5 Command | TV Command | VCR Command
------------------------------------------------------ $00 - 0 | 1 | 1
$01 - 1 | 2 | 2
$02 - 2 | 2 | 2
$03 - 3 | 3 | 3
$04 - 4 | 4 | 4
$05 - 5 | 5 | 5
$06 - 6 | 6 | 6
$07 - 7 | 7 | 7
$08 - 8 | 8 | 8
$09 - 9 | 9 | 9
$0C - 12 | Standby Standby |
$10 - 16 | Volume + |
$11 - 17 | Volume - |
$12 - 18 | Brightness + |
$13 - 19 | Brightness - |
$32 - 50 | | Fast Rewind $34 - 52 | | Fast Forward $35 - 53 | | Play
$36 - 54 | | Stop
$37 - 55 | | Recording
---------------------------------------------------------1 .2编码
如何实现上述的键码的发送，并保持红外接收解码器件收到并识别呢，当然就必须按一定的格式进行编码并发送。
这跟我们常用的IIC有点相仿，必须有开始位和结束位，RC5的数据格式如下：
图2 RC5编码
先发三个1，表示发送开始，接下来发送5位地址，然后再发送6位命令，一帧数据共14位。
由接收设备再按照上述格式进行解码。
其中地址和命令都是先发低位，再发高位。
1 .3 0/1标准
什么是0/1标准呢，传统的TTL电平，只是电平>vIh就是1,小于ViL就是0,这里则不是这样的了，RC5是这样定义的：先发900us的高，再发900us的低电平，则表示为0,反之则为1。
如下图所示。
图 3 RC5 0/1定义
1 .4载波
什么是载波呢，也就是说红外波的发送是以一定的波长的形式发送出去的，0/1标准中介绍的900us的高，并不是一直为高，而是以一定频率的脉冲的形式存在，RC5定义载波频率为38KHZ。
2RC5编码红外遥控器设计实现
红外发送的实现比较简单，可以使用专用的红外发送IC来实现，也可以通过单片机I/O软件模拟来实现。
下面介绍基于MSP430F147单片机实现的红外遥控器。
带LCD的红外遥控器框图如图所示：
图4红外遥控器框图
由于硬件电路非常简单，将不做介绍。
下面介绍一下软件实现。
系统软件框图如图5所示
图5系统软件框图
其中LCD和键盘非本文重点，不作介绍。
下面主要介绍一下红外发送。
1）38KHZ频率的载波由于频率较快，如果使用定时中断，CPU往往难以快速响应，因此发0/发1函数的38HZ载波可以使用NOP（）延时实现。
2）发0/发1中使用的900us间隔则可以使用定时中断控制标志位实现。
3）红外发送函数由发送开始位，发送地址，发送命令字三个子函数组成，通过移位判断是发送0还是发送1。
图6红外发送软件框图
举例编码如下：
设定本遥控地址码为30（0x1E，0b1_1110）,如果我们要发送一个VOLUM E+，则命令字为0x10，换成二进制就为0b01_0000.
根据编码规则，一个完整的编码为：（START）111_01111_000010（END），注意：地址和命令字都是先发送低位。
3R C5编码红外信接收器实现
RC5编码红外通信接收实现则是红外发送的逆过程，不过，实现上会稍微复杂一些，将在别的文章中再另行介绍。