红外接收电路设计
HS0038红外接受电路设计与应用
HS0038红外接受电路设计与应用1.红外通信红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信通道。
发送端采用脉时调制(PPM)方式，将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去；接收端将接收到的光脉转换成电信号，经过放大、滤波等处理之后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制和解调，以便利用红外通道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。
2.红外传输协议红外发射系统发射的信号是有“0”和“1”的二进制代码组成的，不同的协议对“0”和“1”的编码不同。
红外信号的传输协议严格规定了红外信号的载波频率、编码方式和数据传输的格式，以确保发送端和接收端之间数据传输的准确无误。
常见的红外传输协议有：NEC协议，ITT协议，Nokia NRC 协议,Sharp协议等。
下面一NEC协议为例，了解一下各种协议的大同小异。
NEC 标准下的编码表示其中：引导码高电平约9000us 左右，低电平约4500us 左右；用户码16 位，数据码16 位，共32位；数据0 是用“高电平约560us ＋低电平约560us”表示。
数据1 可用“高电平约560us＋低电平约1680us”表示。
*其实自己在做红外系统时，借助示波器，可以编写自己独特的红外协议。
但要尊守一点，要以38KHz的方波来驱动红外发射LED，同时要把这38KHz的波形斩断，也就是编码。
对应的接收管会在接收到38KHz的红外信号时输出低电平，没有信号就输出高电平。
简介：红外线接收器 HS0038参数参数符号测试条件Min Typ Max单位工作电压Vcc V接收距离L L5IR=300mA1214M 测试信号载波频率f038K HZ 接收角度O1/2距离衰减1/2十/-45Deg BMP宽度F BW一3Db andwidth25KHz静态电流Icc无信号输入时mA 低电平输出Vo L Vin=OV Vcc=5V V 高电平输出Vo H Vcc=5V V 输出脉冲Tpw L Vin=500μ Vp-p500600700μS 宽度Tpw H Vin=50μ Vp-p500600700μS 光轴上测试,以宽度为600/900μS为发射脉冲,在5CM之接收范围内,取50次接脉冲之平均值1).特性a)光电检测和前置放大器集成在同一封装上。
红外接收电路设计
[光
的
Spectrum ]
b. Noise 频 系 Noise 在R/M上使用可以遮断可见光的光学滤波。 使用High Frequency(30KHz ~ 56.9KHz) Carrier Modulation 在Pre-Amp Chip上，使用 I-V Stage 可变impedance及低频噪声折断滤波器。
Receiver Module Transmitter Vcc Vout GND C R Vcc Rp µ-com GND
8
REMOCON
c. 由于Vcc line Ripple Noise而没有输出信号的事例 - Set 區 : 卫星接收器的机顶盒。 - Noise Source : 在前面板的显示使用的七段码现使用脉冲驱动开关电路的噪声流入到 R/M的 Vcc Line上.. Vcc line noise 觀 R/M Output 觀 – Transmitter signal
[ incandescent lamp & Halogenlamp ]
R球
光
- Electronic Ballast ]
* channel 構 - ch-1 : Lamp ˘ - ch-M : spectrum * Modulation = - 120 Hz *} ¯ - Main : 47.0KHz
Vcc line Noise signal Noise signal
= 120Hz
R/M Output
② EMI Noise
a. Noise Source - TV CRT 的 b. Noise - 应用可以遮断 以及其他周边设备放射的 .
的金属屏蔽设计, 即可简单的路掉电磁波噪声. 整机厂商的IQC or PCB Ass’y 检查时,必须将金属屏蔽外壳和GND相连。 如果不接地，可能会使遥控距离变短。
51单片机设计的红外线遥控器电路图及工作原理
51单片机设计的红外线遥控器电路图及工作原理你家里是否有一个电视机遥控器或者空调机遥控器呢？你是否也想让它遥控其他的电器甚至让它遥控您的电脑呢？那好，跟我一起做这个“红外遥控解码器”。
该小制作所需要的元件很少：单片机TA89C2051一只，RS232接口电平与TTL电平转换心片MAX232CPE 一只，红外接收管一只，晶振11.0592MHz,电解电容10uF4只，10uF 一只，电阻1K1个，300欧姆左右1个，瓷片电容30P2个。
发光二极管8个。
价钱不足20元。
电路图及原理：主控制单元是单片机AT89C2051,中断口INT0跟红外接受管U1相连，接收红外信号的脉冲，8个发光二极管作为显示解码输出（也可以用来扩展接其他控制电路），U3是跟电脑串行口RS232相连时的电平转换心片，9、10脚分别与单片机的1、2脚相连，（1脚为串行接收，2脚为串行发送），MAX232CPE的7、8脚分别接电脑串行口的2（接收）脚、3（发送脚）。
晶振采用11.0592MHz，这样才能使得通讯的波特率达到9600b/s，电脑一般默认值是9600b/s、8位数据位、1位停止位、无校验位。
电路就这么简单了，现在分析具体的编程过程吧。
如图所示，panasonic遥控器的波形是这样的（经过反复测试的结果）。
开始位是以3.6ms低电平然后是3.6ms高电平，然后数据表示形式是0.9ms低电平0.9ms 高电平周期为1.8ms表示“0”，0.9ms低电平2.4ms高电平周期为3.3ms表示“1”，编写程序时，以大于3.4ms小于3.8ms高电平为起始位，以大于2.2ms小于2.7ms高电平表示“1”，大于0.84ms小于1.11ms高电平表示“0”。
因此，我们主要用单片机测量高电平的长短来确定是“1”还是“0”即可。
定时器0的工作方式设置为方式1：mov tmod,#09h，这样设置定时器0即是把GATE置1，16位计数器，最大计数值为2的16次方个机器周期，此方式由外中断INT0控制，即INT0为高时才允许计数器计数。
单片机红外接受发送实验报告
单片机红外发射与接收实验报告指导老师：报告人：一·实验选题：基于单片机的红外发射与接收设计任务要求：设计一个以单片机为核心控制器件的红外收发系统。
发射载频：38KHz工作温度：-40℃--+85℃接收范围：2m二·系统概述方案设计与论证红外遥控收发系统（以下简称红外遥控系统）是指利用红外光波作为信息传输的媒介以实现远距离控制的装置。
从实际系统的硬件结构看，红外遥控系统包括发射装置和接收装置，其中发射装置包括电源模块、输入模块、红外发射模块和单片机最小系统，接收装置包括电源模块、红外接收模块、输出模块和单片机最小系统。
本设计选题设计任务要求设计一个以单片机为核心控制器件的红外收发系统。
其中，发射载波 38KHz，电源 5V/0.2A 5V/0.1A，工作温度-40℃--+85℃，接收范围 2m，传输速率 27bit/s，反应时间 2ms。
利用单片机的定时功能或使用载波发生器（用于产生载波的芯片）均可产生 38KHz 的发射载波。
单片机系统可以直接由 5V/0.1A 的电源供电，也可以通过三端稳压芯片由 9V/0.2A 电源供电。
采用工业级单片机可以工作在-40℃--+85℃。
为保证接收范围达到 2m，在发射载频恒为 38KHz 的前提下，应采用电流放大电路使红外发射管发射功率足够大。
传输速率和反应时间取决于所使用的编码芯片或程序的执行效率。
通过上述分析可知，为实现设计任务并满足设计指标，应采用工业级单片机，由电流放大电路驱动红外发射管。
将针对设计任务提出两种设计方案。
三·程序功能将程序编译通过并下载成功后，两个板上的红外光电器件都要套上黑色遮光罩，就可以进行实验了。
测距实验：手持1号板和2号板，两管相对，慢慢拉远或移近两管的距离，观察ＬＥＤ的读数变化。
阻断实验：可请另一人协助，将一张纸或其他障碍物放在两管之间再拿开，会看到读数有大幅度的变化。
反射实验：将1号和2号实验板并排拿在手中，并形成一个小夹角，向一张白纸移动观察读数变化。
电子线路设计与制作实验报告
电子线路设计与制作实验报告班级：电信10302班指导老师： XXX 小组成员： XXX（XXXXXXXX）XXX（XXXXXXXX）2012年11月6日项目一：红外线电路设计一、电路工作原理常用的红外线遥控系统一般分发射和接收两个部分。
发射部分的主要元件为红外发光二极管。
它实际上是一直特殊的发光二极管，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，它便发出的红外线而不会死可见光。
接收部分的红外接收管是一种光敏二极管。
在实际应用中要给红外线接收二极管加反向偏压，它才能正常工作，亦即红外线接收二极管在电路中应用时是反向运用，这样才能获得较高的灵敏度。
红外线二极管一般有圆形和方形两种。
二、电路原理图设计元件清单表三、电路设计与调试（1）各小组从指导老师那里领取元器件，分工检测元器件的性能。
（2）依据电路原理图，各小组讨论如何布局，最后确定一最佳方案在洞洞板上搭建红外线发射\接收电路图。
（3）检查电路无误后，从信号发生器送入适应电压。
（4）调节可调电阻R3的阻值，观察发光二极管LED是否出现闪烁现象，如果出现说明有发射和接收，如果没有检查电路。
（5）实验完毕，记录结果，并写实验报告。
四、实验注意事项（1）发光二极管的电流不能天大（小于200mA）；（2）在通电前必须检查电路无误后才可；（3）信号发生器的输出电压峰峰值1.5~2.5V。
项目二：定时电路的设计一、电路原理图与工作原理555组成的调谐振荡器可以用作各种时钟脉冲发生器，上图电路为占空比可调的时钟脉冲发生器。
其介入两只二极管D1、D2后，电容C的充放电回路分开，放电回路为D2、RB、内部三极管T及电容C。
二、电路设计与调试（1）各小组从指导老师哪里领取元器件，分工检测元器件的性能。
（2）依据电路图，各小组讨论如何布局，最后确定最佳方案在洞洞板上搭建电路图；（3）检查电路无误后，从直流稳压电源送入5伏的电压；（4）记录结果，并写实验报告。
模拟电路设计红外控制报警器
模拟电路设计红外控制报警器设计红外控制报警器的模拟电路可以分为三个主要部分：红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路。
1.红外接收器电路：红外接收器电路主要是用于接收来自红外遥控器的信号，并将其转换为模拟电压信号。
在设计电路时，可以选择使用红外发射二极管（LED）作为光源，并通过调整发射频率和脉冲宽度来实现不同的遥控信号编码方式。
红外接收器一般采用红外光电二极管、红外光敏晶体管或红外光敏二极管等元件。
2.信号处理电路：信号处理电路主要是对接收到的红外信号进行解码和滤波处理，以便识别出有效的遥控信号。
一般使用的解码方法有脉宽解码、频率解码和码组解码等。
可以根据具体需求选择合适的解码方式。
同时，为了防止接收到的信号被干扰，可以在信号处理电路中加入滤波器，如低通滤波器等。
3.报警输出电路：报警输出电路主要是控制报警器的工作状态，并将报警信号转换为可视或可听的报警信号。
在设计电路时，可以选择使用声音输出装置（如扬声器）或可视化装置（如指示灯）作为报警输出元件。
在电路设计中，应考虑报警器的声音大小和频率，以适应不同情况下的报警需求。
在整个电路设计中应注意以下几点：1.在选取元件时，要保证其工作在合适的工作范围内，以确保电路的性能和可靠性；2.可以通过使用多级放大器来增强信号的幅度，以便实现适当的信号处理；3.在电路设计中，要注意信号的耦合和隔离，以防止信号干扰和意外反馈。
总结：红外控制报警器的模拟电路设计涉及到红外接收器电路、信号处理电路和报警输出电路三个主要部分。
通过合理选择元件和设计电路结构，可以实现红外信号的接收、解码和报警输出等功能。
同时，还需要注意电路的性能和可靠性，并采取适当的措施来防止信号干扰和意外反馈。
两个以上的红外光敏二极管受到外界光源的影响时候会影响到红外控制报警器的正常工作。
红外电路设计实训报告
一、实训背景随着科技的不断发展，红外技术在日常生活和工业领域中的应用越来越广泛。
红外电路作为一种重要的电子元件，在遥控器、红外传感器、红外热像仪等设备中扮演着关键角色。
为了提高我们对红外电路设计的理解和应用能力，本次实训选择了红外电路设计作为实训内容。
二、实训目的1. 理解红外电路的基本原理和组成。
2. 掌握红外电路的设计方法。
3. 提高动手实践能力和创新思维。
4. 培养团队合作精神和沟通能力。
三、实训内容1. 红外电路基础知识学习首先，我们学习了红外电路的基本原理和组成。
红外电路主要由红外发射器、红外接收器、信号处理电路和驱动电路组成。
红外发射器用于发射红外信号，红外接收器用于接收红外信号，信号处理电路用于对信号进行处理，驱动电路用于驱动执行机构。
2. 红外电路设计在掌握了红外电路基础知识后，我们开始进行红外电路的设计。
设计内容包括：（1）选择合适的红外发射器和红外接收器：根据实际应用需求，选择具有合适发射波长和接收灵敏度的红外发射器和红外接收器。
（2）设计信号处理电路：根据红外接收器输出的信号特点，设计信号处理电路，如放大、滤波、整形等。
（3）设计驱动电路：根据执行机构的特点，设计驱动电路，如继电器驱动、电机驱动等。
（4）绘制电路图：根据设计要求，绘制红外电路的原理图和PCB布局图。
3. 电路制作与调试在完成电路设计后，我们进行了电路的制作和调试。
具体步骤如下：（1）元器件采购：根据设计要求，采购所需的元器件。
（2）电路焊接：按照电路图，将元器件焊接在PCB板上。
（3）电路调试：对焊接好的电路进行调试，确保电路正常工作。
4. 测试与分析在电路调试完成后，我们对红外电路进行了测试。
测试内容包括：（1）红外发射器的发射功率和发射角度测试。
（2）红外接收器的接收灵敏度测试。
（3）信号处理电路的放大倍数和滤波效果测试。
（4）驱动电路的驱动能力测试。
通过测试，我们对红外电路的性能进行了分析，并对设计过程中存在的问题进行了总结和改进。
常用红外数据传输电路的设计及其注意事项
常用红外数据传输电路的设计及其注意事项摘要：简要介绍IrDA红外数据传输的特征；详细说明各种常见IrDA类型器件的构成；重点阐述常用红外数据传输电路的设计及其注意事项。
关键词：红外数据传输红外检测IrDA编/解码调制/解调引言红外数据传输，成本低廉、连接方便、简单易用、结构紧凑，在小型移动设备中得到了广泛的应用。
近年来，很多著名半导体厂商，如Agilent、Vishay、Sharp、Zilog、Omron 等，相继推出了许多遵循同一规范的不同类型的器件。
本文就IrDA红外数据传输、各种IrDA器件的构成及其不同类型的红外通信电路设计进行综合阐述。
1红外数据传输及其规范简介红外数据传输，使用传播介质——红外线。
红外线是波长在750nm~1mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。
红外数据传输一般采用红外波段内的近红外线，波长在μm~25μm之间。
红外数据协会成立后，为保证不同厂商的红外产品能获得最佳的通信效果，限定所用红外波长在850nm~900nm。
IrDA是国际红外数据协会的英文缩写，IrDA相继制定了很多红外通信协议，有侧重于传输速率方面的，有侧重于低功耗方面的，也有二者兼顾的。
协议基于异步收发器UART，最高通信速率在，简称SIR(SerialInfrared，串行红外协议)，采用3/16ENDEC编/解码机制。
协议提高通信速率到4Mbps，简称FIR(FastInfrared，快速红外协议)，采用4PPM(PulsePositionModulation，脉冲相位调制)编译码机制，同时在低速时保留协议规定。
之后，IrDA又推出了最高通信速率在16Mbps的协议，简称VFIR(VeryFastInfrared，特速红外协议)。
IrDA标准包括三个基本的规范和协议：红外物理层连接规范IrPHY(InfraredPhysicalLayerLinkSpecification)，红外连接访问协议IrLAP(InfraredLinkAccessProtocol)和红外连接管理协议IrLMP(InfraredLinkManagementProtocol)。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
基于单片机的主从红外通信系统的研究与设计2009-11-17 21:24出处：中华电子网作者：刘永春、王秀碧、陈彬我要评论导读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;
1、引言
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;
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”;
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：
接收电路工作原理为：当接收到载波频率为38KHz的脉冲调制信号时,首先,HS0038B 内的红外敏感元件将脉冲调制红外光信号转换成电信号,再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理,然后通过带通滤波器进行滤波,滤波后的信号由解调电路进行解调,最后由输出电路进行反向放大并输出低电平;未接收到载波信号时,电路则输出高电平;这样就可以将断断续续的红外光信号解调成一定周期的连续方波信号,并通过单片机的串口输入单片机,由单片机处理后便可以恢复出原始数据信号;
3、主从式红外通信软件设计
主从式红外通信中主机红外接收、发送电路与从机的电路完全相同,红外线的载波频率也相同;在红外通信系统中,若采用不同载波频率来区分主机及从机之间的通信可以通过改善红外发射和接收电路的频率特性,但是这样会大大提高硬件成本,本系统通过配置适当的通信协议来降低硬件成本;为了避免发射时造成对本机的干扰,系统采用异步半双工通信模式,在同一时间内可以是主机发送,从机接收;也可以是从机发射,主机接收;主机及从机通信流程如下：
主机通信过程为：1 上电初始化,完成UART的工作模式、波特率的设置系统波特率为2400bps;CCU模块PWM工作模式、PWM频率设定;CCU模块工作在对称的、非反向的PWM 模式,频率38KHz,占空比50%;2 等待数据发送控制信号到来;3 若接收到发送控制信号,则立即通过红外串行发送16字节数据;4 通过红外接口接收从机返回的16字节数据;5 比较接收到的16字节与发送到16字节数据,若一致则发送下一个数据,否则重发该数据;
从机通信过程为：1 上电初始化,完成UART的工作模式、波特率设置;CCU模块PWM 工作模式、PWM频率设定;2 通过红外接口从主机接收16字节数据;3 判断是否为重发数据,若是则覆盖前次接收到的数据;
主机和从机通信过程包括的函数主要有系统初始化函数UART_Init,向串口发送数据函数UART_SendByte、串口接收红外信号数据UART_RcvByte 等;部分函数程序代码如下：
4、结束语
红外通信可用于许多需短距离及非接触式传输数据的场合;本文设计的主从式红外通信接口具有硬件电路简单、成本低、通信可靠等特点,实现了主机及从机双方非接触式的数据传输;适当修改通信软件就可以让系统用于红外抄表、遥控、遥测等许多场合;
原文出自比特网,转载请保留原文链接：。