制作简易红外通信装置_通信工程课程设计报告
红外通信课程设计
红外通信课程设计一、教学目标通过本章的学习，学生将掌握红外通信的基本原理、技术和应用。
具体目标如下：1.知识目标：a.了解红外通信的定义、特点和历史发展。
b.掌握红外通信的基本原理，包括红外辐射、接收和调制解调过程。
c.熟悉红外通信的技术指标，如传输速率、距离和抗干扰能力。
d.了解红外通信在实际应用中的典型场景，如遥控器、红外遥感等。
2.技能目标：a.能够分析红外通信系统的基本组成和工作原理。
b.能够计算红外通信的传输速率和距离。
c.能够设计简单的红外通信系统，并进行调试和优化。
d.能够运用红外通信技术解决实际问题，如制作遥控器、红外传感器等。
3.情感态度价值观目标：a.培养学生对红外通信技术的兴趣和好奇心，激发他们继续学习的动力。
b.培养学生具备创新精神和团队合作意识，能够在实践中解决问题。
c.培养学生关注科技发展对社会和环境的影响，培养他们的社会责任感。
二、教学内容本章的教学内容主要包括红外通信的基本原理、技术和应用。
具体安排如下：1.第一节：红外通信概述介绍红外通信的定义、特点和 history 发展，使学生了解红外通信的基本概念。
2.第二节：红外通信的基本原理讲解红外辐射、接收和调制解调过程，让学生掌握红外通信的工作原理。
3.第三节：红外通信的技术指标介绍红外通信的传输速率、距离和抗干扰能力等技术指标，帮助学生了解红外通信的技术特点。
4.第四节：红外通信的应用讲解红外通信在实际应用中的典型场景，如遥控器、红外遥感等，让学生了解红外通信技术的广泛应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本章将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解红外通信的基本原理、技术和应用，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：分析实际应用中的红外通信案例，帮助学生更好地理解红外通信技术。
3.实验法：安排实验室实践，让学生动手设计简单的红外通信系统，提高他们的实际操作能力。
4.讨论法：学生进行分组讨论，培养他们的团队合作意识和创新精神。
红外实验报告
电子电路综合设计实验报告实验名称：红外通信收发系统的设计与实践学院：信息与通信工程学院专业：通信工程红外通信收发系统的设计与实践摘要语音和音乐等低频电信号一般不适合直接远距离传输，而是通过调制加载到光或者高频信号上传输出去。
本次试验的内容，就是设计一个合适的红外收发电路，实现光信号的传输和接收。
红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，采用红外通信系统的设计方法来进行和目前世界上所采用的骨干通信网的光纤通信系统是有相同之处的，唯一重要的差别就是它们二者所采用的传输媒质不用，一个是大气，一个则是光纤。
关键词红外发送红外接收滤波信号放大1）实验目的1、掌握简单的红外通信系统的组成及设计原理2、掌握通信电子系统方案设计、电路设计的方法3、熟悉电路仿真软件的使用4、掌握PCB设计电路装配和调试的方法2）实验所用仪器1、函数信号发生器2、示波器3、晶体管毫伏表4、万用表5、直流稳压电源3）所用元器件及测试仪表清单1、8050 X 12、红外发送管303 X 13、红外接收管302 X 14、LM386 X 15、可变电阻器（10k，100k）各16、电阻（2k，2.7k） X 17、电阻（20，51）各18、电阻（10 ） X 19、电解电容（100uf，33uf，250uf）各110、电解电容（10uf） X 211、电容（0.047uf，0.01uf）各110、喇叭 X 112、kd9300 X 113、发光管 X 14）设计思路及分块和总体结构设计思路及总体结构框图如下：红外设计的总体构架上图是一个简单的红外通信系统的构造图，通过实验应该能进行模块化的设计，当然整个商用的红外光通信系统是相当复杂的，这里我们只考虑最基础和最必要的部分来完成整个红外光通信收发系统的设计。
（1）信号的产生这里利用了音乐芯片KD－9300或是LX9300来完成。
信号产生也可以用RC振荡器构成，信号的幅度不宜过大。
（2）红外光发送模块的设计设计原则主要是考虑红外发送管的工作电流，电流过小，传输距离短，电流过大有容易毁坏发光管红外光发送电路（3）红外光接收模块的设计红外光接收电路（4）高通滤波器红外接收的二极管都是光敏二极管，这样普通灯光也对其都成一定程度的影响，为了获得更好的效果，还要在信号输出端加入高通滤波器，消除恒定的外接低频信号的干扰，这样接收效果和灵敏度将显著提高。
红外光通信装置 设计报告
红外光通信装置设计报告红外光通信装置设计要求 (1)基本实现方案分析 (2)2.1模拟调制方案 (2)方式1：调幅 (2)方式2：调频 (2)2.2数字调制方案 (2)3. 红外通信信道测试和数字调制方案选择 (3)3.1发送管接收管性能测试 (3)3.1数字调制方案选择 (3)4.硬件电路设计 (4)4.1 AD输入部分 (4)4.2 DA输出部分 (5)4.3 红外发送部分 (6)4.4 红外接收部分（技术难点） (6)4.6 MIC接收电路 (7)5.软件设计 (8)5.1基本工作方式 (8)5.4数字通信方式 (8)5.2发送模式 (8)5.3接收模式 (9)5.4转发模式 (9)红外光通信装置设计要求设计一款红外通讯装置，可以传送频率范围为300~3400Hz的语音信号和数字信号。
基本实现方案分析2.1模拟调制方案方式1：调幅原理：红外发送端发送固定频率的红外信号，利用声音信号对红外信号进行幅度调制。
优点：方案简单，纯模拟电路即可实现。
缺点：1）抗干扰特性较差，很容易受外界光强影响。
2）传输距离较近，距离变远后声音变小，接收效果明显下降，噪声增大。
3）很难实现产地数字信号的功能。
方式2：调频原理：红外发送端发送一定幅度的红外信号，利用声音信号对红外信号的频率进行调制。
优点：1）抗干扰性比调幅方案好2）不怕信号衰减，传输距离比调幅方案远。
缺点：1）调频发送和调频接收电路复杂，调试难度大。
2）很难实现产地数字信号的功能。
2.2数字调制方案原理：把声音信号首先按照一定速率进行AD采样量化，然后把AD采样值通过红外发送给接收端，接收端再按照采样速率进行重现声音。
优点：1）因为传输过程为数字信号，信号的抗干扰特性好，不怕信号远距离衰减。
2）红外传输的为数字信号，所以可以把其他数字信号一起发送，从而达到同时传送数字信号和声音信号的功能。
3）因为传输的是数字信号，所以系统调试相对模拟电路可能会简单些。
红外光通信课程设计报告
苏州科技学院红外光通信装置课程设计报告院系：电子信息工程班级：姓名：指导老师：红外光通信一、红外光通信的定义红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离无线网络接入。
从早期的IRDA规范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。
红外线接口是使用有方向性的红外线进行通讯，由于它的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合，进行“点对点”的直线数据传输，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。
二、红外光通信的特点红外通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接，尤其是嵌入式系统。
其主要应用：设备互联、信息网关。
设备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。
信息网关负责连接信息终端和互联网。
红外通信技术是在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持其特点主要有：主要优点如下：（1）通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。
（2）主要是用来取代点对点的线缆连接。
（3）新的通信标准兼容早期的通信标准。
（4）小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保密性强。
（5）传输速率较高，4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经发布。
红外数据通信技术的缺点：（1）受视距影响其传输距离短；（2）要求通信设备的位置固定；（3）其点对点的传输连接，无法灵活地组成网络等。
但是这些缺点并没有给IRDA的应用带来致命的障碍，红外技术已在手机和笔记本电脑等设备上得到了广泛的应用。
三、红外光通信的技术原理红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。
课程设计-红外发射接收器
本科实验报告实验名称：红外遥控发射/接收器的设计一、设计任务和主要技术指标设计一个八路红外遥控器电路，主要技术指标为：1．码元速率：400bit/S2．调制方式：幅度键控，载频40kHz。
二、设计方案选择利用MC145026／MC145027、NE555和CX10206A等芯片设计制作一个八路红外遥控器。
总体设计框图如下：三、电路原理与设计1、MC145026编码器MC145026由时钟振荡器、分频器、地址编码/数据编码输入电路以及数据选择与缓冲器等几部分组成。
时钟振荡器和分频器向编码电路提供基准时钟。
地址编码/数据编码输入电路，将不同的地址和控制数据码编为相应的信号。
编码方式是以不同的脉冲宽度组合，表征不同的地址码和控制数据。
数据选择与缓冲电路将编码电路的并行码变为串行码输出。
MC145026共有9条地址线A1～A9，最多有512个不同地址；其中4条与地址复用的数据线D6～D9，使用4位编码输入，16种编码状态。
编码以串行方式由Dout 脚(引脚15)输出。
如果MC145026与译码器MC145027配对使用，则只能采用“5位地址线及4位数据线”的固定编码传送模式。
该器件的地址线和数据线采用并行编码复用输入，码状态为1、0和开路三种状态，通常仅使用前两种编码状态，每个编码的码元宽度对应编码器内部的8个时钟周期，主要靠脉冲占空比大小区分编码状态，三种状态编码波形如图1所示。
MC145026内部振荡频率的典型运用范围一般选择为：4kHz ～9kHz 。
外接阻容元件R S 、R TC 、C TC 的参数值决定了内部时钟频率，原则上要求内部振荡频率范围为：1kHz≤f osc ≤400kHz 。
其中应满足R S =2 ~5R TC ，一般情况当R S ≥20kΩ、R TC ≥10kΩ、400pF ＜C TC ＜15μF 时，通常遵循以下原则确定内部振荡频率：'3.21TC TC osc C R f =，式中，pF C C TC TC 20'+=。
红外通信电子系统设计
设计课题题目：红外通信一、设计任务与要求1.1设计任务设计并制作一个红外光通信装置。
1.2要求1.根本要求〔1〕红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件，用来定向传输语音信号，传输距离为2m，如图1所示。
图1红外光通信装置方框图〔2〕传输的语音信号可采用话筒或Φ3.5mm的音频插孔线路输入，也可由低频信号源输入；频率*围为300~3400Hz。
〔3〕接收的声音应无明显失真。
当发射端输入语音信号改为800Hz单音信号时，在8Ω电阻负载上，接收装置的输出电压有效值不小于0.4V。
不改变电路状态，减小发射端输入信号的幅度至0V，采用低频毫伏表〔低频毫伏表为有效值显示，频率响应*围低端不大于10Hz、高端不小于1MHz〕测量此时接收装置输出端噪声电压，读数不大于0.1V。
如果接收装置设有静噪功能，必须关闭该功能进展上述测试。
〔4〕当接收装置不能接收发射端发射的信号时，要用发光管指示。
2．发挥局部〔1〕增加一路数字信道，实时传输发射端环境温度，并能在接收端显示。
数字信号传输时延不超过10s。
温度测量误差不超过2℃。
语音信号和数字信号能同时传输。
〔2〕设计并制作一个红外光通信中继转发节点，以改变通信方向90°，延长通信距离2m，如图2所示。
语音通信质量要求同根本要求〔3〕。
中继转发节点采用5V直流单电源供电，电路见图3。
串接的毫安表用来测量其供电直流电流。
〔3〕在满足发挥局部〔2〕要求的条件下，尽量减小中继转发节点供电电流。
〔4〕其他。
二、系统设计方案方案一、音频信号红外转发器有发射和接收两局部构成，发射和接收局部均由12V稳压电源供电。
发射局部：音频信号经过鉴频后的伴音信号经过三极管VT放大后推送到红外发射管由于发射管的发射强度与通过其电流成正比，所以，红外管便收到了音频信号的调制。
为了增加传输距离，使用两个红外管并设置一定的偏置。
接收局部：红外线接收管被音频信号调制的红外光照射到时，在其两端产生一个与音频信号变化规律一样的电信号，经电容耦合至一块音频放大集成电路LM386，进展放大，并将信号传至扩音器。
红外通信系统实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 理解红外通信系统的基本原理和工作方式。
2. 掌握红外通信系统硬件设计与调试方法。
3. 分析红外通信系统在实际应用中的性能表现。
二、实验原理红外通信系统是一种利用红外线进行信号传输的通信方式。
它主要由发射装置、接收装置、红外发射器和红外接收器等组成。
红外通信系统具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低等优点，在家庭、工业等领域有广泛的应用。
三、实验器材1. 红外发射器：用于发送信号。
2. 红外接收器：用于接收信号。
3. 红外通信模块：用于实现红外信号的调制和解调。
4. 51单片机：用于控制整个通信系统。
5. 电源：为实验设备提供能源。
6. 示波器：用于观察和分析信号波形。
四、实验步骤1. 硬件连接：将红外发射器、红外接收器、红外通信模块、51单片机等设备按照电路图连接好。
2. 软件编程：编写程序，实现红外通信模块的初始化、红外信号的调制和解调等功能。
3. 调试与测试：将编写好的程序烧录到51单片机中，观察红外通信模块是否正常工作。
使用示波器观察红外信号的波形，分析信号的调制和解调效果。
4. 性能测试：在不同距离、不同角度、不同光照条件下，测试红外通信系统的通信质量。
五、实验结果与分析1. 硬件连接：按照电路图连接好所有设备，确保连接牢固。
2. 软件编程：编写程序，实现红外通信模块的初始化、红外信号的调制和解调等功能。
3. 调试与测试：将编写好的程序烧录到51单片机中，观察红外通信模块是否正常工作。
使用示波器观察红外信号的波形，分析信号的调制和解调效果。
- 调制效果：观察调制后的信号波形，确保信号波形符合预期。
- 解调效果：观察解调后的信号波形，确保解调后的信号波形与原始信号波形一致。
4. 性能测试：在不同距离、不同角度、不同光照条件下，测试红外通信系统的通信质量。
- 通信距离：在无遮挡、无干扰的情况下，测试红外通信系统的通信距离。
实验结果表明，在10米范围内，通信效果良好。
- 通信角度：在水平方向和垂直方向上，测试红外通信系统的通信角度。
红外光通信装置实训报告
一、引言随着科技的不断发展，无线通信技术已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
红外光通信作为一种新型的无线通信方式，具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低廉等优点，在智能家居、物联网等领域具有广泛的应用前景。
本次实训旨在通过设计、制作和测试红外光通信装置，掌握红外光通信的基本原理和实际应用。
二、实训目的1. 了解红外光通信的基本原理和特点；2. 掌握红外光通信装置的设计与制作方法；3. 提高动手能力和实际操作技能；4. 熟悉红外光通信在实际应用中的优势与挑战。
三、实训内容1. 红外光通信原理红外光通信是利用红外线作为载波，通过调制和解调技术实现信息传输的一种通信方式。
红外线是一种波长在780nm至1mm之间的电磁波，具有传输速度快、抗干扰能力强、成本低廉等优点。
2. 红外光通信装置设计本次实训设计的红外光通信装置主要包括以下模块：（1）红外发射模块：将语音信号进行调制，通过红外发射管发射出去；（2）红外接收模块：接收红外发射模块发射的红外信号，并将其解调为语音信号；（3）中继转发模块：将接收到的信号进行放大、滤波和转发，以实现长距离传输；（4）电源模块：为整个装置提供稳定的电源供应。
3. 红外光通信装置制作根据设计要求，制作红外光通信装置的具体步骤如下：（1）选取合适的红外发射管和红外接收管；（2）设计电路原理图，并选用合适的电子元器件；（3）焊接电路板，连接各个模块；（4）调试各个模块，确保装置正常运行。
4. 红外光通信装置测试（1）测试红外发射模块：调整发射功率，确保信号传输稳定；（2）测试红外接收模块：调整接收灵敏度，确保信号接收质量；（3）测试中继转发模块：调整转发增益，确保信号传输距离；（4）测试整个装置：进行语音通信，观察通信质量。
四、实训结果与分析1. 实训结果经过设计与制作，成功完成了红外光通信装置的搭建。
测试结果显示，装置在传输距离2m内，语音信号无明显失真，通信质量良好。
2. 实训分析（1）红外发射模块：通过调整发射功率，可以改变信号传输距离。
红外收发通信系统设计与实现实验报告
红外收发通信系统设计与实现实验报告目录1. 实验目的与要求 (2)1.1 学习红外收发通信系统的基本原理 (2)1.2 掌握红外收发系统的硬件设计与软件编程 (3)1.3 实现红外信号的收发功能 (5)2. 实验原理与技术要求 (6)2.1 红外通信技术 (7)2.2 红外收发模块介绍 (8)2.3 通信协议与信号处理 (9)3. 实验仪器与设备 (11)3.1 实验所需的硬件设备 (11)3.2 实验所需的软件工具 (13)4. 实验设计 (13)4.1 系统硬件设计 (14)4.1.1 红外发射模块的选择与连接 (16)4.1.2 红外接收模块的选择与连接 (19)4.2 系统软件设计 (20)4.2.1 通信协议的设计 (21)4.2.2 数据处理与异常处理 (22)5. 实验步骤 (23)5.1 准备工作 (24)5.2 硬件电路的搭建 (26)5.2.1 红外发射电路的连接 (27)5.2.2 红外接收电路的连接 (29)5.3 软件编程 (30)5.3.1 数据发送程序编写 (31)5.3.2 数据接收程序编写 (31)5.4 系统调试 (33)6. 实验结果与分析 (34)6.1 通信系统的测试 (36)6.2 结果数据的记录与分析 (37)6.3 存在的问题与改进措施 (38)1. 实验目的与要求本次实验的目的是加深学生对红外远程控制技术原理的理解，掌握红外收发模块的工作原理和应用。
通过实际操作，学生能够亲手设计并实现一个简单的红外收发通信系统。
实验还旨在培养学生的逻辑思维、电路设计、焊接调试以及系统综合应用的能力。
具体包括：能够根据实验目的设计实验电路，并利用电路绘制工具清晰准确地绘制电路图。
实验报告中应包括实验结果的分析，包括系统的工作状态、实验数据的验证和测试结果的解释。
在进行红外信号的测试时，要考虑到外界环境因素，如阳光直射、其它红外源干扰等。
在编写实验报告时，应充分展示自己的思考过程，不仅仅是结果的罗列。
红外通信装置设计报告
*******大学****学院***********（设计报告）题目红外通信装置学院********学院专业************班级********学生******学号**********指导教师**********二〇** 年 ** 月 ** 日目录前言 ............................................................................................................................................. - 3 -1 系统方案.................................................................................................................................. - 4 -1.1方案总框图................................................................................................................... - 4 -1.2方案选择....................................................................................................................... - 5 -1.2.1 语音输入模块.................................................................................................. - 5 -1.2.2 运算放大模块.................................................................................................. - 5 -1.2.3 脉宽调制模块.................................................................................................. - 5 -1.2.4 语音输出模块.................................................................................................. - 5 -1.2.5 温度传感模块.................................................................................................. - 5 -1.2.6 显示模块.......................................................................................................... - 5 -1.3 理论分析与计算.......................................................................................................... - 6 -1.3.1 滤波电路参数的计算...................................................................................... - 6 -1.3.2 信号处理分析.................................................................................................. - 6 -2 电路与程序设计.................................................................................................................... - 7 -2.1 总体电路图.................................................................................................................. - 7 -2.2 电路设计...................................................................................................................... - 8 -2.2.1 运算放大模块.................................................................................................. - 8 -2.2.2 红外发送接收模块.......................................................................................... - 9 -2.2.3 语音输出模块................................................................................................ - 10 -2.3 程序设计.................................................................................................................... - 11 -2.3.1程序框图........................................................................................................ - 11 -2.3.2 发送端............................................................................................................ - 12 -2.3.3 接收端............................................................................................................ - 12 -3 测试方案与测试结果............................................................................................................ - 13 -3.1 测试方案.................................................................................................................... - 13 -3.2 测试数据.................................................................................................................... - 14 -3.3 测试结果分析............................................................................................................ - 15 -4 结语 ....................................................................................................................................... - 15 -参考文献.............................................................................................................................. - 16 -红外通信装置摘要本系统设计红外光通信装置，主要由前置电路模块、脉宽调制模块、红外发送接收模块和语音输出模块四部分组成。
红外光通信装置设计报告分解
红外光通信装置设计报告分解设计报告：摘要：本设计报告旨在介绍一个红外光通信装置的设计，并详细阐述了其原理、设计流程以及各个组成部分的功能和实现。
该装置是一种基于红外光通信技术的通信设备，能够实现数据的传输和通信。
该装置具有传输速率高、抗干扰性强等优点，适用于一些特定的场景，比如无线遥控、室内定位等。
1.引言1.1背景随着科技的发展，无线通信技术变得越来越重要和普遍。
红外光通信作为非常全面的有线通信技术，具有快速传输速率和低功耗的特点，已经广泛应用于各种领域。
然而，由于缺乏相关的红外光通信装置的设计报告，许多人对红外光通信技术的理解和应用还相对较少。
因此，本设计报告旨在填补这个空白，提供一个详细的红外光通信装置的设计和实现方法。
1.2目的本设计报告的主要目的是介绍一个红外光通信装置的设计过程和实现方法，以促进人们对红外光通信技术的理解和应用。
2.红外光通信原理2.1红外光通信是什么？2.2红外光通信的工作原理2.3红外光通信和其他通信技术的比较3.系统设计3.1系统功能需求3.2系统框图3.3硬件设计3.3.1发射器设计3.3.2接收器设计3.4软件设计3.4.1发射端软件设计3.4.2接收端软件设计4.性能评估4.1通信速率4.2抗干扰性能4.3传输距离5.结论根据实验结果，本设计的红外光通信装置可以实现预期的通信功能。
通过对系统的性能评估，我们可以发现该装置在传输速率方面具有较高的性能，并且表现出良好的抗干扰性能和传输距离。
因此，该装置适用于一些特定的场景，比如无线遥控和室内定位等。
然而，尽管该装置在许多方面表现出色，还是存在一些局限性，比如受到环境光的干扰和传输距离的限制等。
一种简易红外通信装置的设计与实现
一种简易红外通信装置的设计与实现李一鸣;荣军;王岳斌;严权峰;彭锦【摘要】A simple and digital controlling infrared communication device has been designd,and the hardware of the system is made up an infrared emitting circuit,an infrared receiving circuit and a relay circuit. The system uses STM32F051C4 as the control center,and the infrared light as the carrier,adopts PWM modulation technique and Manchester encoding to realize the real-time transmission of voice and temperature signal. After the system has been completed through the experimental test,the effective value of output voltage is not less than 0.4 V when re⁃ceiver inputs 800 Hz sine signal,and the maximum transmission distance is 4 m between the infrared transmitter and infrared receiver circuit. When decreasing the range of the input signal in transmitting terminal to 0 V,the noise outputted voltage is less than 40 mV,and the circuit for maximum supply current does not exceed 20 mA.%设计了一种简易数字控制红外通信装置，系统硬件部分由红外发射电路、红外接收电路和中转电路3部分组成。
红外光通信装置设计与总结报告
红外光通信装置设计与总结报告摘 要 随着计算机与通信技术的飞速发展，计算机通信得到广泛应用，硬件技术可谓是日新月异，其总体趋势向着高集成、高稳定性、高速和高性价比方向发展。
而红外无线通信系统装置则是目前应用较为广泛的通信形式。
该红外通信系统通过将音频信号调制在465KHZ 的载波上，然后再经红外发射电路发射出去，在接受指令时通过红外接收管接受红外信号，经选频放大电路和滤波电路完成解调，最后通过功率放大电路经扬声器还原声音。
另一方面，本实验利用PIC18f4520进行信息的采集和处理，利用放大电路跟内置A/D 转换芯片，对温度进行测量并显示在1602上。
一丶方案设计信号的调制方式有三种，即调幅、调频、调相其中调频调制具有比幅度调制调频率高、带宽宽、抗干扰强，同时比调相方式经济等特点。
锁相环技术（PLL ）是一种能自动跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统。
该技术在频率调制方面应用十分广泛，遍及广播、电视、雷达、导航、计算机及仪表等领域。
锁相环集成电路CD4046（ 能跟踪输入信号相位的闭环自动控制系统）是一种低频多功能单片机数字锁相环集成电路，最高工作频率1.3MHz，电源电压3~18V 。
与类似的双极性单片锁相环集成电路相比，功耗仅为其数百分之一，因而它在频率调制与解调、频率合成、电视机彩色副波提取、FM 立体声解码、遥控系统、频率的编码和译码等诸多方面均得到了应用。
集成环路部件以其低成本、性能优良、使用简便而得到了青睐。
本文介绍了集成锁相环cd4046在频率的调制与解调方面的应用。
基于频率调制和锁相环技术的优点，本文在文献【1】的基础上介绍一种应用锁相环和红外技术制作而成，采用频率调制方式，用红外线传送音频信号的调频红外无线耳机。
该耳机具有供电方式多样，传输距离10m 以内，音质较好，红外信号基本不受电磁干扰，性价比高等特点。
二丶 设计框图（1）设计框图思路发射部分 接收部分（2）设计细节框图发射机接收机三丶电路设计调制电路音频信 号预放大电 路 CD4046调制 红外线二极管发射 接受信号并放大CD4046解调 功放电路电路当从9脚输入载波信号Ui时，从4脚可输出受输入信号调制的调频信号Uo，由于调频时VCO有一定的频偏，所以不需要12脚外接电阻，仅用R5和C6确定、VCO的中心频率fo如果对频偏有要求，则根据实际需要选择12脚电阻。
2024红外收发通信系统的设计与实现实验报告
2024红外收发通信系统的设计与实现实验报告实验报告：2024红外收发通信系统的设计与实现一、实验背景红外通信是一种无线通信方式，通过红外线传输信息信号。
在无线通信中，红外通信的应用广泛，如遥控器、红外传感器等。
本实验旨在设计并实现一种红外收发通信系统，实现两个设备之间的无线通信。
二、实验目的1.学习红外线通信的原理和技术；2.掌握无线通信系统的设计与实现方法；3.实现红外收发通信系统，实现设备之间的信息传输。
三、实验材料与设备1.红外传感器：用于接收并解码红外信号；2.发射器：用于发射红外信号；3.控制电路板：用于控制红外传感器和发射器；4.电源：用于供电。
四、实验步骤1.红外收发器的设计与制作根据实验要求，选择并购买红外传感器和发射器。
将红外传感器与发射器连接至控制电路板上，然后连接供电电源。
确保传感器和发射器的接口与电路板的接口连接正确。
2.红外通信协议的设置根据实验要求，设置红外通信的协议。
确定信息的编码格式和传输规则，以确保信息的准确传输和解码。
3.红外通信系统的测试将两个红外收发器分别连接至不同的设备上，并进行通信测试。
设备发送信息后，另一个设备通过红外传感器接收并解码信息，完成信息的传输。
五、实验结果与分析通过实验，我们成功设计并实现了一种红外收发通信系统。
实验结果表明，传感器能够准确地接收由发射器发送的红外信号，并且能够正确解码信号，并将信息传输给接收设备。
六、实验总结本次实验通过设计和实现红外收发通信系统，我们学习了红外通信的原理和技术，掌握了无线通信系统的设计与实现方法。
我们成功完成了实验目标，并获得了满意的实验结果。
通过本次实验，我们进一步认识到红外通信在无线通信中的重要性和应用价值。
红外通信可以用于各种无线设备之间的信息传输，如智能家居、遥控器、电子设备等。
通过不断的技术创新和改进，红外通信将在未来的无线通信领域发挥更加重要的作用。
在实验过程中，我们也遇到了一些问题和困难，如传感器与电路板的接口问题、通信协议的设置等。
红外遥控制作报告
电子基础实验C实验报告专业通信工程学号2220姓名徐子婷实验时间：~实验地点：25教502 1.实验目的1、制作红外遥感接收器跟发射器，实现红外遥控控制台灯开关。
2、了解红外遥感原理，以及学会如何自己查找资料，进行设计，成功制作成品3、学会如何在面包板上布线，尽量减少飞线并同时是布线美观4、培养学生的综合能力：查找资料、学习并使用新器件、自行安排进度、学习如何与他人协作的前提、发现并解决问题；5、加强电子制作能力2.实验器材电脑，电烙铁，面包板，焊锡，吸锡器，松香，海绵名称数量名称数量名称数量名称数量电阻 1 555 1 电容1U 1 滑动变阻器50k 1电阻10k 1 电容471U 1 9013 1 红外发射头 1电阻56 1 电容104U 2 电阻2K 1 9V电池扣 1小开关 13.实验原理1、红外遥控原理简介：红外遥控技术是一种利用红外线进行点对点通信的技术，其相应的软件和硬件技术都已比较成熟。
它是把红外线作为载体的遥控方式。
由于红外线的波长远小于无线电波的波长，因此在采用红外遥控方式时，不会干扰其他电器的正常工作，也不会影响临近的无线电设备。
红外遥控是利用波长为μμm之间的近红外线来传递控制信号的。
它具有以下特点：1．由于为不可见光，因此，对环境影响很小。
红外线的波长远小于无线电波的波长，所以，红外遥控不会干扰其它家用电器，也不会影响近邻的无线电设备。
2．红外线为不可见光，具有很强的隐蔽性和保密性，因此在防盗，警戒等安全保卫装置中也得到了广泛的应用。
3. 红外线遥控的遥控距离一般为几米至几十米或更远一点。
4．红外线遥控具有结构简单，制作方便，成本低廉，抗干扰能力强，工作可靠性高等一系列优点，特别是室内遥控的优先遥控方式。
同时，由于采用红外线遥控器件时，工作电压低，功耗小，外围电路简单，因此它在日常工作生活中的应用越来越广泛。
它在技术上的主要优点是：1.无需专门申请特定频率的使用执照；2．具有移动通信设备所必需的体积小、功率低的特点；3．传输速率适合于家庭和办公室使用的网络；4．信号无干扰，传输准确度高；它的缺点是：由于它是一种视距传输技术，采用点到点的连接具有方向性，两个设备之间如果传输数据，中间就不能有阻挡物;而且通讯距离较短，此外红外LED不是一种十分耐用的器件。
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专业技能实训报告题目制作简易红外通信装置学院信息科学与工程学院专业通信工程班级学生学号指导教师二〇一四年一月六日目录1 前言 (1)1.1 系统设计简要说明 (1)2 系统方案 (2)2.1方案比较与选择 (2)2.1.1 语音采集模块 (2)2.1.2 运算放大模块 (2)2.1.3 脉宽调制模块 (2)2.1.4 语音输出模块 (2)2.1.5 温度传感模块 (3)2.2 方案描述 (3)2.3 理论分析与计算 (3)2.3.1 通信原理分析 (3)2.3.2 提高转发器效率方法 (3)3 电路与程序设计 (4)3.1 总体电路图 (4)3.2 电路设计 (4)3.2.1 运算放大模块 (4)3.2.2 红外发送接收模块 (5)3.2.3 语音输出模块 (5)3.3 程序设计 (5)4 测试方案与测试结果 (7)4.1 测试方案 (7)4.2 测试数据 (7)4.3 测试结果记录 (7)5 实训结语 (8)参考文献 (9)附录 (10)部分源代码 (10)济南大学实训报告1 前言1.1 系统设计简要说明随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生活的遥控系统开始进入了人们的生活。
传统的遥控器采用专用的遥控编码及解码集成电路，这种方法虽然制作简单、容易，但由于功能键数及功能受到特定的限制，只实用于某一专用电器产品的应用，应用范围受到限制。
而采用单片机进行遥控系统的应用设计，具有编程灵活多样、操作码个数可随便设定等优点。
本系统设计红外光通信装置，主要由前置电路模块、脉宽调制模块、红外发送接收模块、中级转发模块和语音输出模块五部分组成。
采用STM32作为主控制器进行A/D采集，脉宽调制，并控制数据传送，LM358主要作为前置电路放大器，18B20芯片感应环境温度， LM386模块进行功率放大。
系统设计基本上实现了红外光通信，完成了语音信号传输的功能。
STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。
按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。
增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。
两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。
时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。
DS18B20，常用的温度传感器，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。
2 系统方案2.1方案比较与选择2.1.1 语音采集模块方案一：采用驻极体麦克风，由于驻极体麦克风体积小、频率范围宽和价格优势的特点而广泛应用于各种声控电路中。
并且输入和输出阻抗很高，所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器，为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。
方案二：采用硅微麦克风，硅微麦克风基于CMOSMEMS技术，体积更小。
其一致性优于驻极体麦克风，所以MEMS麦克风特别适合高性价比的麦克风阵列应用。
但硅微麦克风是一个新兴的朝阳产业，尚在发展，价格比较高。
综合比较，选择方案一。
2.1.2 运算放大模块方案一：LM358是内部有两个独立的、频率补偿的双运算放大器，能在很宽的电源电压范围内实现高增益，同时适用于单、双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。
方案二：OP07芯片是一种双极性运算放大器，具有输入偏置电流低和开环增益高的特点，因为具有非常低的输入失调电压，不需要额外的调零措施，但OP07用单电源供电放大倍数太小，不方便使用。
综合比较，基于单电源供电和经济考虑，选择方案一。
2.1.3 脉宽调制模块方案一：采用KA7500B芯片。
KA7500内含两个PWM控制器，其输出端可以接成共发射极和射极跟随器两种形式，可以选择双端推挽输出或者单端推挽输出，但控制复杂，存在死角问题，且价格较高。
方案二：采用STM32来编程实现脉宽调制，利用定时器将模拟信号抽样转化成数字信号。
STM32有实时响应中断及中断优先级系统，具有低电压和低功耗两大优点，适合对红外收发的控制。
综合比较，选择方案二。
2.1.4 语音输出模块方案一：使用LM1875进行功率放大，LM1875使用20~60V 供电，驱动4欧或8欧的负载，具有低失真度和高品质性能，主要用于单声道40W高保真放大电路，内部具有欠压、过压、短路、热失控、瞬时音响峰值保护电路等诸多优点，因此在使用过程中不易损坏。
但由于供电需求太高，电路设计达不到要求，不方便使用。
方案二：使用LM386对音频信号进行功率放大，LM386是专为低损耗电源所设计的功率放大器集成电路，其增益最高可达200，且失真低，适合应用于本音频功放模块。
综合比较，选择方案二。
2.1.5 温度传感模块方案一：采用AD590模拟数字传感器，特别适合远程检测应用，其输出电流与绝对温度成比例，适用于150度以下温度的测量，由于模拟信号传入微处理器中还需进行模拟数字转换再处理，实现起来较为麻烦。
方案二：采用18B20数字温度传感器来测量温度，18B20有独特的单线接口方式，与微处理器连接时仅需一条口线即可实现双向通讯，其测量范围－55℃～+125℃，符合本电路测温要求，并且单线接口方式能为微处理器节省接口。
综合比较，选择方案二。
2.2 方案描述通过驻极体麦克风将语音信号采集并转变成模拟信号输入到电路中，通过LM358运算放大器把信号放大到1~10倍之内，将信号进行偏置。
同时利用18B20测试环境温度。
利用STM32采集数据，并进行脉宽调制后通过红外发送管来传输信号，接收管收到信号后，进行放大、滤波、隔直处理，最后通过功放电路，实现语音输出。
2.3 理论分析与计算2.3.1 通信原理分析在发送电路中将语音信号通过脉宽调制模块调制成PWM波并发送，PWM波是占空比可调的脉冲波形，即将正弦波用一系列幅值相等而宽度不相等的脉冲来代替。
脉冲宽度调制内有比较器和周期锯齿波发生器，语音信号如果大于锯齿波信号，比较器输出恒定正电压值，否则输出0V。
2.3.2 提高转发器效率方法用多个二极发光管一起发送，增强了发送功率，可以利用发送功率来维持中继转发器工作，提高转发器效率。
因为话音信号大部分是小信号，将电路设计成没有话音信号时呈低电平，即消耗功率为零，也提高了转发器的效率。
3 电路与程序设计3.1 总体电路图图3.1 总体电路图3.2 电路设计3.2.1 运算放大模块拾音器将话音信号采集并输入到电路中，由于拾音器的电压信号较为微弱，需要将信号进行放大，经过LM358运算放大器的放大后，接入STM32，用一个LM358芯片作为跟随器减小后级的输出阻抗。
图3.2 前置模块电路图3.2.2 红外发送接收模块图3.3 红外发送接收模块3.2.3 语音输出模块当红外接收模块将接收到的信号进行处理后，在后级再加入一路增益为200的功率放大模块来增强语音信号，根据LM386的200增益对应的标准电路（如下图）我们最终实现了合适语音输出。
图3.4 语音输出模块电路图3.3 程序设计程序源代码见附录图3.5 程序流程图4 测试方案与测试结果4.1 测试方案在接收装置没有静噪功能的情况下，将语音信号改为800Hz 单音信号，在8Ω电阻负载上，测量接收装置的输出电压有效值；减少发射端输入信号的幅值至0V，测量此时接收装置输出端噪声电压。
4.2 测试数据在800Hz单音信号、8Ω电阻负载的条件下，测量的接收装置输出电压为0.64V。
将输入信号幅值减少至0V，测量的接收装置输出端噪声电压为0.07V。
4.3 测试结果记录在800Hz单音信号、8Ω电阻负载的条件下，测量的接收装置输出电压为0.79V，符合输出电压有效值不小于0.4V的要求；将输入信号幅值减少至0V，测量的接收装置输出端噪声电压为0.08V，符合读书不大于0.1V的要求。
因此接收的语音信号无明显失真。
5 实训结语经过这段时间不间断的努力，我终于完成了红外光通信设置的各项要求，利用红外发光管和红外光接收模式作为收发器件，进行定向的传输，接收到的声音没有明显的失真。
通过这次实训，不仅丰富了我的理论知识，而且使我的动手实践能力得到了提高，更激发了我的创新精神。
在这今后的人生道路上无疑是一笔宝贵的财富，受益匪浅。
为今后的发展打下了良好的基础。
由于自身水平有限，设计中一定存在很多不足之处，敬请各位老师批评指正。
最后感谢邦杰公司和学校老师给我锻炼的机会，这次难忘的经历必将使我受益终生。
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New York: McGraw Hill, 1979.10:10-25附录部分源代码Main.c#include "stm32f10x.h"#include "usart1.h"#include "adc.h"#include "Time_test.h"u32 flag;u32 f=0;volatile u32 time=0;volatile u32 time1=0;/* ADC1转换的电压值通过MDA方式传到SRAM */ extern __IO uint16_t ADC_ConvertedValue;/* 局部变量，用于保存转换计算后的电压值*/ float ADC_ConvertedValueLocal;/* 软件延时*/void Delay(__IO uint32_t nCount){for(; nCount != 0; nCount--);}int main(void){SystemInit();/* USART1 config */USART1_Config();/* enable adc1 and config adc1 to dma mode */ ADC1_Init();/* TIM2 定时配置 */TIM2_NVIC_Configuration();TIM2_Configuration();TIM3_NVIC_Configuration();/* TIM2 开始计时 */START_TIME;STOP_TIME3;while (1){ }}Time_test.c#include "Time_test.h"void TIM2_NVIC_Configuration(void){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM2_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority =4;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}void TIM3_NVIC_Configuration(void){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = TIM3_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority=1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 3;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}/*TIM_Period--1000 TIM_Prescaler--71 -->中断周期为125us*/void TIM2_Configuration(void){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM2 , ENABLE);TIM_DeInit(TIM2);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=125;/* 自动重装载寄存器周期的值(计数值),中断间隔125us *//* 累计 TIM_Period个频率后产生一个更新或者中断 */TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler= (56 - 1); /*时钟预分频数 72M/72 */TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;/* 采样分频 */TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_U p; /* 向上计数模式 */TIM_TimeBaseInit(TIM2, &TIM_TimeBaseStructure);TIM_ClearFlag(TIM2, TIM_FLAG_Update);/* 清除溢出中断标志 */TIM_ITConfig(TIM2,TIM_IT_Update,ENABLE);TIM_Cmd(TIM2, DISABLE);/* 开启时钟 */}void TIM3_Configuration(u32 top){TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure;RCC_APB1PeriphClockCmd(RCC_APB1Periph_TIM3 , ENABLE);TIM_DeInit(TIM3);TIM_TimeBaseStructure.TIM_Period=top;/* 自动重装载寄存器周期的值(计数值),中断间隔125us *//* 累计 TIM_Period个频率后产生一个更新或者中断 */ TIM_TimeBaseStructure.TIM_Prescaler=26;/* 时钟预分频数 56M/56 */TIM_TimeBaseStructure.TIM_ClockDivision=TIM_CKD_DIV1;/* 采样分频 */TIM_TimeBaseStructure.TIM_CounterMode=TIM_CounterMode_U p; /* 向上计数模式 */TIM_TimeBaseInit(TIM3, &TIM_TimeBaseStructure);TIM_ClearFlag(TIM3, TIM_FLAG_Update);/* 清除溢出中断标志 */TIM_ITConfig(TIM3,TIM_IT_Update,ENABLE);TIM_Cmd(TIM3, DISABLE);/* 开启时钟 */}usart1.c#include "usart1.h"#include "misc.h"void USART1_Config(void){GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;USART_InitTypeDef USART_InitStructure;/* config USART1 clock */RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_USART1 | RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);/* USART1 GPIO config *//* Configure USART1 Tx (PA.09) as alternate function push-pull */GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_9;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_AF_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/* Configure USART1 Rx (PA.10) as input floating */ GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_10;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_IN_FLOATING;GPIO_Init(GPIOA, &GPIO_InitStructure);/* USART1 mode config */USART_ART_BaudRate = 115200;USART_ART_WordLength = USART_WordLength_8b;USART_ART_StopBits = USART_StopBits_1;USART_ART_Parity = USART_Parity_No ;USART_ART_HardwareFlowControl = USART_HardwareFlowControl_None;USART_ART_Mode = USART_Mode_Rx | USART_Mode_Tx;USART_Init(USART1, &USART_InitStructure);USART_Cmd(USART1, ENABLE);}void NVIC_Configuration(void){NVIC_InitTypeDef NVIC_InitStructure;/* Configure the NVIC Preemption Priority Bits */ NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_0);/* Enable the USARTy Interrupt */NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannel = USART1_IRQn;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelPreemptionPriority = 1;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelSubPriority = 0;NVIC_InitStructure.NVIC_IRQChannelCmd = ENABLE;NVIC_Init(&NVIC_InitStructure);}/* 重定向c库函数printf到USART1 */int fputc(int ch, FILE *f){/* 将Printf内容发往串口 */USART_SendData(USART1, (unsigned char) ch);while (!(USART1->SR & USART_FLAG_TXE));return (ch);}Adc.cvoid ADC1_Init(void){ADC1_GPIO_Config();ADC1_Mode_Config();}SysTick.c#include "SysTick.h"static __IO u32 TimingDelay;/* 启动系统滴答定时器 SysTick */void SysTick_Init(void){/* SystemFrequency / 1000 = 56000 1ms中断一次 ,表示5600个时钟周期中断一次，其中时钟周期为1/56000 000hz * SystemFrequency / 100000 10us中断一次* SystemFrequency / 1000000 1us中断一次*/if (SysTick_Config(SystemCoreClock/ 5000000)){/* Capture error */while (1);}}void Delay_us(__IO u32 nTime) {TimingDelay = nTime;while(TimingDelay != 0);}void TimingDelay_Decrement(void) {if (TimingDelay != 0x00){TimingDelay--;}}。