红外光通信装置-电赛报告

红外光通信装置-电赛报告

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红外光通信装置（F题）

【本科组】

2013年9月6日

目录

摘要 (3)

1.系统方案设计 (5)

1.1设计任务 (5)

1.2方案的设计与论证 (5)

1.2.1红外光通信装置总体方案设计 (5)

1.2.2单片机模块的选择 (6)

1.2.3红外发射接收装置模块的选择 (7)

1.2.4语音采集模块方案的选择 (7)

2.单元硬件电路设计 (7)

2.1发射部分电路的设计 (7)

2.2中转部分电路的设计 (8)

2.3接收部分电路的设计 (8)

3.程序设计 (9)

3.1发射装置程序流程图 (9)

3.2接收装置程序流程图 (10)

4.系统测试 (10)

5．理论分析与计算 (11)

6.结论 (12)

参考文献 (12)

附录 (13)

摘要

随着红外技术的发展，红外光通信已经成为越来越普及的无线通信方式。

在本次设计作品中，红外光通信装置采用红外光传输及无线工作机制，其组成结构主要包括：红外发射装置、中继转发节点、红外接收装置三部分组成。红外发射装置主要是由声音采集系统经单片机存储后发射，红外接收装置接收到的信息经单片机存储后再经过D/A转换播放。通过采用A/D，D/A 转换的方法达到了本次作品设计的目的。

在电子消费领域当中，红外产品的使用较为普遍，它多用于简单的近距离控制，如家电、玩具、各种抄表系统、工业控制、娱乐设施等领域。所以，其具有很强的现实意义。

关键词：红外通信发射接收 A/D转换 D/A转换

Abstract

With the development of infrared, and infrared optical communication has become more and more popular way of wireless communication.

This design works, infra-red communication devices use infrared light transmission and wireless working mechanisms, its composition include: infrared emitting device, relay node, an infrared receiver unit is composed of three parts. Infrared Launcher corresponds with sound collection system by single-chip computer memory after the launch, IR receiver receives the information via a single-chip storage, and then after d/a conversion play. Through the use of a/d,d/a conversion way to achieve the purpose of the production design.

In the field of consumer electronics, using infrared products are more prevalent, it is used for simple control at close range, such as household appliances, toys, metering systems, industrial control, recreational facilities, and other fields. So, it has a lot of practical significance.

Key words: Infrared Communication launch receive A/D conversion D/A conversion

1系统方案设计

1.1设计任务

根据命题要求，设计并制作一个红外光通信装置。红外光通信装置利用红外发光管和红外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.传输的语音信号频率范围为300–3400HZ，接收的声音应无明显失真。此外，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。同时，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，中继转发节点采用５V直流单电源供电，尽量减小转发节点供电电流。

1.2方案的设计与论证

１.2.1红外光通信装置总体方案设计

整套方案主要由红外发射装置、中继转发节点、红外接收装置三部分组成。先把传输进红外发射装置的声音经过放大电路进行放大，然后由

STC12C5A08S2单片机自身带有的A/D转换功能把模拟信号转换为数字信号对放大之后的语音进行采集，同时把采集到的数字信号存储到STC12C5A08S2单片机中。然后，经555定时器电路产生38K载波，并利用三极管对单片机中存储的数据和555定时器产生的38K载波进行调制到达中继转发节点，并由1838红外接收头进行解调，接着把解调后的信号编码发送给中继点上的单片机STC11F04E，并由此单片机对其数据进行取反。再由555定时器电路产生38K载波，利用三极管对经单片机取反后的数据和38K载波进行调制，之后到达接收点。到达接收点的信号经STC12C5A08S2进行解码，送给 TLC5615CP 芯片构建的D/A转换电路把数字信号转换为模拟信号，最后再将此模拟信号发送给耳机，并由耳机播放。

采用此方案的框图如下：