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。
红外发送接收原理
红外发送接收原理红外发送接收是一种常见的无线通信方式，它利用红外光的特性来进行信息的传输。
红外通信主要由发送端和接收端两个部分组成，通过发送端将信息转换成红外信号并发送出去，接收端接收到红外信号后将其转换成电信号，从而实现信息的传输。
一、红外光的特性红外光是一种电磁波，频率范围在300GHz到400THz之间，波长范围在700纳米到1毫米之间。
与可见光相比，红外光的波长更长，能量更低。
由于红外光的特性，它可以穿透一些透明材料，例如玻璃和塑料，但不能穿透金属等不透明材料。
二、红外发送原理红外发送器通常由红外发光二极管（IR LED）组成。
当通过发光二极管流过电流时，它会发出红外光。
发光二极管的工作原理是在电流作用下，电子与空穴结合产生的能量以光子的形式释放出来。
红外光的频率和强度取决于电流的大小和发光二极管的特性。
红外发送器通过电路控制电流的大小，从而控制红外光的强度。
当发送端需要发送信息时，电路会根据信息的编码方式控制电流的变化，从而在红外光中编码信息。
不同的编码方式可以实现不同的传输速率和传输距离。
红外发送器发出的红外信号会以扩散的方式传播，可以通过透明材料传递到接收端。
三、红外接收原理红外接收器通常由红外接收二极管（IR Receiver）和信号处理电路组成。
红外接收二极管是一种特殊的二极管，它可以感受到红外光并将其转换成电信号。
当红外光照射到红外接收二极管上时，光能被吸收并激发电子，产生电流。
红外接收二极管的特性决定了它对红外光的感受能力和转换效率。
红外接收器通过信号处理电路将红外光转换成数字信号。
信号处理电路通常包括滤波器、放大器和解调器等组件，用于滤除噪声、放大信号和提取原始信息。
解调器可以根据发送端的编码方式将红外信号转换成原始信息。
接收端的电路和算法必须与发送端相匹配，以确保信息的正确传输。
四、红外发送接收系统红外发送接收系统可以实现点对点的通信，也可以实现广播式的通信。
在点对点通信中，发送端和接收端之间需要建立红外光的传输路径，通常需要保持一定的对准度。
红外通信电路工作原理
红外通信电路工作原理
红外通信是一种利用红外线传输信息的无线通信技术。
其基本原理是利用红外线载波进行信息的发送和接收。
红外通信电路主要由发射器和接收器组成。
发射器中包含一个发光二极管（LED），当通电时，LED会发出红外线信号。
接收器中包含一个光敏二极管（光电二极管），它能够感受到接收到的红外线信号。
当发射器中的LED发出红外线信号时，经过空气传播到接收器位置。
接收器中的光敏二极管会感受到这一红外线信号，并将其转化为电信号。
接收到的电信号经过放大和解调后，可以得到原始的信息信号。
红外通信电路的工作原理可以分为发送和接收的两个过程。
在发送过程中，发射器中的LED通过电流驱动，发出红外线信号。
在接收过程中，接收器接收到发射器发出的红外线信号，并将其转化为电信号。
整个通信过程实际上是通过红外线的发射和接收来实现信息的传输。
红外通信电路的优点包括无线传输、抗干扰能力强、成本低廉等。
然而，也存在一些缺点，比如传输距离相对较短、受到环境干扰较大等。
红外通信电路在日常生活中有广泛的应用，如遥控器、红外线测温仪、红外线遥感器等。
它不仅可以用于远程控制设备，还可以用于数据传输、通信连接等领域。
单片机红外通信技术应用
单片机红外通信技术应用红外通信技术是一种无线通信技术，它利用红外线传输数据和信息。
在单片机系统中，红外通信技术被广泛应用，可以实现各种应用需求，如遥控器、红外测距、红外传感器等。
本文将重点介绍单片机红外通信技术的应用。
一、红外通信原理在介绍红外通信技术应用之前，先简单了解一下红外通信的原理。
红外通信是利用红外光的特性进行数据传输。
通信系统中通常包含发送器和接收器两个基本组成部分。
发送器将数字信号转换为红外光信号，接收器将接收到的红外光信号转换为数字信号。
二、遥控器应用遥控器是最常见的单片机红外通信应用之一。
通过遥控器，我们可以实现对电视、空调、音响等家电设备的远程控制。
遥控器工作原理是将按键操作转换为红外信号发送给家电设备，家电设备接收到红外信号后执行相应的操作。
三、红外测距应用红外测距是利用红外线进行距离测量的一种方法。
在一些需要测量距离的场景中，可以通过单片机和红外传感器实现红外测距应用。
红外传感器发射红外光，当光线遇到物体并反射回来时，红外传感器接收到反射的红外光。
通过测量反射的红外光的时间差，可以计算物体与传感器的距离。
四、红外传感器应用红外传感器是一种常用的传感器，通过检测周围环境中的红外辐射以实现感知和控制。
例如，人体红外传感器可以检测到人体发出的红外辐射，用于实现自动照明、安防监控等应用。
温度传感器也可以通过红外辐射实现测量物体的温度。
五、红外通信技术优势与其他无线通信技术相比，红外通信技术具有一些优势。
首先，红外通信技术不会受到电磁干扰的影响，信号传输相对稳定可靠。
其次，红外通信技术在短距离传输中具有较高的传输速率。
此外，红外通信设备体积较小、功耗低，适合应用于一些对设备体积和功耗有要求的场景。
六、红外通信技术应用展望随着科学技术的不断进步和发展，红外通信技术也在不断演进和创新。
未来，红外通信技术有望在更多领域得到应用。
例如，红外通信技术可以应用于智能家居系统中，实现智能设备之间的互联互通。
红外通讯的原理和应用实例
红外通讯的原理和应用实例1. 红外通讯原理的介绍红外通讯是一种利用红外光进行数据传输的技术。
红外光在光谱中的波长范围为700纳米到1毫米，对人眼是不可见的。
红外通讯利用红外光在空中传播的特性，通过改变红外光的强度或频率来传输数据。
2. 红外通讯的工作原理红外通讯的工作原理可以简单地描述为发送和接收两个过程。
2.1 发送过程在发送过程中，发送器通过调制器将要传输的数据转化为红外光的信号。
调制器可以将数据转化为红外光信号的强度或是频率的变化。
这样的变化可以用来表示0和1这两个数字。
2.2 接收过程在接收过程中，接收器接收红外光信号，并通过解调器将其转化为传输的数据。
解调器会根据红外光信号的强度或频率的变化来还原出原始的数据。
3. 红外通讯的应用实例3.1 遥控器遥控器是红外通讯最常见的应用之一。
智能电视、空调、音响等设备通常都配备有红外接收器，通过红外遥控器发送的信号来进行操作。
•红外遥控器可以发送不同的红外光信号，每个信号对应不同的操作，比如调整音量、切换频道、开关电源等。
•接收器会解码红外光信号，并按照指令来执行相应的操作。
3.2 红外传感器红外传感器也是红外通讯的应用之一，它可以用来检测物体或人体的存在。
•红外传感器通过发射红外光并接收反射回来的光来判断物体或人体的位置和距离。
•当有物体或人体靠近传感器时，红外光会被反射回来，并被接收器检测到。
3.3 红外摄像头红外摄像头利用红外光通过物体的透射、反射和散射等特性，可以实现夜视功能。
•红外摄像头可以发射红外光，然后通过接收被物体反射回来的红外光来生成图像。
•红外光可以穿透一些透明的材料，如玻璃，所以红外摄像头可以在夜晚或低光环境下工作。
4. 红外通讯的优缺点4.1 优点•红外通讯可以实现无线传输数据，不需要用到传统的有线连接方式。
•红外光在大气中传输的损耗较小，可以在较长距离内进行数据传输。
•红外通讯设备成本较低，使用方便。
4.2 缺点•红外通讯对传输距离和传输速率有一定的限制。
红外通信原理实验报告
一、实验目的通过本次实验，掌握红外通信的基本原理，了解红外通信系统的工作流程，学会使用红外发射和接收模块进行数据传输，并能够分析红外通信的优缺点。
二、实验原理红外通信是利用红外线传输信息的通信方式，其原理是将要传输的信息（如数字信号、模拟信号等）调制到一定频率的红外载波上，通过红外发射管发射出去，接收端接收红外信号，解调出原始信息。
1. 红外发射原理红外发射器主要由红外发射管、驱动电路、调制电路等组成。
驱动电路将信号放大后驱动红外发射管，调制电路将信号调制到一定频率的红外载波上。
2. 红外接收原理红外接收器主要由红外接收管、放大电路、检波电路、解调电路等组成。
放大电路将接收到的微弱信号放大，检波电路将调制信号中的原始信息提取出来，解调电路将提取出的信息解调为原始信号。
3. 红外通信系统红外通信系统由红外发射器和红外接收器组成，两者之间通过红外线进行信息传输。
系统工作流程如下：（1）信息编码：将原始信息编码为二进制信号。
（2）调制：将编码后的二进制信号调制到一定频率的红外载波上。
（3）发射：通过红外发射管将调制后的信号发射出去。
（4）接收：通过红外接收管接收发射的信号。
（5）解调：将接收到的信号解调为原始信息。
（6）信息处理：对解调后的信息进行处理，如显示、存储等。
三、实验器材1. 红外发射模块2. 红外接收模块3. 51单片机4. 信号源5. 电源6. 接线板7. 实验台四、实验步骤1. 连接红外发射模块和51单片机，将信号源输出信号连接到单片机的输入端。
2. 编写程序，实现信号编码、调制、发射等功能。
3. 连接红外接收模块，将接收到的信号输入到单片机的输入端。
4. 编写程序，实现信号接收、解调、信息处理等功能。
5. 检查实验结果，观察红外通信系统的性能。
五、实验结果与分析1. 通过实验，成功实现了红外通信系统的基本功能。
2. 红外通信具有以下优点：（1）传输速度快，抗干扰能力强。
（2）成本低，易于实现。
第5讲 红外通信原理及应用
10
NEC协议：红外基带信号发送协议（遥控器）
v 引导码 + 8位客户码1 + 8位客户码2 + 8位操作码 + 8位操作反码 用户真正需要的只有操作码
广州大学华软软件学院
11
各组编码的作用
Ø 1 、引导码: 相当于一把钥匙,单片机只有保证数据接收的正确性.
4
红外遥控的优点及应用场合
红外线遥控是利用波长为0.76~1.5um之间的近红外线来 传送控制信号的，是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。
红外线遥控装置的优点: 体积小、功耗低、功能强、成本低。 应用场合: 在家用电器中，彩电、录像机, 录音机、音响设备、空凋机 以及玩具等产品中应用非常广泛。工业设备中，在高压、辐 射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线遥控不仅完全可 靠而且能有效地隔离电气干扰。
5
红外对管
红外发光管:
红外发光二极管通常使用砷化镓（GaAs）、砷铝化镓 （GaAlAs）
等材料，采用全透明或浅蓝色、黑色的树脂封装。 通电后会产生的光波波长为940nm左右的红外线。
6
红外接收头:
红外一体化接收头：其内部含有高频的滤波电路，专门用来滤除 红外线合成信号的载波信号（38KH），并送出接收到的信号。 当红外线合成信号进入红外接收头，在其输出端便可以得到原先 红外发射器发出的数字编码。 红外接收头的主要参数如下： 工作电压：4.8～5.3V 工作电流：1.7～2.7mA 接收频率：38kHz 峰值波长：980nm 静态输出：高电平 输出低电平：≤0.4V 7 输出高电平：接近工作电压
2
什么是红外线 红外线：在光谱中，波长在0.76至400微 米的一段，我们称为红外线。
所有高于绝对零度（-273.15℃）的物质都可以 产生红外线。 红外线是不可见光线。
红外通讯(发送与接收)课件
目录
• 红外通讯概述 • 红外发送模块 • 红外接收模块 • 红外通讯协议 • 红外通讯实例
01
红外通讯概述
红外通讯定义
红外通讯是一种利用 红外线传输数据的通 信方式。
红外通讯具有无需可 见光、安全性高、抗 干扰能力强等优点。
它通过发送和接收红 外信号来实现数据的 传输。
时域抗干扰
采用脉冲压缩、相干检测等技术，提高时间分辨率和抗干扰能力。
空域抗干扰
利用光学天线或反射镜实现信号的定向传输，减少干扰信号的影响。
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THANKS
03
红外接收模 块
红外接收电路
光电转换
红外接收模块通过光电转换将红 外光信号转换为电信号。
信号放大
转换后的电信号通常比较微弱，需 要进行放大处理。
滤波处理
对放大后的信号进行滤波，以去除 噪声和干扰。
解调与解码方式
解调技术
采用适当的解调技术，如相干解 调或非相干解调，将已调制的信 号还原为原始信号。
红外通讯原理
发送端将数据转换为红外信号， 通过红外发射器发送出去。
红外通讯的传输速率、传输距离 和调制方式等参数取决于具体的 硬件设备。
01
02
红外通讯系统由发送端和接收端 组成。
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接收端接收到红外信号后，将其 转换为电信号，再经过解码还原 成原始数据。
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红外通讯应用场景
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家庭和办公环境
红外通讯技术在工业环境中具有较高的可靠性和稳定性，能 够在较为恶劣的环境下正常工作，并且具有较低的成本和维 护要求。
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红外通讯发展趋势与挑战
提高传输速率与距离
红外通信技术研究与应用
红外通信技术研究与应用随着科学技术的不断发展，红外通信技术也越来越受到人们的关注。
在现代社会的各个领域，红外通信技术都有着广泛的应用，无论是在民用还是军事领域，都有着不可替代的地位。
本文将从红外通信技术的基本原理、研究现状、应用领域等方面进行分析和探讨。
一、基本原理红外通信技术是基于红外光的传输来实现信息的传递的技术。
红外光波长在0.75微米至1000微米之间，与可见光有着一定的重叠，但其波长更长，能穿透一定的材料并且不易受到干扰。
因此，红外通信技术在一些特殊场合下表现出了比其他通信方式更佳的优势。
红外通信技术的实现需要一套完整的设备，包括红外LED、光电二极管、发射接收电路等组成。
通过红外LED发出的光信号，通过介质（大气、真空、材料）传送到接收器上，并被光电二极管接收并解码。
在这个过程中，需要确保信号的传输能力、速度和可靠性，这是红外通信技术的重点研究内容。
二、研究现状当前，红外通信技术其实已经有比较成熟和先进的应用，比如红外激光通信、红外遥控技术等等。
其中，红外激光通信是应用最广泛的一种方式，其所依赖的激光技术是目前最先进和最可靠的光通信技术之一。
在红外激光通信技术方面，发展重点主要在于提高传输速度和距离。
同时，需要解决的问题也比较多，如光功率的衰减和光路的稳定性等。
在这个领域，通信原理已经比较成熟，但是技术的应用、设备的制造和使用都还存在一定的风险和挑战。
此外，红外通信技术在医疗、安防、航空、交通等领域也有着广泛应用。
例如，在医疗领域，便携式医疗器械可以通过红外通信技术进行传输，实现远程监测、远程诊断等功能；在安防领域，红外摄像头可以检测周围的红外辐射量，实现非接触式的监控和报警；在航空领域，飞机轨迹控制、航空器状态监测等都需要依赖红外通信技术来保障安全。
三、应用领域红外通信技术在不同领域的应用场景也是各异。
以医疗平台为例，现在有很多健康管理APP和设备，这些设备通过蓝牙或者wifi进行数据的传输，但随着用户越来越多，网络带宽和频率识别的难度也会加大，因此使用红外通信就会更加实用。
红外通信的基本原理
红外通信的基本原理
红外通信是一种利用红外线进行通信的技术，其基本原理是利用物体
在热量辐射时所发出的红外线来传输信息。
红外线是一种电磁波，波
长范围在0.75-1000微米之间，其频率比可见光低，无法被肉眼直接
观察到。
红外通信系统通常由发射器和接收器两部分组成。
发射器通过电子元
件将电信号转换成红外光信号，并通过光学透镜将光束聚焦后发射出去。
接收器则接收到发射器发出的红外光信号，并将其转换成电信号
输出。
在红外通信中，由于不同物体的温度不同，因此它们所辐射出来的红
外线也会有所差异。
利用这个原理，可以通过检测环境中的红外辐射
来获取环境温度信息，并将其转换成电信号输出。
另外，在实际应用中，为了避免干扰和提高传输速度，还需要对红外
通信进行编码和解码处理。
编码过程可以将数字、文字等信息转换成
特定的编码格式，并通过调制技术将其嵌入到红外光信号中。
解码过
程则是将接收到的红外光信号进行解调和译码，从而还原出原始信息。
总之，红外通信利用物体辐射的红外线来传输信息，具有不受电磁波
干扰、传输速度快等特点，在遥控、安防、无线耳机等领域得到广泛应用。
简易红外串口通信原理
简易红外串口通信原理
简易红外串口通信原理如下：
1.红外通信原理：红外遥控由发送和接收两个组成部分。
发送端采用单片机将
待发送的二进制信号编码调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。
红外接收完成对红外信号的接收、放大、检波、整形，并解调出遥控编码脉冲。
为了减少干扰，采用的是价格便宜性能可靠的一体化红外接收头接收红外信号，它同时对信号进行放大、检波、整形得到TTL电平的编码信号，再送给单片机，经单片机解码并执行去控制相关对象。
2.编码、解码：二进制信号的调制由单片机来完成，它把编码后的二进制信号
调制成频率为38kHz的间断脉冲串，相当于用二进制信号的编码乘以频率为38kHz的脉冲信号得到的间断脉冲串，即是调制后用于红外发射二极管发送的信号。
3.信号传输原理：红外的信号传输不同于有线通信，高低信号可以由线直接传
输给接收端。
红外的通信需要依赖于38kHz的载波信号，发射端发射38kHz 的载波信号，当接收端接收到了发射端发射出的38kHz载波信号时接收端就会将out引脚口电平拉低，当接收不到38kHz的信号时接收端out引脚口信号为高。
这样就可以通过对发射端的输出电压进行调节从而实现对接收端电压的控制。
红外通讯原理
红外通讯原理
红外通讯原理是一种利用红外线传输数据的通信技术。
红外线是一种电磁波，它的波长长于可见光，热感应画像仪、红外夜视仪等设备就是利用红外线的特性进行工作的。
在红外通讯中，红外线通过发射端发送出去，接收端接收并解码，从而实现数据的传输。
红外通讯是在空气中进行的，因此要克服空气对红外信号的散射和吸收等影响。
为了保证传输的稳定性和可靠性，红外通讯系统通常使用调制技术，即将需要传输的数据转化为数字信号，并通过改变红外光的强度、频率或脉冲宽度等方式来进行调制。
在红外通讯中，光电二极管是常用的接收器件。
它能够将接收到的红外光转化为电流信号，并经过放大、滤波等处理后，最终得到与发送端相同的二进制数据。
而红外发射器则是通过控制驱动电路来产生与所需数据相匹配的红外信号，并经过沿途的电路和元件进行放大和调节，使其能够较远距离地传输。
此外，红外通讯还需要注意避免与其他红外设备的干扰。
在大规模红外通讯系统中，通常会采用多路复用技术，即将多个发送器和接收器分别进行编码和解码，使其能够同时工作而不干扰彼此。
同时，还应注意与其他电磁辐射设备的频率和波长进行合理的选择和设计，以避免互相干扰。
总之，红外通讯原理是通过利用红外线传输数据的技术，通过调制和解调等方式实现数据的传输。
它具有传输速度快、抗干扰能力强等优点，在遥控器、红外遥感等领域得到广泛应用。
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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。