一种实用的红外光通信系统的设计
红外无线数据传输系统的设计与实现-毕业论文
摘要红外无线数据传输系统是一种利用红外线作为传输媒介的无线数据传输方式，它相对于无线电数据通信具有功耗低、价格便宜、低电磁干扰、高保密性等优点，目前发展迅猛,尤其是在近距离无线数据通信中得到广泛的运用.本文主要介绍基于51单片机的红外无线数据传输系统的原理.在硬件设计原理的介绍中，主要分析了系统中NE555数据调制电路、红外发射电路、红外接收电路、DS18B20温度传感器电路、单片机外围电路以及声光报警电路。
在系统软件设计的介绍中,我们主要分析单片机串口通信协议、控制温度传感器采集数据、对数据的编解码；而液晶显示部分软件则是为了具有更好的人机交互界面。
通过调试后，本系统基本达到预期要求，1、正确实现双机通信功能，在2400波特率下通信距离达到7米左右；2、具有在超时通信不畅的情况下进行报警提示功能;3、具有自动搜寻一帧数据起始位的功能，这样可以有效防止外界的干扰；4、通过串口可以与PC机实现正确通信，可以作为计算机的红外无线终端,完成数据的上传和下放.因此本系统具有广阔的实用价值。
关键词：AT89S52单片机；数据采集；红外通信;调制解调；串口通信AbstractInfrared wireless data transmission system is a wireless data transfer method that uses infrared as a transmission medium, Compared with the radio data communication，it has many advantages in power consumption, Production costs，electromagnetic interference，and the confidentiality. At present，this technology is developing rapidly，In particular, It is widely used in short—range wireless data communications，In this paper，we are introduced infrared wireless data transmission system’s theory that based on the single—chip microcomputer 51. In the hardware design principle introduction，We mainly analysis the system's data modulation circuit of NE555, infrared transmitter，IR receiver circuit, DS18B20 temperature sensor circuit，microcontroller peripheral circuits, as well as sound and light alarm circuit。
红外通信收发系统的设计和实现实验报告
红外通信收发系统的设计和实现实验报告学院：信息与通信工程学院姓名：班级：学号：红外通信收发系统的设计和实现实验报告1、课题名称红外通信收发系统的设计与实现2、摘要红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外数据传输，使用传输介质――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0.75～25um之间。
本实protel软件辅助设计，分析并设计了红外通信系统的发射电路与接收电路，实现了红外信号的无线传输功能和音乐信号的收发功能。
3、关键词红外线、收发系统、音乐芯片3、设计任务要求；1、基本要求：（1）设计一个正弦波振荡器，f≥1kHz，Uopp≥3v；（2）所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可收到无明显失真的输入信号；（3）要求接收端LM386增益设计G=200;（4）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用软件绘制完整的电路原理图（PROTEL）及印制电路板图（PCB）2、提高要求：利用音乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真的播放出来。
3、探究环节：探索其它红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决的方案，给出应用方案。
4、设计思路、总体结构框图；1、设计思路系统主要由信号产生电路，红外光发射系统，红外光接收系统三个模块完成基本实验要求，其中信号产生电路分别由信号发生器和音乐芯片代替，电信号经过发生系统转化为红外光信号，经接收系统接受后，光信号转化为电信号，再通过喇叭将其转化为语音信号，实现红外光通信的全过程。
首先主要用信号发生器发出电信号，微弱的电信号经过一个分压式共射电路适当放大，并通过LED红外发送管转化为光信号发送。
信号经接收管接收后，通过运放电路得到较高的输出功率，驱动喇叭发出声音。
利用放大器LM386，调节电位器改变其增益，驱动喇叭得到所需功率。
红外线技术在无线通信系统设计中的应用
红外线技术在无线通信系统设计中的应用摘要：随着无线通信的迅速发展，红外线技术逐渐成为无线通信系统设计中不可或缺的一部分。
本文将探讨红外线技术在无线通信系统设计中的应用，包括红外线传输的原理、红外线通信系统的设计要点以及红外线技术在无线通信系统中的实际应用案例。
1. 引言随着技术的进步和人们对无线通信的需求不断增加，无线通信系统的设计越来越复杂。
为了提高无线通信的传输速度和质量，研究人员常常借助红外线技术来实现数据的传输和通信。
红外线技术作为一种无线通信手段，具有传输速度快、安全性高、抗干扰能力强等特点，因此在无线通信系统设计中得到了广泛的应用。
2. 红外线传输的原理红外线通信系统采用了红外线光波进行数据的传输。
红外线在光谱中的波长介于可见光和微波之间，具有很高的频率和能量。
通过调制和解调红外线信号，可以实现数据的传输。
红外线通信的原理简单，传输距离短，但传输速度较快，适用于短距离无线通信。
3. 红外线通信系统的设计要点红外线通信系统的设计需要考虑多个要点，包括发射与接收系统的设计、信号的调制与解调、传输距离的限制等。
首先，发射与接收系统的设计是红外线通信系统的关键。
发射系统需要能够将电信号转换为红外线光信号并进行调制，以便在传输过程中实现数据的传输。
接收系统需要能够接收红外线信号并将其解调为电信号，以便进一步处理。
其次，信号的调制与解调也是红外线通信系统设计中需要考虑的重要环节。
调制是将电信号转换为红外线信号的过程，需要选择合适的调制方式，如频率调制或脉冲宽度调制。
解调是将红外线信号转换为电信号的过程，同样需要根据发送端的调制方式选择合适的解调方法。
最后，传输距离的限制是红外线通信系统设计中的一个重要因素。
由于红外线通信的传输距离较短，因此在设计过程中需要充分考虑通信距离的限制，并合理安排通信设备的位置，以实现良好的通信效果。
4. 红外线技术在无线通信系统中的实际应用案例4.1 家庭无线音频传输系统家庭无线音频传输系统是红外线技术在无线通信系统中的一个常见应用案例。
单片机的红外通信系统设计
科研训练题目：单片机的红外通信系统设计指导教师：学生姓名：班级学号：评语和成绩：摘要：本文索要介绍的内容就是如何利用单片机，结合红外线器件设计构建出一套简易的红外通信系统，以实现在中短距离内的红外无线通信的功能。
与一般红外遥控器不同的是本文通过单片机的编、解码程序来实现红外信号的发收，从而实现红外遥控通信功能。
此通信系统经过一定的拓展，完全可以实现通信和各种红外遥控器的功能。
关键字：单片机；红外通信；发射；接收；遥控；接口Abstract:This paper introduced the content of that how to use for SCM, combined with the infrared device design to construct a simple infrared communication system, in order to realize the infrared wireless communication in short distance within the function. Unlike the general infrared remote control is based on single chip encoding, decoding process to achieve the infrared signal sending and receiving, so as to realize the infrared remote control function. This communication system after a certain development, can achieve communication and various kinds of infrared remote control function.Keywords: single chip; infrared communication; emission; reception; remote control; interface1红外线通信原理红外数据通信指的是两台设备之间通过红外线进行无线数据传输的一种数据传输方式，一般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75μm至25μm之间。
红外控制RS通信系统设计方案
目录第1章引言1.1 RS-485通信技术的发展单片机技术和PC机技术在现实生活中都起着不可取代的作用，而结合这两种技术的应用有着极大的发展前景。
单片机和PC机串行通信技术有着其特有的魅力，现已经在工业、农业、科研等各个领域广泛地应用。
它凭着成本低、实现简单等特点，在单片机与PC机的通信中占着一席之地。
如今形成了RS-232总线标准、RS-485总线标准、总线、CAN总线、无线通信、USB总线等并行发展的趋势。
可以预测单片机和PC机串行通信技术的应用将更为广泛，并随着其他新技术的发展而发展。
单片机与微机之间以RS-232通信最为常见，微机对外的两个串口COM1、COM2都是专门为RS-232通信而设置的。
虽然RS-232的通信方式方便，但它也有一些缺点。
例如，RS-232只能实现短距离通信，通常只有十余M，要实现长距离通信还得依赖于调制解调器。
另外，RS-232对地而言是共模传输方式，而各种电气干扰大多也是对地共模方式，它的抗干扰能力不理想。
RS-485通信方式与RS-232相比有很多优点，首先它的通信距离比RS-232要远得多，通常可以做到数百M甚至千M以上，而且还可以实现多点通信方式，从而可以建立一个小范围内的局域网，因而更有实用价值。
RS-485采用差分信号传输方式，它的抗干扰能力比RS-232强的多，即便在信号电压比较小的情况下也能获得稳定的传输。
所以RS-485通信方式比RS-232应用要广泛。
近年来，红外遥控技术在工业生产、家用电器、安全保卫以及人们的日常生活中的使用越来越广泛，特别是在家庭生活中，如电视、空调的遥控器，智能开关，电梯等。
利用红外遥控技术具有的控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，将红外遥控技术和RS-485通信技术结合起来，实现基于红外控制的RS-485通信系统。
这个通信系统将更加实用，也更容易实现。
研究这个课题对于了解RS-485通信系统、红外遥控技术都会有帮助。
红外通信系统设计
X0输出60KHz的正弦信号Vsin；而当VD=1时，选
通输出端口X1，端口X0无信号输出，通过这样的方 式起到了ASK调制的作用。所以，键控后输出的ASK 信号间接的包含了温度信号的信息。
二、红外发射部分——反向求和电路
这是反向加法求和电路。设计时，
R7、R11与反馈电阻R4选用相同电阻
值，电路完成语音信号VA2与ASK调
制信号VD*Vsin2的反向求和，即
VOUT = -（ VA2 + VD*Vsin2 ）
二、红外发射部分——红外发射电路
求和信号经过电容C6滤除直流、电路噪声 后，进入单管共射放大电路。高频小功率三极管 8050 搭建的单管共射放大电路，实现了对微弱
语音电信号幅度的15倍放大。随后，发射管D3
将电信号转化为光信号进行传输。 补充： 红外发射管是一种发光二极管，这 种管子通过电流时会发光是由于电子与空穴直接 复合而放出能量的结果。主要用途是电光转换。
语音信号采集电路：实现将人声在空气中 的机械振动转化为电信号。 语音采集部分利用声音驻极体传感器，实
现了将人声在空气中的机械振动转化为电信号。
分压式静态工作点稳定电路：第一级电压 放大，在温度变化时静态工作点Q基本不变。 共集电极放大电路：第二级电流放大，输
随后，信号经过阻容耦合的两级放大电路：
出语音模拟信号VA1。
向偏置状态下运行，且反向电流与照度成正比。
三、红外接收部分——低通滤波电路
语音信号的频率范围约300Hz-
3.4KHz，设计一个二阶有源低通滤
波器，从混有语音信号和ASK调制信 号的接收信号中，提取出语音信号。
三、红外接收部分——同相放大电路
提取出的语音信号较微弱，直接收 入功放电路后声音比较微弱，现象不是
基于单片机的红外通信系统设计
基于单片机的红外通信系统设计1 简介红外通信是指利用红外线进行信息传输的一种无线通讯方式。
其传输距离在10米以内，速度较快，常用于遥控器、智能家居、安防监控等领域。
本文将介绍基于单片机的红外通信系统设计。
2 系统原理红外通信系统需包含红外发射器、红外接收器和处理器三个部分。
通信原理是将信息编码成红外信号，通过红外发射器发出，再由红外接收器接收，经过解码后传输到处理器中处理。
3 系统设计步骤3.1 红外接收器电路设计红外接收器采用红外管接收器，其特点是灵敏度高，在不同角度能接收到较远的红外信号。
红外管接收器与电路板焊接，电路板再选用较长的电线接到处理器的端口上。
3.2 红外发射器电路设计红外发射器采用红外二极管，其工作电压一般为1.2-1.4V。
通过接通1kHz以上的方波信号控制二极管的导通，使其发出红外光。
为保证其稳定性和较远的有效距离，需在电路中添加反向电流保护二极管。
3.3 处理器设计处理器选用常用的单片机，如AT89C51等。
单片机内置了红外通信模块，可用来发送和接收红外信号。
同时，还需通过编程实现对红外信号的解码和编码，实现信息传输与处理。
4 系统测试测试时，可用遥控器模拟发送红外信号，系统接收并解码后显示在液晶屏幕上。
测试距离一般在10米以内，且需保持天空无其它遮挡物。
5 总结基于单片机的红外通信系统设计，具有灵敏度高、速度快、传输距离短等特点。
其应用广泛，在智能家居、安防监控、车载通信等领域均有应用。
但需注意遮挡物的影响，以及信号干扰等问题。
红外通信收发系统的设计与实现实验报告
电子电路综合实验实验报告题目: 红外通信收发系统的设计与实现姓名学院信息与通信工程学院专业通信工程班级学号班内序号指导教师2013年4 月一、实验目的通过红外通信收发系统的设计与实现，使实验者掌握简单的红外光通信系统的组成及设计原理；理解通信电子系统方案设计、电路设计的方法；学会电子电路安装和调试的基本方法；提高工程设计和实践动手能力；加强系统概念；激发创新实践欲望，培养创新实践兴趣，提高创新实践能力。
二、项目背景红外通信系统属于无线通信领域，它以红外线作为载体将信息从发射机传到接收机，从而实现遥控或信息传递的功能。
红外通信系统的实际是光通信系统的一个重要分支，红外通信系统的实际思路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同，一个是大气，一个则是光纤。
语音和音乐等所产生的电信号和其他低频电信号一样，一般不直接进行远距离传输，而是经过放大后对发射机的高频振荡进行调制，然后将此携带有低频信号的高频已调制信号，通过一定的媒介传输出去。
红外数据传输，使用传输介质——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0.75~25μm之间。
三、实验任务设计实现一个简单的红外通信收发系统，能够实现对信号的发射与接收。
基本要求为：（1）利用音乐芯片产生乐曲作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，接收端接收信号并利用喇叭将发送的乐曲无失真地播放出来；（2）要求红外光通信收发系统接收端的增益为G=200；四、设计思路4.1 系统组成框图本实验主要由信号产生电路、发射系统和接收系统三个模块构成，如图1所示。
产生的信号由发送系统转化为光信号进行发送，通过接受系统检测光信号并将其放大后转化为电信号。
图1 实验原理框图4.2 主要单元电路设计4.2.1 音乐信号发生电路实验中采用的音乐芯片的型号为TS088BD ，其连接方法如图2所示。
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一种实用的红外光通信系统的设计
在方案设计过程中，发射部分使用了S8050 放大器，它是一种功率放大器，放大其音频信号。
接收部分用了一款常见的小功率音频放大器D2822A，这两
个芯片构成了红外通信装置的核心。
该装置语音传播几乎无失真，传输距离满
足要求，操作简单。
当加一个中继转发点时，改变90 度方向，效果良好。
1.方案总体设计
1.1 系统总体设计框图
本耳机由发射模块和接收模块两部分组成。
发射模块：主要包括基本电路及
红外发光二极管，主要是在5V 电压的驱动下，将音频信号经基本电路来驱动
红外发光二极管将信号发射出去。
接收模块：主要包括S8050 功率放大器及其周围辅助元件，主要是在5V 电压的驱动下将接收到的发射信号经D2822A 功
率放大，然后驱动喇叭来发出声音，使收听者能够听到发射端发出的音乐。
系统总体原理框图如图1.1 所示。
1.2 单元电路设计
1.2.1 发射部分电路
声音信号从MP3 或信号发生器的音频输出插座引出。
MP3 输出的音频信号
经过电容C1 耦合至VT1 S8050 进行一级放大后驱动红外线发光二极管，VD1、VD2 发光，声音信号的变化引起VD1、VD2 发光强度的变化，即
VD1、VD2 的发光强度受声音的调制。
直流5V 电压经电阻R4 流到VT1，然
后给其提供工作电压，将音频信号放大以驱动VD1、VD2 发光，将信号发射出去。