2013年電賽紅外光通信的一個解決方案有電路圖與部分代碼

ID:855028 · 發(fā)表于 2020-12-5 17:47

在本次設(shè)計作品中，紅外光通信裝置采用紅外光傳輸及無線工作機(jī)制，其組成結(jié)構(gòu)主要包括：紅外發(fā)射裝置、中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、紅外接收裝置三部分組成。紅外發(fā)射裝置主要是由聲音采集系統(tǒng)經(jīng)單片機(jī)存儲后發(fā)射，紅外接收裝置接收到的信息經(jīng)單片機(jī)存儲后再經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換播放。通過采用 A/D，D/A轉(zhuǎn)換的方法達(dá)到了本次作品設(shè)計的目的。

在電子消費(fèi)領(lǐng)域當(dāng)中，紅外產(chǎn)品的使用較為普遍，它多用于簡單的近距離控制，如家電、玩具、各種抄表系統(tǒng)、工業(yè)控制、娛樂設(shè)施等領(lǐng)域。所以，其具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

整套方案主要由紅外發(fā)射裝置、中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、紅外接收裝置三部分組成。先把傳輸進(jìn)紅外發(fā)射裝置的聲音經(jīng)過放大電路進(jìn)行放大，然后由STC12C5A08S2 單片機(jī)自身帶有的 A/D 轉(zhuǎn)換功能把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號對放大之后的語音進(jìn)行采集，同時把采集到的數(shù)字信號存儲到 STC12C5A08S2 單片機(jī)中。然后，經(jīng) 555定時器電路產(chǎn)生 38K載波，并利用三極管對單片機(jī)中存儲的數(shù)據(jù)和 555 定時器產(chǎn)生的 38K載波進(jìn)行調(diào)制到達(dá)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，并由1838紅外接收頭進(jìn)行解調(diào)，接著把解調(diào)后的信號編碼發(fā)送給中繼點(diǎn)上的單片機(jī) STC11F04E ，并由此單片機(jī)對其數(shù)據(jù)進(jìn)行取反。再由 555定時器電路產(chǎn)生38K載波，利用三極管對經(jīng)單片機(jī)取反后的數(shù)據(jù)和 38K載波進(jìn)行調(diào)制，之后到達(dá)接收點(diǎn)。到達(dá)接收點(diǎn)的信號經(jīng) STC12C5A08S2 進(jìn)行解碼，送給 TLC5615CP芯片構(gòu)建的 D/A轉(zhuǎn)換電路把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，最后再將此模擬信號發(fā)送給耳機(jī)，并由耳機(jī)播放。

采用此方案的框圖如下：

中繼點(diǎn)電流大小： 100MA左右
溫度誤差： 1°C
無發(fā)射信號時無噪音
800HZ信號輸出 0.3V
有信號時 8 個 LED閃爍，無信號時 LED不閃爍
5 理論分析與計算
本系統(tǒng)使用數(shù)字信號傳輸，編碼規(guī)則自定，具體如下：
每串?dāng)?shù)據(jù)有 1.5MS高電平， 2MS低電平的引導(dǎo)碼
高電平時間 0.5
低電平時間 0.6MS代表二進(jìn)制數(shù) 0
高電平時間 1.0MS代表二進(jìn)制數(shù) 1
傳輸波形如圖：

本系統(tǒng)功能上和參數(shù)上都達(dá)到了要求，基本上完成了各項(xiàng)設(shè)計。并按照要求完成了其發(fā)揮部分，可以精確的顯示溫度，也可以利用中繼點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)接，但是聲音信號傳輸延時較大。
優(yōu)點(diǎn)：本系統(tǒng)采用數(shù)字信號傳輸數(shù)據(jù)，能夠最大限度的減少干擾且傳輸距離較長，適用于信息量較少、環(huán)境干擾較大的情況傳輸數(shù)據(jù)。
本系統(tǒng)的不足：由于紅外數(shù)字信號傳輸使用 38K載波頻率，很大程度上限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣�，所以本系統(tǒng)不適合音頻等數(shù)據(jù)量較大的數(shù)據(jù)傳輸。所以本系統(tǒng)還有較大的提升空間，如聲音信號使用模擬信號傳輸、溫度信號使用數(shù)字信號傳輸能達(dá)到聲音信號和溫度信號實(shí)時傳輸。

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