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。
缺点：1）需要寻找可行的数字调制方案。
2）该方式对单片机编程要求较高。
3. 红外通信信道测试和数字调制方案选择
3.1发送管接收管性能测试
仅采用简单的电路，测试红外通信最高频率范围。
测试发现：
红外发送二极管的发送频率很高，可以达到500KHz以上。
红外接收二极管的工作频率最高只有50KHz，当频率升高后输出波形幅度急剧下降。红外接收管的输出波形不是方波，而变成了三角波。
光敏三极管的接收频率也可以达到500KHz以上，但是其已受干扰，距离变远后输出波形急剧下降。
HS0038红外接收头的载波频率为38KHz，输出为数字信号。若要对其进行调制，则调制频率最多有10KHz。因为传送信号频率最高3.4KHz，同时需要对声音电压幅度进行量化，则量化仅10KHz/3.4KHz=3左右，根本无法通信。
测试结论：
采用红外发送二极管不用担心担心频率问题。
采用红外接收二极管，带宽只有50KHz，需要搭建放大，滤波整形电路。
3.1数字调制方案选择
方案1：
原理：利用载波信号调制38KHz红外信号，接收直接用HS0038红外接收头即可。
分析：按照声音信号100级电压量化等级，该方案只能发送38K/100=380Hz以下的音频信号。结论：该方案不可行。
方案2：
原理：自己产生高频红外信号，利用声音信号对该信号进行调制。
分析：按照3.4KHz，100级量化等级，需要发送频率为340KHz。经过测试接收二极管的特性不足，该方案无法实现。
结论：该方案频率要求太高，器件无法满足要求。
方案3：（最终方案）
原理：因为红外接收二极管的频率范围只有50KHz以下，所以发送端可以直接发送50KHz 以下的信号。比如发送端发送10KHz的信号，该信号的占空比即声音信号的幅度。
10KHz即信号采样速率。
分析：1）按照采样定理，发送3.4KHz的信号，需要的采样频率大于6.8KHz即可，所以选择10KHz作为采样频率可行。声音信号的赋值按照10KHz信号的PWM占空比来量化。
2）数字信号和模拟信号可以通过占空比范围来判断。数字信号占空比为10%或90%。
模拟占空比为25%到75%。
结论：该方案可行，发送端按照10KHz进行电压采样，发送利用10KHz的占空比代表声音信号的幅度。接收端接收10KHz的上升沿进行采样频率同步，通过测量信号的占空比来衡量信号的幅度。
发送端的波形：（绿色为输入信号，蓝色为调制后的信号）
（当发送波形为正弦波时，输出后的调配波形很类似SPWM信号）
接收端的波形：（黄色为接收信号，蓝色为单片机解调后的波形）
4.硬件电路设计
4.1 AD输入部分
因为采样频率为10KHz，所以需要增加一套低通滤波器来滤除高频信号，防止AD采样的频率高于5KHz，造成额外采样失真。
4.2 DA输出部分
因为DA的输出能力有限，所以DA后需要增加缓冲器做音频功率放大。
需要注意5V下运放可能不是轨到轨特性，造成输出波形失真，发送幅度不够。
可以采用提高电源电压的方式。
DA发送增加2阶低通滤波电路，降低输出谐波。
4.3 红外发送部分
红外发送需要因为采用5V 发送，又因为红外二极管的管压降只有1.2V ，所以可以采用2颗-3颗发光二极管串联方式发送。
4.4 红外接收部分（技术难点）
受接收管的影响，接收波形并非方波，而是变成了一定占空比的三角波。
所以需要设计制作一套可以把一定占空比的三角波整形为一定占空比的方波的电路。
注意常见微分电路虽然整出的波形也是方波，但是占空比一律变为50%，无法使用。
为了抗100Hz 工频干扰，前端为设计4阶低通滤波器。注意因为采用5V 供电方式，需要采用轨到轨运放。
后级为三角波整形电路，可以实现一定占空比的三角波整形为相应占空比的方波。
注意三角波的占空比需要两颗芯片配合才可以判断出，一个的上升沿和两一个的下降沿。
4.6 MIC接收电路
采用2级带通方案。滤除频带外干扰。
5.软件设计
5.1基本工作方式
发送端按照10KHz进行电压采样，发送利用10KHz的占空比代表声音信号的幅度。
接收端接收10KHz的上升沿进行采样频率同步，通过测量信号的占空比来衡量信号的幅度。
5.4数字通信方式
数字信号和模拟信号可以通过占空比范围来判断。数字信号占空比为10%或90%。模拟占空比为25%到75%。
5.2发送模式
//【发送端】
// 1）20KHz自定时，采用TOP=OCR1A 【中断中，AD读取数据，更新OCR1B，进行启动AD采样】
// 2）OCR1B作为比价匹配占空比输出【不使用中断】
// 3）ICP保留未使用
// 4）外部中断未使用
void timer1_init(void);
//定时器T1匹配中断A服务程序
ISR(TIMER1_COMPA_vect );
void port_int_init(void);//无用，为了兼容性
5.3接收模式
// 【接收端】
// 1）外部中断0接收同步信号，与TOP值比较，【中断中】
// 若有效则【复位计数器，读取上一次ICP值，更新DA数据】关无数据灯
// 若无效则【复位计数器，清除ICP，DA数据位2.5V】开无数据灯
// 2）TOP=OCR1A，为了防止误差过大的溢出设置【120%TOP】【中断中，清除ICP，DA数据位2.5V】开无数据灯
// 3）ICP无法保证该数据是否有效，所以【不使用中断】
// 4）OCR1B未使用
//外中断初始化
void port_int_init(void);
//外中断0服务程序
ISR(INT0_vect );
void timer1_init(void);
//定时器T1输入捕捉中断服务程序
ISR(TIMER1_COMPA_vect );
5.4转发模式
// 【转发端】
// 1）外部中断0接收同步信号，与TOP值比较，【中断中】
// 若有效则【复位计数器，读取上一次ICP值，更新OCR1B的PWM数据=ICP】关无数据灯
// 若无效则【复位计数器，清除ICP，OCR1B为PWM=1/2】开无数据灯
// 2）TOP=OCR1A，为了防止误差过大的溢出设置【120%TOP】【中断中，清除ICP，OCR1B为PWM=1/2】开无数据灯（直流电平不影响）
// 3）ICP无法保证该数据是否有效，所以【不使用中断】
//外中断初始化
void port_int_init(void);
//外中断0服务程序
ISR(INT0_vect );
void timer1_init(void);
//定时器T1匹配中断A服务程序
ISR(TIMER1_COMPA_vect );
基于单片机的红外遥控智能小车毕业设计报告
毕业设计（论文）题目：基于单片机的红外遥控智能小车
西安邮电学院 毕业设计(论文)任务书 学生姓名指导教师职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 任务与要求 任务：以51单片机为控制核心，实现具有自动避障、加速、减速等功能的红外遥控智能小车。 要求：1 搜集资料，熟悉单片机开发流程；熟悉红外传感器等相关器件； 掌握单片机接口和外围电路应用；具备一定的单片机开发经验。 2 学会电路设计、仿真等相关软件的使用； 3 具备一定的硬件调试技能。 4 学会查阅资料； 5 学会撰写科技论文。 开始日期2010年3月22日完成日期2010年6月27日主管院长(签字) 年月日
西安邮电学院 毕业设计 (论文) 工作计划 学生姓名赵美英指导教师崔利平职称工程师学院电子工程学院系部光电子技术 专业光电信息工程 题目基于单片机的红外遥控智能小车 工作进程
主要参考书目（资料） 1、何立民，单片机应用系统设计,北京：航天航空大学出版社； 2、李广弟，单片机基础,北京：北京航空航天大学出版社,2001； 3、何立民，MCS-51系列单片机应用系统设计系统配置与接口技术，北京航 空航天大学出版社，1990.01； 4、赵负图，传感器集成电路手册,第一版,化学工业出版社,2004； 5、Atmel.AT89S51数据手册.https://www.wendangku.net/doc/5e18459580.html, 主要仪器设备及材料 1．普通计算机一台，单片机开发环境； 2．电路安装与调试用相关仪器和工具。 （如示波器、万用表、电烙铁、镊子、钳子等）。 论文（设计）过程中教师的指导安排 每周四进行交流与总结；其余时间灵活安排，及时解决学生问题。 对计划的说明 依学生实际情况，适当调整工作进度。
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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[键入文档标题] 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
红外报警实验报告
西安邮电大学 实验报告 课程名称：光电系统嵌入式开发与应用实验 院系名称：电子工程学院光电子技术系 学生姓名：郭欣（27） 专业名称：光电信息科学与工程 班级：光电1308 指导教师：余娟
时间：2015年月日至2015年月日实验三：红外报警系统 一、实验目的 1、了解发光二极管的具体应用； 2、练习自拟简单的光电系统试验； 3、了解主动式和被动式光电报警系统设计原理； 4、利用单片机进行数据采集与分析并进行声音和光报警。 二、实验器材 1、51开发板一套； 2、TSAL6200为红外发光二极管； 3、HS0038B红外一体化接收头。 三、实验原理 1、主动式红外报警
主动红外入侵报警器是由发射部分和接收部分组成，发射部分是由发光源、光源驱动组成；接收部分是由光电传感器、放大器、信号处理器等部分组成。 工作思路为：由接收部分中的红外光电传感器把光信号转换成电信号，经过电路处理后传给报是一种红外线光束遮挡型报警器，发射部分中的红外发光二极管在驱动的激发下，发出一束经过调制的红外光束(此光束的波长约在～微米之间)，经过防范区到达接收部分，构成了一条警戒线。正常情况下，接收部分收到的是一个稳定的光信号，当有人入侵该警戒线时，红外光束被遮挡，接收部分收到的红外信号发生变化，提取这一变化，经放大和适当处理，控制器发出的报警信号。 2、应用器件介绍 发射部分和接收部分均采用单片机进行控制，红外发射和接收采用与红外遥控相同的红外发射接器件。发射部分主要器件为TSAL6200，接收部分主要器件为HS0038B。 （1）TSAL6200为红外发射二极管，波长为940nm。 （2）HS0038B为一红外一体化接收头，其内部接收红外信号频率为38kHz，周期约26μs，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。管教图如下
红外线通讯协议 V1.1
Infrared Data Association Plug and Play Extensions to Link Management Protocol Version 1.1 Monday, January 08, 1996 Intel Corporation Microsoft Corporation
1. Introduction There are two scenarios in IR device inter-operability: ? Communication between a host (PC) and a peripheral. ? Communication between two hosts. The differentiating feature in the two scenarios is that in the first case, an IR peripheral is logically a part of the host (as far as the user is concerned), while in the other, the two hosts are logically independent units. There are Plug and Play issues in both cases. Scope The software layers proposed by IrDA enable two IR devices to communicate with each https://www.wendangku.net/doc/5e18459580.html,munication capability alone does not imply Plug and Play. This document focuses on Plug and Play issues pertaining to host and peripheral inter-operability. This document does not address Plug and Play issues supporting the physical infrared provider. The physical infrared provider is similar to any other physical device and PnP issues of this device are addressed in the standard PnP world. The above diagram illustrates the software stack on a typical IrDA approved PnP compatible device. The stack pictured on the left portrays a PnP ready OS and the layers required to support a Diagram of software layers required for a COMM Device. Physical IR Provider Device Personality COMM, LPT, PPP, WinSock IrLAP/IrLMP Protocol Stack PnP Extensions ? Physical IR Provider COMM Personality IrLMP IrLAP PnP Extensions ?
红外报警器电路设计要点
摘要 本次课设课设题目为红外报警器，是以电路为基础，低频电子线路为指导，采用中小规模集成芯555、三极管、红外二极管、蜂鸣器和各种电阻设计而成。该电路工作原理简单，由555芯片经电源产生的自激信号为红外发射二极管提供电压使其发出特定频率红外光，红外接收二极管作为一个开关控制蜂鸣器的响与不响。本报警器可以实现对局部通道的监控报警作用，也可用来对重要物品的保护。通过对报警电路的设计及焊接，最后能够实现它的功能。 关键字：红外报警器；555定时器；多谐振荡器。
（1）采用红外对管电路结构，当其中光路被遮挡时，报警器发出间歇式报警。（2）采用LED显示，0代表未遮挡，1代表光被遮挡。 （3）每遮挡一次LED显示逐次增加。 （4）设置外部按键，当按键按下时，计算清零。 （5）蜂鸣器的报警由555多谐振荡器给出
用中小规模集成芯片设计并制作红外报警器电路。红外对管中，红外接收管可采用光敏二极管，从光敏二极管的特性知，光敏二极管具有受光导通，不受光截止的特性。因此，可以利用光敏二极管作为开光，控制蜂鸣器的响与不响。采用555多谐振荡器，给蜂鸣器自激信号，给蜂鸣器提供一个电源信号，再通过二极管与4脚相连可控制蜂鸣器状态。LED显示状态可采用七段数码管显示数字0、1，0代表光敏二极管未被遮挡，1代表被遮挡。电路状态计数可采用74161构成的十进制计数器，通过LED显示数字计数。 在这个方案中，首先采用555多谐振荡器给发生二极管一个脉冲信号，这样才可以使接收二极管产生一个不对称的脉冲信号，同时是一个交流信号。再由运放使交流信号放大，并且需要利用三极管的开关作用对蜂鸣器的支线进行短路或者不短路。本方案中元件选取虽多，但是多是用到相同元件控制，在达到同一目的情况下电路相对简单，成本更低的方案。
红外无线通信装置(非常详细的原理)
西南科技大学 自动化专业方向设计报告 设计名称：红外光通信装置 姓名：杨 * * 学号: 2 0 1 0 5 7 8 9 班级：自动 1 0 0 4 班 指导教师：武丽 起止日期： 2013年10月15日--11月9日 西南科技大学信息工程学院制
方向设计任务书 学生班级：自动1004 学生姓名：杨* * 学号：20105789 设计名称：红外光通信装置 起止日期：2013年10月15日---11月9日指导教师：武丽 方向设计学生日志
红外光通信装置 摘要：基于2013年电子设计大赛红外光通信装置题目的要求，设计了具有实际运用价值的红 外光无线扩音装置。该装置由音频放大滤波电路，SPWM音频信号比较调制器，红外载波信号发生器，红外接收器，功率放大电路，LC低通滤波等模块构成。由模拟电路搭建的红外光通信信道传送经过处理的连续的音频信号，并由后级电路还原传送出来的音频信号，让喇叭发出原始音频信号。该系统能够完整的将频率范围为300Hz-8KHz的音频信号通过红外光传送4m以 外并接收还原。 关键词：红外光通信；音频传送；SPWM载波 Design of Infrared Communication Device Abstract:The infrared communication device is based on the National Undergraduate Electronic Design Contest of 2013 , but it has more practical application value . This appliance contains an amplifier , SPWM modulator audio signal comparator , an infrared carrier signal generator , IR receiver , Power amplifier circuit , LC low-pass filter . The analog circuit structures of the infrared light transmitted through the communication channel continuous audio signal processed by the post-stage circuit to restore the audio signal sent out , so that the original audio signal horn . The system can be a complete frequency range of 300Hz-8KHz audio signals transmitted by infrared light and receive reduction up to 4m , temperature detection and transmission display . Keyword: Infrared light transmission ; Audio transmission ; SPWM 0 引言 现在市面上使用较为广泛的无线技术有红外光无线以及无线电技术。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术，无线电波是在自由空间（包括空气和真空）传播的射频频段的电磁波，频率为300MHz-300GHz的电磁波称为微波，也称为“超高频电磁波”。其特点是：只能进行可视范围内的通信；大气对微波信号的吸收与散射影响较大；主要用于几公里范围内，不适合铺设有线传输介质的情况，而且只能用于点到点的通信，速率也不高，一般为几百Kbps。红外是一种无线通讯方式，可以进行无线数据的传输。自1974年发明以来，得到很普遍的应用，如红外线鼠标，红外线打印机，红外线键盘等等。
红外遥控器设计(方案)(1)
毕业实践环节毕业设计（典型性项目）说明书红外遥控器设计（方案）
毕业论文（设计）原创性声明 本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名：日期： 毕业论文（设计）授权使用说明 本论文（设计）作者完全了解**学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名：指导教师签名： 日期：日期：
注意事项 1.设计（论文）的内容包括： 1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作） 2）原创性声明 3）中文摘要（300字左右）、关键词 4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入） 6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论 7）参考文献 8）致谢 9）附录（对论文支持必要时） 2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。 3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。 4.文字、图表要求： 1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写 2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印 4）图表应绘制于无格子的页面上 5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档
红外线防盗报警器课程设计报告
红外线防盗报警器课程设计报告 北华航天工业学院 课程设计报告(论文) 设计课题:红外线防盗报警器设计 专业班级: B10231 学生姓名: 指导教师: 设计时间: 2012年6月25日 北华航天工业学院电子工程系 红外线防盗报警器课程设计任务书姓名: 专业: 通信工程班级: B10231 指导教师: 职称: 课程设计题目: 红外线防盗报警器 已知技术参数和设计要求: , 该报警器能探测人体发出的红外线，当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警声， 适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。 , 要求: , 1、灵敏、可靠、一经触发，即刻报警 , 2、对产品材料精益求精，延长使用寿命 , 3、根据实际应用环境，自己选择传感器，确定红外检测范围。所需仪器设备: 直流供电电源，信号发生器，双踪示波器，数字电压表，计算机等 成果验收形式: 面包板插接+实物演示+答辩
参考文献: 《电子技术基础模拟部分》(高教康华光) 《电子工艺与课程设计》(电子工业出版社毕亚军、崔瑞雪) 第17周: 周1---周2 :立题、论证方案设计～选择元器件安装调试 周4---周5 :插面包板调试电路时间 第18周: 安排 周1---周3 :焊接制成电路～完成设计 周4---周5 :验收答辩 指导教师: 张洁教研室主任: 崔瑞雪 2012年6 月 14 日 内容摘要 红外线防盗报警器目前市场上已有成型产品，且市场较为成熟。由于红外线是不可见光，因此用它进行红外探测监控，具有良好的隐蔽性，白天和黑夜均能使用，而且其抗干扰能力强。红外线传感器分主动式与被动式两种，主动式设计方案简单，但成本较高，从成本考虑，本课题通过介绍热释红外传感器RE200BP的工作原理，给出了一种被动型热释电红外报警器的结构原理及其应用电路。这种电路把红外线传感器应用于报警系统中，从而能够实现防盗报警能。 该报警器能探测人体发出的红外线，由红外线传感器、信号放大电路、电压比较器、和报警指示电路等组成。当人进入报警器的监视区域内，即可发出报警信号，适用于家庭、办公室、仓库、实验室等比较重要场合防盗报警。利用热释电红外传感器设计了一种被动式红外报警电路,分析了该电路的功能和工作原理。 关键词被动式红外报警器;热释电传感器;菲涅尔透镜;防盗报警器 目录
红外光通信装置F题
学校统一编号 学院名称： 队长姓名： 队员姓名： 指导教师姓名： 红外光通信装置(F题) 摘要 由于红外载波的无线通信技术成本比较低，所以越来越多的应用于生活中，例如常用的电视机遥控器等，但由于红外光的特殊性，使它的传输距离有限，而且传输时需要将发射端与接收端对齐。本文设计了一个利用红外光作为传输方式的通信装置。首先将声音信号收集到，将其放大之后转换为数字信号，然后通过红外光进行传输，利用另一端的红外光接收装置将发射端发射的光信号接收到，经过解调转换成声音信号，然后输出。在传输的过程中同时传输由发射端热敏电阻采集到的温度信息，并在接收端通过液晶显示屏显示出来。在发射端和接收端使用STC12C5616AD单片机进行控制。 关键字：单片机红外光智能控制发射极接收极 目录 一、题目分析.............................. 错误!未指定书签。 1.1计划任务 ...............................................错误!未指定书签。 二、系统设计............................. 错误!未指定书签。 2.1方案比较 ...............................................错误!未指定书签。 2.1.1方案一....................... 错误!未指定书签。 2.1.2方案二....................... 错误!未指定书签。
2.2方案论证 ...............................................错误!未指定书签。 2.2.1方案的优点................... 错误!未指定书签。 2.2.2方案的缺点................... 错误!未指定书签。 三、单元模块的设计与分析................. 错误!未指定书签。 3.1各个单元模块的分析......................................错误!未指定书签。 音频接收模块...................... 错误!未指定书签。 红外发射模块...................... 错误!未指定书签。 3.1.3 通信通道.................... 错误!未指定书签。 3.1.4 红外接收装置................ 错误!未指定书签。 3.2特殊元器件的介绍 .......................................错误!未指定书签。 四、方案设计............................. 错误!未指定书签。 4.1电路仿真 ...............................................错误!未指定书签。 4.2流程图 .................................................错误!未指定书签。 五、系统测试............................. 错误!未指定书签。 5.1系统功能 ...............................................错误!未指定书签。 5.1.1实现功能..................... 错误!未指定书签。 5.1.2与设计要求的比较............. 错误!未指定书签。 5.2指标参数 ...............................................错误!未指定书签。 六、设计总结............................. 错误!未指定书签。 七、参考文献............................. 错误!未指定书签。 八、附录................................. 错误!未指定书签。 附录1：元器件列表 .........................................错误!未指定书签。 附录2：仪器设备 ...........................................错误!未指定书签。 附录3：系统原理图 .........................................错误!未指定书签。 一、题目分析 1.1计划任务 设计并制作一个红外光通信装置，利用红外发光二极管和红外接收模块作
红外遥控器信号接收和显示的设计1
电子电路综合设计总结报告 题目：红外遥控器信号接收和显示的设计 摘要： 随着电子技术的发展，红外遥控器越来越多的使用到电器设备中，但各种型号遥控器的大量使用带来的遥控器大批量多品种的生产，使得检测成为难题，因此智能的红外遥控器检测装置成为一种迫切的需要。在该红外遥控器信号的接收和显示电路以单片机和一体化红外接收器为核心技术，具体由单片机最小系统、单片机和PC机间的通信模块、红外接收模块、数码管显示模块和流水灯模块组成。在本系统的设计中，利用红外接收器接收遥控器发出的控制信号，并通过软件编程将接收信号存储、处理、比较，并将数据处理送至数码管显示模块。总之，通过对电路的设计和实际调试，可以实现红外遥控器信号的接收和显示功能。根据比较接收信号的不同，在数码管显示电路及流水灯电路上显示相应的按键数字或闪烁变化功能，并可实现单片机及PC机之间的通信功能，使得控制信号能在PC机上显示。
关键词：单片机红外接收器HS0038 解码串口调试
设计任务 结合单片机最小电路和红外线接收接口电路共同设计一个基于单片机的红外遥控信号接收和转发系统，用普通电视机遥控器控制该系统，使用数码管显示信号的接收结果。 1、实现单片机最小系统的设计。 2、当遥控器按下数字键时，在数码管上显示其键值。如按下数字键1，则在数码管上显示 号码01。 3、当遥控器按下音量△及音量▽时，用两位数码的周围段实现顺时针或者逆时针旋转的流 水灯功能。（为使得音量的增减清晰显示，试验中在单片机的P1口外接一排流水灯，具体功能的实现见方案的可行性论证） * 运用串口调试助手，在遥控器有按键按下时，将其键值显示在PC机上。 * 当遥控器按下频道△及频道▽时，在数码管上显示加1或减1后的数值。 一、系统方案比较和论证 1、方案比较和选择 为了实现系统整体功能，红外解码部分是核心，红外解码是指将遥控发射器所产生的红外遥控编码脉冲所对应的键值翻译出来的过程。下面将系统方案做一论证，通常有硬件解码和软件解码两种方案。 方案一：此方案中，使用专用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的设置控制信号，然后将信号送到专用的解码芯片中进行解码，解码后将信号送到单片机，由单片机查表判断这个信号是按键数值信号或控制音量、频道等信号，当确认是何种信号后，启动子程序，然后进行查询。每次红外接收头接收到红外信号传到解码器中，解码器解码完毕后送到单片机，单片机再通过查表确定这些数值并进行相应功能的控制。设计原理图如图1所示。 图1、方案一设计原理图 方案二：此方案中，采用普通的家用遥控器作为控制信号发出装置，当按下遥控器的按键后，一体化红外接收装置接收到遥控器发出的红外线控制信号，然后把这个信号转换成电信号，传到单片机中，利用单片机对这个信号进行解码，解码完成后查表确定是按键数值信号或控制音量、频道等信号，启动子程序，进行相应的显示数字等功能。然后查询，重复上述流程。设计原理图如图2所示。
热释电人体感应红外报警器设计制作报告
热释电人体感应红外报警器设计制作报告 1 绪论 随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也越来越多。这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。报警系统这时为人们解决了大部分问题。但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。其价格昂贵，使普通家庭难以承受。如果设计一种价格低廉，性能可靠、智能化的报警系统，必将在私人财产的防盗领域起到巨大作用。由于红外线是不可见光，隐蔽性能良好，因此在防盗、警戒等安保装置中被广泛应用。而本设计的电路包括硬件和软件两个部分。硬件部分包括红外感应部分与单片机控制部分，整个系统电路可划分为：电源部分、传感器模块部分、单片机控制电路，而单片机控制由最小系统和指示灯电路、报警电路等子模块组成。主要工作由热释电红外感应器完成信息采集、处理、数据传送经过单片机功能设定到达报警模块这一过程。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元。单片机应用系统也是由硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是主要是工作的程序通过编写程序来控制输入的信号。 2 设计任务分析 1.该设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键设定、报警等。 2.本红外线防盗报警系统由热释电红外传感器、蜂鸣器、单片机控制电路、LED指示电路及软件组成。 3.系统可实现功能。当人员外出时，可把报警系统设置在外出布防状态，探测器工作起来,当有人闯入时，热释电红外传感器将探测到动作，设置在监测点上的红外探头将人体辐射的红外光谱变换成电信号，红外热释电模块送出TTL 电平至STC89C52单片机，经单片机处理运算后驱动执行报警电路使警号发声。 3技术方案的详细设计 3.1本系统的设计方案 3.1.1系统概述 1.系统设计简介 本系统采用了热释电红外线传感器，它的制作简单、成本低，安装比较方便，而且防盗性能比较稳定、抗干扰能力强、灵敏度高、安全可靠。这种防盗器安装隐蔽，不易被盗贼发现，便于多用户统一管理和用户操作。
红外光语音通信装置
红外光通信装置F-01 摘要：本文说明了利用红外线发光管和红外接收模块作为收发器件用于传输语音信号的装置。本红外光通信装置由16位MSP430作为主控制芯片，通过3.5mm音频插孔线输入语音信号，经红外发射装置采集到信号后经过放大、PWM调制、发送，中继站采用低功耗单片机降低功耗，在接收部分采用音频放大器来保持音色放大并通过巴特沃斯低通滤波器和带通滤波器进行静噪，最终分别提取模拟通道和数字通道中的信号。最终实现题目要求。 关键词：MSP430 PWM调制滤波放大 Abstract：The design concept of innovation and green based design and innovation, a novel infrared sound transmission device based on wireless resonant original emission, ultrasonic transmission, infrared emission, infrared transmission technology used only Yu Jun grade field communication, we further applied to civil field, pioneered the concept of science and technology innovation, so that further service to the people. The precise operational amplifier amplification, using low power operational amplifier chip, reduce power consumption. Especially the relay station, using 430 single-chip microcomputer with low power consumption for accurate data receiving and transmitting, simultaneously transmitting and receiving infrared probe less, reducing the power consumption of relay station, used to maintain the sound amplification in audio amplifier eventually receiving part uses a sound better, by Butterworth low-pass filter and band-pass filter are mute finally, extracted from signal analog channel and digital channels in. Keyword：MSP430 Pulse Width Modulation Amplifying and filtering
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 音 频信号发 射 机 接 收 机 耳机 或扬 声器
(完整版)基于单片机的红外报警器的设计
微机原理与单片机系统课程设计 专 班 姓 名: 学 兰州交通大学自动化与电气工程学院 2014 年 12 月 31 日
基于51单片机的红外防盗报警器的设计 1设计说明 1.1设计目的 该设计以单片机AT89C51芯片为核心，加上必要的外围电路，构成了一个基于单片机的红外线防盗报警器。功能主要通过软件编程来实现，降低了硬件电路的复杂性和制作成本。此外，设计中所采用的红外线是不可见光，有很强的隐蔽性和保密性，以满足现代人们住宅防盗的需要。 1.2设计要求 该设计要求当热释电红外线传感器探测到人体辐射的红外线时，单片机控制电路启动声光报警并显示报警次数。此外，用户还可以设定报警时间并手动解除报警。 1.3设计方法 该设计以AT89C51单片机为核心，由时钟电路、复位电路、外部触发电路、报警时间选择电路、声光报警电路、报警次数显示电路和中断报警电路共同组成报警系统。系统具有显示报警次数，设定报警时间，手动解除报警的功能。 2设计方案及原理 2.1设计方案简述 该设计使用AT89C51单片机芯片控制电路，通过热释电红外传感器采集外部触发信号，采用7段LED数码管显示报警次数，采用蜂鸣器和红色发光二极管实现声光报警，手动解除报警功能由单片机外部中断实现，报警时间由单片机内部定时器实现。 2.2热释电红外传感器简单介绍 热释电红外线(PIR)传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。是一种能检测人体发射的红外线而输出电信号的传感器，它能组成防入侵报警器或各种自动化节能装置。它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化，并将其转换成电压信号输出。将这个电压信号加以放大，便可驱动各种控制电路。 2.3 PIR的原理特性 热释电红外线传感器主要是由一种高热电系数制成的探测元件，在每个探测器内装入一个或两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，以抑制由于自
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。再将音乐芯片替代信号发生器重复上述过程即可驱动喇叭发出音乐芯片的声音（此实验为三声门铃声） 2.总体框架图 1、信号的产生 实验中使用了音乐芯片KD-9300或者LX-9300来完成。信号产生也可以使用RC振荡器构成，但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，电流过大容易毁坏发光管。（要注意芯片的接法以及发送电路的连接。） 3、红外光接收模块的设计 1）高通滤波器：红外接收的二极管都是光敏二极管，这样普通光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。 2）功率放大器：利用音频功率专用放大器LM386，可以得到50~200的增益，确保驱动喇叭。 所以设计框图如下 光通信收发系统原理图
红外遥控实验报告
红外遥控开关 小组成员： 指导教师：
掌握电子电路设计的基本方法； 了解各种红外收发器件； 掌握红外遥控的收发方式； 掌握红外遥控的编码、解码方式； 掌握开关量信号对强电设备的控制方式 设计要求及技术指标： 基本部分： [1]红外遥控器采用现成的家用电器的红外遥控器，遥控距离不小于5米； [2]遥控开关接收端的工作电源为220V交流电； [3]遥控开关使用发光二极管指示有无220V交流电源及遥控开关的开关状 态； [4]遥控开关能够控制台灯、电扇等家用电器，输出功率不超过200W。 发挥部分： [1]自制红外遥控器，包括至少4路遥控按键； [2]遥控开关能够控制至少4路家用电器 设计任务 [1]设计、安装、调试所设计的电路； [2]画出完整电路图，详细说明电路原理，写出设计总结报告 设计思路 红外遥控→红外接收→信号处理→开关驱动及显示
红外遥控器的发射端具有键盘矩阵，每按下一个键，即产生具有不同的编码的数字脉冲，这种代码指令信号调制在38kHZ的载波上，激励红外光二极管产生具有脉冲波串的红外波，通过空间的传送送到受控机内的遥控接收器。在接收过程中红外波信号通过滤波器和光电二极管转换为38kHZ的电信号，此信号经过放大、检波、整形、解调，送到解码器与接口电路，从而完成相应的遥控功能。“红外线遥控器”设计方案 直流稳压电源部分 直流稳压电源的基本结构 设计电路
整流电路虽然已经把交流电转换成直流电, 但是整流出来的电压还不是平稳的直流电电压, 所以在整流电路的后边还要有滤波电路, 来改善整流输出电压的平滑程度, 这个工作由电容器来完成。 电路的核心是集成稳压电路LM317, 它有三个端点, 一个输入端, 一个输出端, 还有一个调节端。调节端接地 在实际的焊接过程中，我们采用芯片7805代替了芯片LM317，由7805的OUT端输出直流的稳定的电压。 三端稳压集成电路7805 功能框图：
防盗报警器开题报告
毕业设计 开题报告 专业：应用电子 姓名： 学号： 课题名称：家居防盗报警器设计指导教师： 论文起止日期：2014.5.30-2014.10.7
一、引言. 家居防盗报警器的发展主要是基于传感器之上，所以有必要先谈谈红外传感器的发展状况。而传感器技术是21世纪人们在高新技术发展方面争夺的一个制高点，各发达国家都将传感器技术视为现代高新技术发展的关键。从20世纪80年代起，日本就将传感器技术列为优先发展的高新科技之首，美国等西方国家也将此技术列为国家科技和国防技术发展的重点。从而基于传感器技术的防盗报警系统也得到了高速发展。 传统的防盗报警器都是检测到有盗情的时候只在本地发出警报声音，部没有控制器，易被破坏失效，安装，扩展也不方便。本文设计的家居防盗报警器利用单片机控制，功能强大，并且易于扩展成多用途的智能家居系统。 本家居防盗报警器主要由红外人体感应模块和单片机组成。感应部分可以配以不同探头，如门磁、烟雾、风雨探头、热释电探头、温度探头等，可以实现防盗、防火、防水等多功能报警，安装使用非常方便！ 无论是基于那种方式的防盗报警器，它的工作原理都是将探测到的信号，经电路放大，并通过控制电路判断是否属于异常信号，再决定是否发送报警信号给报警电路,从而达到防盗的效果。
二、项目概述 家居防盗报警器主要是由人体感应模块、中央控制单元、数字显示单元、按键电路、报警电路和电源电路等部分组成。 系统的组成结构如下： 1、主机有三个控制按键，一个按键布防，一个按键是遇到紧急情况紧急报警（或是测试键），一个是撤防。另一个为单片机的上电复位按键。 2、按下布防按键后，30秒后进入监控状态（此时有人靠近不报警），当有人靠近时，热释红外感应到信号，传回给单片机，单片机马上进行报警。按下撤防按键解除布防。 3、当遇到特殊紧急情况时，可按下紧急报警键（测试键），蜂鸣器进行报警。（前提是在布放状态下！！！） 4、布防时数码管显示“b”，撤防时数码管显示“c”，测试时或报警时数码管显示“-”