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红外通信

红外通信
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目录

1 红外通信的背景-----------------------------------------------------------------------------------2

2 红外通信原理--------------------------------------------------------------------------------------3

3 硬件设计---------------------------------------------------------------------------------------------4

3.1 红外发射模块电路的实现--------------------------------------------------------------4

3.1.1 4x4矩阵按键输入电路-----------------------------------------------------------4

3.1.2 载波电路的设计-------------------------------------------------------------------4

3.1.3 基于红外二极管发射电路的设计--------------------------------------------5

3.2 红外接收模块电路的实现--------------------------------------------------------------5

3.2.1 红外接收电路设计---------------------------------------------------------------5

3.2.2 解码后的显示电路---------------------------------------------------------------6

3.3 单片机最小系统的设计-----------------------------------------------------------------7

3.3.1 复位系统以及适中晶振电路--------------------------------------------------7

3.3.2 串口通信接口----------------------------------------------------------------------7 4软件设计----------------------------------------------------------------------------------------------7

4.1 红外通信的发射端的软件程序要求-------------------------------------------------8

4.2红外通信的接收端的软件程序要求-------------------------------------------------14 5总结----------------------------------------------------------------------------------------------------16 6 附录--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------17

1 红外通信的背景

红外通讯技术利用红外线来传递数据,是无线通讯技术的一种。红外线通信是目前使用较广泛的一种通信手段。由于红外线通信具有体积小、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、空调机以及玩具等其他小型继电器装置上也纷纷采用红外线通信技术不仅完全可靠而且能有效地隔离电器干扰。而单片机是目前设计应用中用得比较广泛的器件,它可以通过软件编程来达到不同的效果,实现各种各样不同的功能,具有灵活性强、可靠性高,可扩展性好的有点。

红外通信是利用红外没接来实现2点间的近距离保密通信和信息转发的技术。它一般由红外发射和接收系统2个部分组成。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号,而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收,就构成了红外通信系统。它具有保密性强、信息容量大、结构简单、方向性好、免受电磁干扰、成本低廉、跨平台适应性好、传输速率高等优点,所以普遍用于点对点通信数据连接系统中。红外通信的最大特点在于它替代了传统的线缆连接,拜托了不同平台设备连接时对于特制接口的要求,使得跨平台设备间的数据交换得以简化。

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。红外资料协会成立后,为保证不同厂商的红外产品能获得最佳的通信效果,限定所用红外波长为850~900nm。IrDA1.0简称SIR,他是基于HP-SIR的异步、半双工红外通信方式。SIR以系统的异步通信收发器为依托,通过对串行数据脉冲的波形压缩和对所接收光信号电脉冲的波形扩展这一编码过程实现红外数据传输。由于受到UART通信速率的限制,SIR的最高通信速率只有115.2Kbps,即电脑串行端口的最高速率。IrDA1.1标准,简称FIR。与SIR相比,FIR不再依托UART,其最高通信速率有了质的飞跃,可达4Mbps。IrDA1.2标准是在IrDA1.02标准的基础上进行了低功耗改进。

IrDA协议包括3层:物理层,链路接入协议,连入管理协议。物理层提供了红外设备的连接规范,包括视角、调制、数据率、光功率、抗噪等内容。它保证距离为0~1m、偏轴角为0~15度的无错通信,保证各种不同类型的设备之间的物

理互连,以及保证在环境光和别的IR光源影响下的成功通信。发送器的光强的接收器的灵敏度保证最小强度的发射光也能在1m处倍感知,而最大强度发射光在0m处并不使接收机过饱和。

2 红外通信原理

在红外通信中(例如电视机、电风扇、DVD等家电的遥控器),其载波频率通常为38KHz。也有一些系统使用32KHz,36KHz,40KHz,56KHz等载波频率,但是比较少见。我们可以用定时器或者555产生38KHz的波特率,然后把串口TXD送出的信号也叠加到上面(调制),这样就形成线外信号的载波传输,调制后再通过红外发光二极管发送出去。接收则使用3端红外接收模块。红外接收模块的载波频率固定为38KHz,集成了红外线的接收、放大、解调等功能,解调后的数据直接输入UART的RXD引脚。通信的波特率设置为2400bps(38KHz的载波频率不适于更高的波特率)。

为了避免发射时造成对本机的干扰,我们采用了半双工的通信方式。所谓半双工通信,指的是主机与从机可以进行双向通信,但是不能同时进行,在同一时间内,要么是主机发射,从机接收;要么是从机发射,主机接收。事实上,一般红外线接收模块的接收载波中心频率虽然是38KHz,但其接收频率实际上是非常宽的,从30KHz到60KHz它都可以正确接收和解调。所以主机和从机使用不同的载波频率以实现全双工通信也是比较困难的,除非使用选频特性比较好的红外线接收电路。在红外线传输过程中采用的是负逻辑,即有红外线表示逻辑0,无红外线表示逻辑1。而红外接收模块平时为高电平,接收到红外信号就变为低电平。

如何增加传送距离呢?有两个方法:其中一个方法是采用高灵敏度的红外接收电路,但是其成本比较高,且比较容易受到干扰。另一个方法是提高发射功率(指峰值功率,不一定需要提高平均功率),这可以通过减小连接到发射器的电阻R来实现,通常可以减小到10Ω。但是需要注意的是,在这种情况下,为了降低功耗和对其他红外设备的干扰,红外线载波的占空比需要降低。一般选择30%左右的占空比,,也就是DATCLK的高电平时间应为18uS左右,而低电平时间应为8uS左右(38KHz载波频率)。

3 硬件设计

本课题设计的通信系统发射部分也包括4x4矩阵键盘部分电路、编码调制电路、LED红外发射电路;接收部分包括光、电转换放大电路、解调解码电路和解码显示电路。各部分电路的设计思路和具体实现如下:

3.1 红外发射模块电路的实现

当按下一个按键后,利用单片机对其键值进行编码,结合载波电路的载波(38KHz)而成为合成信号,经过放大器提升功率而推动红外发射二级管,将红外线信号发射出去,所要发射信号必须加上载波才能使信号传送的距离加长。

3.1.1 4x4矩阵按键输入电路

3.1.2 载波电路的设计

为使红外信号能够正确的传送出去和传送更远,我们也需要在编码信号输出

端加上一个高频载波信号。通过载波信号的调制,把编码信号的有用信息“携带”出去,这样信号的传送距离就能更长,而且能有效地避免干扰。通过555时基电路和选择合适的外围元件组成频率为38KHz 的载波脉冲振荡器。通过调节滑变电阻的阻值,可以调整使555的输出端输出为38KHz 的载波信号。 3.1.3 基于红外二极管发射电路的设计

3.2 红外接收模块电路的实现

以下为红外接收工作方块图红外线合成信号的载波信号,其主要控制组件为

红外线接收模块,其内部含有高频的载波电路,专门用来滤除红外线合成信号的载波信号(38KHz )而送出发射器的控制信号。当红外线合成信号进入红外线接收模块,在其输出端便可以得知按下了哪一个按键,而做出相对应的控制处理。

红外线信号 接收

3.2.1 红外接收电路设计

红外接收头一般是接收、

放大、解调一体头,一般红外信号经接收头解调后,

数据

“0”和“1”的区别通常体现在高低电平的时间长短或信号周期上,单片机解

码时,通常将接收头输出脚连接到单片机的外部中断,结合定时器判断外部中断间隔的时间从而获取数据。

3条腿的红外接收头一般是接收、放大、解调一体头,接收头输出的是解调

后的数据信号(具体的信号格式,搜“红外 信号 格式”,一大把),单片机里面需要相应的读取程序。

3.2.2 解码后的显示电路

用四个数码管可以显示按键的编码以及按键的号码。用于显示接收到的信息,有助于通信的调试。

3.3 单片机最小系统的设计

单片机在小型电路上的运用非常广泛,并且使用方便简单。

3.3.1 复位系统以及适中晶振电路

3.3.2 串口通信接口

用于计算机与单片机之间的通信,是最简单最有效的办法,也可以实现对单片机烧写程序的功能。

4软件设计

软件设计,要求准确无误的实现红外通信的功能,并要求系统具有高的可靠性、快的反应速度、以及低的系统功耗。本系统的控制功能主要包括发射端的键盘按键输入,按键的信息编码输出,接收端的译码显示功能。

注:测试软件设计不加入键盘的功能只实现信息传输的功能。

4.1 红外通信的发射端的软件程序要求

#include

sbit P3_4 = P3^2;

static bit OP; //红外发射管的亮灭

static unsigned int count; //延时计数器

static unsigned int endcount; //终止延时计数

static unsigned char flag; //红外发送标志

char iraddr1; //十六位地址的第一个字节

char iraddr2; //十六位地址的第二个字节

void SendIRdata(char p_irdata);

void delay();

void main(void)

{

count = 0;

flag = 0;

OP = 0;

P3_4 = 0;

EA = 1; //允许CPU中断

TMOD = 0x11; //设定时器0和1为16位模式1

ET0 = 1; //定时器0中断允许

TH0 = 0xFF;

TL0 = 0xE8; //设定时值0为38K 也就是每隔26us中断一次 TR0 = 1;//开始计数

iraddr1=3;

iraddr2=252;

do{

unsigned char i;

delay();

SendIRdata(12);

}while(1);

}

//定时器0中断处理

void timeint(void) interrupt 1

{

TH0=0xFF;

TL0=0xE8; //设定时值为38K 也就是每隔26us中断一次 count++;

if (flag==1)

{

OP=~OP;

}

else

{

OP = 0;

}

P3_4 = OP;

}

void SendIRdata(char p_irdata)

{

int i;

char irdata=p_irdata;

//发送9ms的起始码

endcount=223;

flag=1;

count=0;

do{}while(count

//发送4.5ms的结果码

endcount=117;

flag=0;

count=0;

do{}while(count

//发送十六位地址的前八位

irdata=iraddr1;

for(i=0;i<8;i++)

{

//先发送0.56ms的38KHZ红外波(即编码中0.56ms的低电平) endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count

//停止发送红外信号(即编码中的高电平)

if(irdata-(irdata/2)*2) //判断二进制数个位为1还是0

{

endcount=41; //1为宽的高电平

}

else

{

endcount=15; //0为窄的高电平

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count

irdata=irdata>>1;

}

//发送十六位地址的后八位

irdata=iraddr2;

for(i=0;i<8;i++)

{

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count

{

endcount=41;

}

else

{

endcount=15;

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count>1;

}

//发送八位数据

irdata=p_irdata;

for(i=0;i<8;i++)

{

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count

if(irdata-(irdata/2)*2)

{

endcount=41;

}

else

{

endcount=15;

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count>1;

}

//发送八位数据的反码

irdata=~p_irdata;

for(i=0;i<8;i++)

{

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count

{

endcount=41;

}

else

{

endcount=15;

}

flag=0;

count=0;

do{}while(count>1;

}

endcount=10;

flag=1;

count=0;

do{}while(count

flag=0;

}

void delay()

{

int i,j;

for(i = 0; i < 400; i++){

for(j = 0; j < 200; j++){

}

}

}

4.2 红外通信的接收端的软件程序要求#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

sbit led1=P2^0;

sbit led2=P2^1;

sbit led3=P2^2;

sbit in=P3^3;

uchar i,a,num;

bit fleg;

void init()

{

fleg=1;

in=1;

EA=1;

EX1=1;

IT1=1;

}

void delayms(uchar aa)

{

for(i=aa;i>0;i--)

{

_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();

}

}

void main()

{

init();

//delayms(45);//0.642ms

//delayms(35);//0.502ms

//delayms(115);//1.623ms

//delayms(72);//1.02ms

//delayms(84);//1.188ms

//delayms(31);//0.446ms

while(1);

}

void sieasdf() interrupt 0

{

EX1=0;

for(a=5;a>0;a--)

{

delayms(35);//延时0.5ms 判断5次 5*0.5=2.5ms

if(in)fleg=0;

}

if(fleg)

{

delayms(72);//延时1ms 判断是不是高电平了

if(in)

{

delayms(115);//延时让它超过2ms; 2.5+1+1.623=5.123ms 开始读数据

delayms(118);//若偏移一位,可以去掉。

for(a=8;a>0;a--)

{

while(!in);

delayms(86);//延时1.188ms 判断IO高低,从而得0或1

num=num>>1;

if(in)

{

num=num|0x80;

delayms(31);//延时0.6ms 因为上面延时 1.2ms+0.6 刚好跳过1.5ms

}

}

P2=num;

}

}

fleg=1;

EX1=1;

}

5总结

利用单片机来实现红外通信技术,结合通信原理中的数字信号编解码技术,总结出简单易行的红外通信的设计方案。通过系统模块的测试与调试,已基本上实现了红外通信的功能。

6 附录

网络通信基础知识

三层交换机与路由器的主要区别 1. 主要功能不同 虽然三层交换机与路由器都具有路由功能,但我们不能因此而把它们等同起来,正如现在许多网络设备同时具备多种传统网络设备功能一样,就如现在有许多宽带路由器不仅具有路由功能,还提供了交换机端口、硬件防火墙功能,但不能把它与交换机或者防火墙等同起来一样。因为这些路由器的主要功能还是路由功能,其它功能只不过是其附加功能,其目的是使设备适用面更广、使其更加实用。这里的三层交换机也一样,它仍是交换机产品,只不过它是具备了一些基本的路由功能的交换机,它的主要功能仍是数据交换。也就是说它同时具备了数据交换和路由转发两种功能,但其主要功能还是数据交换;而路由器仅具有路由转发这一种主要功能。 2. 主要适用的环境不一样 三层交换机的路由功能通常比较简单,因为它所面对的主要是简单的局域网连接。正因如此,三层交换机的路由功能通常比较简单,路由路径远没有路由器那么复杂。它用在局域网中的主要用途还是提供快速数据交换功能,满足局域网数据交换频繁的应用特点。 而路由器则不同,它的设计初哀就是为了满足不同类型的网络连接,虽然也适用于局域网之间的连接,但它的路由功能更多的体现在不同类型网络之间的互联上,如局域网与广域网之间的连接、不同协议的网络之间的连接等,所以路由器主要是用于不同类型的网络之间。它最主要的功能就是路由转发,解决好各种复杂路由路径网络的连接就是它的最终目的,所以路由器的路由功能通常非常强大,不仅适用于同种协议的局域网间,更适用于不同协议的局域网与广域网间。它的优势在于选择最佳路由、负荷分担、链路备份及和其他网络进行路由信息的交换等等路由器所具有功能。为了与各种类型的网络连接,路由器的接口类型非常丰富,而三层交换机则一般仅同类型的局域网接口,非常简单。 3. 性能体现不一样 从技术上讲,路由器和三层交换机在数据包交换操作上存在着明显区别。路由器一般由基于微处理器的软件路由引擎执行数据包交换,而三层交换机通过硬件执行数据包交换。三层交换机在对第一个数据流进行路由后,它将会产生一个MAC地址与IP地址的映射表,当同样的数据流再次通过时,将根据此表直接从二层通过而不是再次路由,从而消除了路由器进行路由选择而造成网络的延迟,提高了数据包转发的效率。同时,三层交换机的路由查找是针对数据流的,它利用缓存技术,很容易利用ASIC技术来实现,因此,可以大大节约成本,并实现快速转发。而路由器的转发采用最长匹配的方式,实现复杂,通常使用软件来实现,转发效率较低。 正因如此,从整体性能上比较的话,三层交换机的性能要远优于路由器,非常适用于数据交换频繁的局域网中;而路由器虽然路由功能非常强大,但它的数据包转发效率远低于三层交换机,更适合于数据交换不是很频繁的不同类型网络的互联,如局域网与互联网的互联。如果把路由器,特别是高档路由器用于局域网中,则在相当大程度上是一种浪费(就其强大的路由功能而言),而且还不能很好地满足局域网通信性能需求,影响子网间的正常通信。 综上所述,三层交换机与路由器之间还是存在着非常大的本质区别的。无论从哪方面来说,在局域网中进行多子网连接,最好还选用三层交换机,特别是在不同子网数据交换频繁的环境中。一方面可以确保子网间的通信性能需求,另一方面省去了另外购买交换机的投资。当然,如果子网间的通信不是很频繁,采用路由器也无可厚非,也可达到子网安全隔离相互通信的目的。具体要根据实际需求来定。 防火墙的选购 有关防火墙方面的知识,在前几篇中已作了较全面的介绍,相信各位对防火墙的认识已有所提高。最后在本篇之中,我要向大家介绍的是在防火墙选购方面需注意的有关事项,也可称之为选购原则吧。这是在你决定利用前几篇知识开始为自己企业选购防火墙之前需要最后掌握的。

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

远程网络通信研究意义及发展现状

远程网络通信研究意义及发展现状 1远程网络通信的简介及意义 (1) 1.1 远程网络通信的背景 (1) 1.2 远程网络通信的概念 (1) 1.3 远程网络通信的意义 (2) 2远程网络通信的发展现状 (3) 1远程网络通信的简介及意义 1.1 远程网络通信的背景 计算机技术和网络技术带给现代社会的改变是划时代的。超容量的信息共享和快速的数字计算方式使得许多传统的社会服务工作改变了原有的模式,大大提高了社会的工作效率和学习效率。 二十世纪九十年代,随着信息技术和互联网的飞速发展,信息与网络技术被广泛应用到现代通信中,远程网络通信开始诞生。电脑中的远程控制技术,始于DOS时代,只不过当时由于技术上没有什么大的变化,网络不发达,市场没有更高的要求,所以远程控制技术没有引起更多人的注意。但是,随着网络的高度发展,电脑的管理及技术支持的需要,远程操作及控制技术越来越引起人们的关注。在世界各国,远程网络通信引起了广泛关注。美国作为信息技术高度发达的国家,在远程网络通信方面进行了大量的研究和努力。在中国,远程网络通信事业也处于蓬勃发展的阶段。 1.2 远程网络通信的概念 远程网络通信[1]技术是在网络上由一台电脑(主控端Remote/客户端)远距离去控制另一台电脑(被控端Host/服务器端)的技术,这里的远程不是字面意思的远距离,一般指通过网络控制远端电脑,不过,大多数时候我们所说的远程控制往往指在局域网中的远程控制而言,远程控制必须通过网络才能进行。主控

端和被控端可以是位于同一局域网的同一房间中,也可以是连入Internet的处在任何位置的两台或多台计算机。简单远程控制具有和木马相同的原理,远程控制一旦被居心不良者钻了空子,它的危害甚至比木马还要严重。远程控制具有很多功能,例如远程培训与教学、远程办公、远程管理与维护、远程监控。电脑中的远程控制技术,始于DOS时代,只不过当时由于技术上没有什么大的变化,网络不发达,市场没有更高的要求,所以远程控制技术没有引起更多人的注意。但是,随着网络的高度发展,电脑的管理及技术支持的需要,远程操作及控制技术越来越引起人们的关注。 1.3 远程网络通信的意义 随着社会、科技、经济的不断发展,远程网络通信的应用范围也在不断扩展。小到个人的使用,大到整个行业的应用。远程网络通信技术应用到了我们生活中的各行各业中,从银行、军事、机要部门等特殊行业领域到电业部门、邮政电信部门、商业部门、普通工矿企业、道路交通领域、卫生医疗部门以及宾馆酒店行业等等,其卓越的功能也日益受到各个应用行业的重视和青睐。远程网络通信是当前信息技术领域的热点,使用远程网络通信控制技术,我们可以克服因地域差异而造成的操作不便,让网络的效率得到更大的发挥。随着技术的发展与网络的普及,目前远程网络通信技术的应用领域已经相当广泛。我们不仅可以通过远程控制技术管理远端电脑,解决远端电脑的故障,与其他同事通过网络实现远程协作,一起编辑一份文档或者与其他团队成员交流信息,还可以在家里或旅途中使用公司内部网络的数据与办公设备,实现远程办公。此外,您还能让学员远程连接到您的电脑,实时学习软件的操作,或者与多位远程连接用户进行多点会话。对于个人用户而言,远程网络通信技术最具吸引力的莫过于可以遥控远端的电脑。用户可以在家中操作办公室里的电脑,或者在办公室里调用存储在家中的文档,同时还可以当一回专家,通过远程控制计算机为朋友的电脑排忧解难。

通信网的基本要素功能

通信网的基本要素功能(基本要素:传输、交换、终端) (1) 传输:传输系统指完成信号传输的介质和设备的总称,其在终端设备与交换设备之间以及交换系统相互之间链接起来形成网络。按传输介质分为有限传输和无线传输系统。(2)交换设备以节点的形式与邻接的传输链路构成各种拓扑结构的通信网,是现代通信网的核心。 (3)终端设备是通信网中的源点和终点。终端设备的主要功能是将输入信息变换为易于在信道中传送的信号;用于发送和接收用户信息;与网络交换控制信息;通过网络实现呼叫和接入服务。如:电话机、传真机、计算机、智能多媒体终端设备等。 简述电信网的组成及作用 1.业务网:用于向公众提供诸如话音、视频、数据、多媒体等业务。 (1)传送网:指在不同地点的各点之间完成信息传递功能的网络; (2)交换网:交换设备是核心,由交换节点和通信链路组成,功能是完成对接入交换节 点的传输链路的汇集、转接接续和分配。 2.支撑网 (1)信令网:信令的功能是控制电信网中各种通信连接的建立和拆除,并维护通信网的 正常运行。 (2)数字同步网:保证数字交换局之间、数字交换局与数字传输设备之间的信号时钟同 步,并使通信网中所有数字交换系统和数字传输系统工作在同一时钟频率下。 (3)电信管理网:各种不同应用的管理系统按照标准接口互连,在有限点上与电信网接 口及电信网络互通,达到控制和管理目的。 通信网常用拓扑结构有哪些?试分析各种拓扑结构的特点。 简述模拟信号的数字化过程 抽样—量化---编码 抽样:每隔一定时间间隔T,抽取语音信号的一个瞬时幅度值,抽样后所得到的一条列在时间上离散的抽样值称为样值序列

量化:对抽样后的信号进行离散化处理,对幅值进行化零取整处理 编码:抽样、量化后的信号还不是数字信号,需将此信号转换成数字编码脉冲。 什么是基带传输?数字信号传输的主要技术内容有哪些? 基带是由消息转换而来的原始信号所固有的频带,不搬移基带信号的频谱而直接进行传输的方式称为基带传输。从数字通信终端送出的数字信号,称为基带信号。 1. 再生中继技术 再生中继的作用是对基带信号进行放大和均衡,对已失真的信号进行判决,再生出与发送信号相同的标准波形。在传输通路的适当地点设置再生中继器,使信号在传输过程中的衰减得到补偿,并消除干扰的影响。再生后的信号与未受干扰的信号一样,继续往前传,从而延长通信距离。 2. 均衡技术 定义:对传输系统中的线性失真进行补偿或者校正的过程称为均衡。 频域均衡:是使整个传输系统(包括均衡器在内)满足无失真传输条件。基本思想是分别校正幅频特性和群时延特性,利用可调滤波器的频率特性去补偿基带系统的频率特性。 时域均衡:以传输信号的时域脉冲响应为出发点,力求传输系统(包括其本身在内)所形成的接收波形接近于无失真信号波形,目的是消除取样点上的码间干扰(而不要求整个信号波形无失真)。 时域均衡关注取样点的瞬时值,使该点上的码间干扰和噪声对判决的影响达到最小,从而提高取样判决的正确率。 什么是调制?什么是解调?简述调制的作用和分类。 调制是在发送端把基带信号的频谱搬移到传输信道通带内的过程。 解调:在接收端把已调制信号还原成基带信号的过程,是调制的逆过程。 模拟调制:基带信号是连续变化的模拟量。——幅度调制、频率调制、相位调制。 数字调制:用数字基带信号对载波进行调制,使基带信号的频谱搬移到载波频率上。——幅度键控、频移键控、绝对相移键控、相对(差分)相移键控。 信道中的差错主要包括哪两类?常用的差错控制方式有哪些? 2. 差错的分类 ①随机差错:由随机噪声导致,表现为独立、稀疏和互不相关发生的差错。 ②突发差错:相对集中出现,即在短时段内有很多错码出现,而在其间有较长的无错码时间段,例如有脉冲干扰引起的错码。 差错控制方式: ①前向纠错方式 发送端对信息码元进行编码处理,使发送的码组具有纠错能力。接收端收到该码组后,通过译码能自动发现并纠正传输中出现的错误。不需反向通道,系统实时性好。 ②检错重发方式 发送端经过编码后发出能够检错的码组,接收端收到后,若检测出错误,则通过反向信道通

红外通信技术

红外通信技术 摘要红外通信技术作为技术成熟、应用广泛的无线短距离通信技术,在生产生活中发挥着越来越重要的作用,本文介绍了红外通信技术的概念、特点及通信协议,指出了红外通信技术的优势和重要性,并讲述了红外通信技术在实际生活中的应用和特点。 关键词红外通信技术通信协议 前言 1800年,英国的William Herschel利用棱镜折射太阳光,发现了红外谱线和红外辐射,从此,一种完全新颖的学科诞生了。红外技术经过两百多年的发展已经日臻成熟,并且已有众多学科分支,红外通信技术就是其中的重要一门,红外线通信是一种便宜、近距离、无线、低功耗、保密性强的通信方案,重要利用于近距离的无线数据传输,也有用于近距离无线网络接入。从早期的IRDA规范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),红外线接口的速度不断进步,应用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来越多。 1.红外通信技术的概念 红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体,即通信信道。发送端将基带二进制信号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。吸收端将吸收到的光脉转换成电

信号,再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调,还原为二进制数字信号后输出。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。 简而言之,红外通信的本质就是对二进制数字信号进行调制与解调,以方便用红外信道进行传输;红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。 2.红外通信技术的特点 红外通信技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连接,尤其是嵌入式系统。其主要应用:设备互联、信息网关。设备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。信息网关负责连接信息终端和互联网。红外通信技术是在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术,被众多的硬件和软件平台所支持其特点主要有: 1.通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据收发。 2. 主要是用来取代点对点的线缆连接。 3. 新的通信标准兼容早期的通信标准。 4.小角度(30度锥角以内),短距离,点对点直线数据传输,保密性强。 5. 传输速率较高,4M速率的FIR技术已被广泛使用,16M速率的VFIR技术已经发布。

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; interface

网络通信试题及答案

1 什么是PDU? A传输期间的帧损坏B在目的设备上重组的数据 C因通信丢失而重新传输的数据包D特定层的封装 2OSI 模型哪两层的功能与TCP/IP 模型的网络接入层相同?(选择两项) A网络层B传输层C物理层D数据链路层E会话层 3请参见图示。所示网络属于哪一类型? A WAN B MAN C LAN D WLAN 4 以下哪种特征正确代表了网络中的终端设备? A管理数据流B发送数据流C重新定时和重新传输数据信号D确定数据传输路径 5 第4 层端口指定的主要作用是什么? A标识本地介质中的设备B标识源设备和目的设备之间的跳数 C向中间设备标识通过该网络的最佳路径D标识正在通信的源终端设备和目的终端设备 E标识终端设备内正在通信的进程或服务 6 请参见图示。下列哪组设备仅包含终端设备? A A、C、D B B、E、G、H C C、D、G、H、I、J D D、E、F、H、I、J E E、F、H、I、J 7 选择关于网络协议的正确陈述。(选择三项) A定义特定层PDU 的结构B规定实现协议层功能的方式C概述层与层之间通信所需的功能 D限制了硬件兼容性E需要取决于协议层的封装过程F杜绝厂商之间的标准化 1、TCP/IP 网络接入层有何作用? A路径确定和数据包交换B数据表示、编码和控制 C可靠性、流量控制和错误检测D详细规定构成物理链路的组件及其接入方法 E将数据段划分为数据包 2、下列哪些陈述正确指出了中间设备在网络中的作用?(选择三项)

A确定数据传输路径B发起数据通信 C重新定时和重新传输数据信号D发送数据流 E管理数据流F数据流最后的终止点 3、下列哪三项陈述是对局域网(LAN) 最准确的描述?(选择三项) A LAN 通常位于一个地域内。 B 此类网络由由一个组织管理。 C LAN 中的不同网段之间一般通过租用连接的方式连接。D此类网络的安全和访问控制由服务提供商控制。 E LAN为同一个组织内的用户提供网络服务和应用程序访问。F此类网络的每个终端通常都连接到电信服务提供商(TSP)。 011请参见图示。IP 地址为10.0.0.34 的“手机A”已经与IP 地址为172.16.1.103 的“IP 电话1”建立了IP 会话。请根据图示回答,下列哪个设备类型是对无线设备“手机A”功能的最准确描述? A目的设备B终端设备C中间设备D介质设备 012数据链路层封装添加的报尾信息有何主要功能? A支持差错校验B确保数皇冠网据按照顺序到达C确保送达正确目的 D标识本地网络中的设备E帮助中间设备进行处理和路径选择 013 哪种设备被视为中间设备? A文件服务器 B IP 电话C笔记本电脑D打印机E交换机 014请参见图示。哪个网络术语描述了图中所示的数据交替发送过程? A通道 B PDU C流传输D多路复用E封装 015在封装过程中,数据链路层执行什么操作? A不添加地址。B添加逻辑地址。C添加物理地址。D添加进程的端口号。016哪一层负责将数据段封装成数据包? A物理层B数据链路层C网络层D传输层 017封装的关键功能是什么?(选择三项) A供传输前修改原始数据B标识数据片段属于同一通信C为通信提供统一

蓝牙、红外和一般的无线通信技术各自的特点和相互比较

目前使用较广泛的近距无线通信技术是蓝牙(Bluetooth),无线局域网802.11(Wi-Fi)和红外数据传输(IrD A)。同时还有一些具有发展潜力的近距无线技术标准,它们分别是:Zigbee、超宽频(Ultra WideBand)、短距通信(NFC)、WiMedia、GPS、DECT、无线1394和专用无线系统等。它们都有其立足的特点,或基于传输速度、距离、耗电量的特殊要求;或着眼于功能的扩充性;或符合某些单一应用的特别要求;或建立竞争技术的差异化等。但是没有一种技术可以完美到足以满足所有的需求。 蓝牙技术 bluetooth)技术是近几年出现的,广受业界关注的近距无线连接技术。它是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,它以低成本的短距离无线连接为基础,可为固定的或移动的终端设备提供廉价的接入服务。 蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范,其实质内容是为固定设备或移动设备之间的通信环境建立通用的近距无线接口,将通信技术与计算机技术进一步结合起来,使各种设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内实现相互通信或操作。其传输频段为全球公众通用的2.4GHz ISM频段,提供1Mbps的传输速率和10m的传输距离。 蓝牙技术诞生于1994年,Ericsson当时决定开发一种低功耗、低成本的无线接口,以建立手机及其附件间的通信。该技术还陆续获得PC行业业界巨头的支持。1998年,蓝牙技术协议由Ericsson、IBM、I ntel、NOKIA、Toshiba等5家公司达成一致。 蓝牙协议的标准版本为802.15.1,由蓝牙小组(SIG)负责开发。802.15.1的最初标准基于蓝牙1.1实现,后者已构建到现行很多蓝牙设备中。新版802.15.1a基本等同于蓝牙1.2标准,具备一定的QoS特性,并完整保持后向兼容性。 但蓝牙技术遭遇了最大的障碍是过于昂贵。突出表现在芯片大小和价格难以下调、抗干扰能力不强、传输距离太短、信息安全问题等等。这就使得许多用户不愿意花大价钱来购买这种无线设备。因此,业内专家认为,蓝牙的市场前景取决于蓝牙价格和基于蓝牙的应用是否能达到一定的规模。 Wi-Fi技术 Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线高保真)也是一种无线通信协议,正式名称是IEEE802.11b,与蓝牙一样,同属于短距离无线通信技术。Wi-Fi速率最高可达11Mb/s。虽然在数据安全性方面比蓝牙技术要差一些,但在电波的覆盖范围方面却略胜一筹,可达100 m左右。 Wi-Fi是以太网的一种无线扩展,理论上只要用户位于一个接入点四周的一定区域内,就能以最高约1 1Mb/s的速度接入Web。但实际上,如果有多个用户同时通过一个点接入,带宽被多个用户分享,Wi-Fi的连接速度一般将只有几百kb/s的信号不受墙壁阻隔,但在建筑物内的有效传输距离小于户外。 WLAN未来最具潜力的应用将主要在SOHO、家庭无线网络以及不便安装电缆的建筑物或场所。目前这一技术的用户主要来自机场、酒店、商场等公共热点场所。Wi-Fi技术可将Wi-Fi与基于XML或Java的Web 服务融合起来,可以大幅度减少企业的成本。例如企业选择在每一层楼或每一个部门配备802.11b的接入点,而不是采用电缆线把整幢建筑物连接起来。这样一来,可以节省大量铺设电缆所需花费的资金。 最初的IEEE802.11规范是在1997年提出的,称为802.11b,主要目的是提供WLAN接入,也是目前W

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。

通信网络-基于Internet的远程控制系统

基于Internet的远程控制系统(湖南省自然科学基金“高速网络自适应拥塞控制研究”,湖南省科技厅,编号:06JJ50135,本文作者为项目主持人) Internet-based Remote Control System (广东商学院)高文宇 摘要:基于局域网的控制系统已应用得非常广泛,但是真正基于Internet的远程控制系统还面临诸多挑战,如跨平台性、实时性和安全性等。本文以一个Java实现的远程监控系统为例,深入研究了系统中的跨平台性支持,Java对底层硬件的控制实现,实时性问题,安全性问题等,应用实践表明,该系统基本满足了设计要求。 关键词:远程控制;实时性;安全性 中图分类号:T27 文献标识码:B Abstract:LAN-based control system has been wildly used for a long time, but Internet-based remote control system is still a great challenge. Such problems as cross-platform support, real timing, security cannot be solved easily in an Internet-based system. We try to solve such problems through a remote control system implemented by Java; special discussion is given to above problems. Operation of this system showed it meet most of the demand. Keywords:Remote control;Real-timing;Security 1 引言 随着计算技术的飞速发展,越来越多的工业控制系统通过计算机来完成,而网络技术的进步也为网络控制提供了更多的可能性。在传统的工控领域,以汇编和C语言实现的控制系统居多,而控制系统的实时性要求又将多数的网络控制系统局限在局域网内。真正通过Internet来实现远程工业控制系统还面临许多挑战[1-3]。首先,基于Internet的远程工控系统要考虑到控制终端的多样性,因此系统要具有良好的平台适应性,传统的C和汇编难以很好地满足系统要求,而Java良好的可移植性和封装性为系统的设计提供了更好的选择,因此采用Java实现的Web方式的工控系统成了更好的选择。其次,基于Internet的远程工控系统,控制指令和数据的传输需要经过一个公共的,不可控的Internet,数据传输的实时性、安全性都无法像在可控的局域网里那样有保障,因此需要采用一些有效的技术措施来提高系统的实时性和安全性。 2 系统结构 某单位在几个不同的城市分别设置了几个无人值守的观测站,用于收集一些环境信息,同时,远程控制终端还可发送控制指令对被控设备的运行参数进行调整,以调节数据采集的频率等,每个观测站还配置了监控器,用于对观测站的现场情况进行监测。系统体系结构见图1。 系统主要包括被控设备、控制机、控制服务器和控制终端。控制机通过RS232接口与多个被控设备相连,主要包括环境数据采集设备、监控器等;控制机通过Internet与控制服务器相连,接收来自控制服务器的控制指令,另外,控制机也通过网络上传一些系统状态,监控录像等;控制终端有两种,一种是与控制服务器处于同一个局域网的控制终端,这些控制终端通过LAN访问控制服务器,经过服务器的验证后,可以发送控制命令给服务器,由控制服务器将控制命令转发给控制机,实现对远程设备的控制;另一种控制终端是直接连在Internet上的控制终端,理论上,任何一台可以访问Internet的机器都可以当作控制终端来使用。对于这类通过Internet接入的控制终端,同样需要先连接到控制服务器请求认证,经验证后方能实现对远程设备的控制,这里最重要的问题就是如何保证远程控制的安全性,这在后面专门给予讨论。系统采用Java及相关技术实现。

RS232串口转红外通讯电路原理剖析

RS232串口转红外通讯电路原理剖析 红外通讯作为一种数据传输手段,可以在很多场合应用,如家电产品、娱乐设施的红外遥控,水、电、煤气耗能计量的自动抄表等。特别是在电子电 力行业,使用红外技术进行通讯的产品越来越多,人们可以利用红外技术对产 品进行短距离抄控,非常简洁方便。串口是计算机上一种非常通用设备通信的 协议,大多数计算机包含一个基于RS232 的串口。串口通信的概念非常简单,串口按位(bit)发送和接收字节。本文所讲的通信使用3 根线完成:地线;发送;接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一 根线上接收数据。电平转化由于RS 232 信号的电平和单片机串口信号的电平不一致,必须进行二者之间的电平转换,常用MAX232 来实现 RS232/TTL 电平转化。MAX232 内部结构有三个部分:(1)电荷泵电路。由1~6 引脚和4 个电容搭建组成。(2)数据转换通道。由7~14 管脚组成两个数据通道。RS 232 数据从R1in,R2in 输入转换成TTL/COMS 数据后从R1out,R2out 输出;TTL/COMS 数据从T1in,T2in 输入转换成RS 232 数据从T1out,T2out 送到电脑DB9 口。(3)外部供电电路。外部供电是利用电 脑USB 输出+5 V 电源有效电源,不但节约该电路设计篇幅,并且在实际制作时节约体积,其电路原理如红外发射部分红外发射端发送数据时,是将待 发送的二进制数据调制成一系列的脉冲串信号后发射出去,红外载波为频率38 kHz 的方波。红外载波可以使用单片机内部的定时器的PWM 功能实现,也可 以通过外围硬件电路实现,这里采用38 kHz 晶振产生稳定的振荡信号,采用CD4069 非门电路通过一系列转化实现方波振荡信号,与经过电平转换后的COMS 数据信号叠加来实现驱动三极管导通,从而实现TSAL6200 红外发射二极管将周期的电信号转变成一定频率的红外光信号发出,见红外接收采用

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

红外线语音通信实验-实验报告

电子电路综合实验报告红外线语音通信实验 学生姓名: 学号: 1 专业年级: 指导教师: 起止日期:2016年11月—2016年12月 电气与信息工程学院

目录 1 目的与意义 (2) 2 设计要求 (2) 3 方案设计 (2) 3.1 方案一 (2) 3.2 方案二 (3) 4 系统硬件设计 (4) 4.1 发射部分电路设计 (4) 4.1.1发射部分框图 (4) 4.1.2发射部分电路 (4) 4.1.3信号放大部分 (4) 4.1.4信号发射部分 (5) 4.2接收部分电路设计 (5) 4.2.1接收部分框图 (5) 4.2.2接收部分电路 (6) 4.2.3音频功率放大部分 (6) 4.2.4信号采集部分 (7) 5硬件的测试结果与分析 (7) 5.1硬件的焊接调试 (7) 5.2硬件电路的测试 (7) 5.2.1发射部分 (8) 5.2.2接收部分 (8) 6总结 (9) 参考文献 (10) 附录 (11) 附录A 原理电路图 (11) 附录B 硬件实物图 (11)

1 目的与意义 随着计算机与信息技术的发展,红外通讯技术利用红外线来传递数据,是无线通讯技术的一种,当然我认为也是最高效的一种。利用红外线通信是目前使用较广泛的一种通信方式。由于红外线通信具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点,因而,在彩电之后,录音机、音响设备、空调机以及玩具等其他小型家庭生活电器上也纷纷采用红外线通信技术,不仅通信性能非常可靠,而且能有效地隔离来自其他电器的干扰。目前发展形势迅速,尤其在近距离(室)无线数据通信中得到了广泛的应用。 在课本和资料中我们可以知道红外线是一种近距离、高速通信的通信方式,对于我们经常使用的一种近距离、室通信手段,红外线无线通信具有无线电缆无法比拟和超越的优势. 本次设计的的主要容,用电压放大电路和滤波放大电路对语音采集端的信号进行方法和滤波,通过红外线发射管和电阻组成的发射电路进行发射,接收电路由红外线接收管接收到之后,在进行音频功率放大和电压放大,最后在喇叭端得到语音信号。 2 设计要求 (1)红外线单方向传输语音信号 (2)通信距离不小于2米 (3)信号失真要小,能听懂所传语音信息 3 方案设计 3.1 方案一

基于单片机的主从红外通信系统设计

基于单片机的主从红外通信系统设计 1、引言 红外通信是目前比较常用的一种无线数据传输手段,其具有无污染、信息传输稳定、信息安全性高以及安装使用方便等优点,并且可以在很多场合应用,如家电产品,工业控制、娱乐设施等领域。红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体,通过红外光在空中的传播来传递信息,由红外发射器和接收器实现。发射端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列,经电光转换电路,驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中。接收端将接收到的光脉冲转换成电信号,再经解调和译码后恢复出原二进制数字信号。本文设计了一种基于单片机PIC18F248的主从式红外通信系统,主要设计了红外接口电路以及主机和从机通信软件流程。 2、系统硬件电路设计 在主从式红外通信系统中,主机及从机的红外发射电路相同,红外线的载波频率都为38KHz,在同一时间内,可以是主机发射,从机接收;或者从机发射,主机接收。 2.1 红外发射电路设计 红外发射器电路主要由单片机,驱动管Q1和Q2、红外发射管D1等组成,电路如下: 红外发射器工作原理为:单片机通过I/O端口控制整个发射过程。其中,红外载波信号采用频率为38KHz的方波,由PIC18F248的*模块的PWM功能实现,并由*1端口传输到三极管T2的基极。待发送到数据由单片机的TX端口以串行方式送出并驱动三极管Q1,当TX为“0”时使Q1管导通,通过Q2管采用脉宽调制(PWM)方式调制成38KHz的载波信号,并由红外发射管D1以光脉冲的形式向外发送。当TX为“1”时使Q1管截止,Q2管也截止,连接Q1和Q2的两个上拉电阻R1和R3把三极管的基极拉成高电平,分别保证两个三极管可靠截止,红外发射管D1不发射红外光。因此通过待发送数据的“0”或“1”就可控制调制后两个脉冲串之间的时间间隔,即调制PWM的占空比。比如若传送数据的波特率为1200bps,则每个数位“0”就对应32个载波脉冲调制信号。红外发射管D1采用TSAL6200红外发射二极管,其实现将电信号转变成一定频率的红外光信号,它发射一种时断时续的高频红外脉冲信号,由于脉冲串时间长度是恒定的,根据脉冲串之间的间隔大小就可以确定传输的数据是“0”还是“1”。

红外光通信装置-电赛报告

2013年全国大学生电子设计竞赛 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 receiveA/D conversion D/A conversion

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