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1、摘 要在很多实际的单片机系统中，常常使用非电信号（如光信号、超声波信号等)来传送控制信息和数据信息，以实现控制功能,其中红外通信是目前使用最广泛的一种通信控制手段。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它小型电器装置上也纷纷采用红外线通信技术。工业设备中，在高压、辐射、有毒气体、粉尘等环境下，采用红外线通信技术不仅完全可靠而且能有效地隔离电气干扰。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，可扩展性好等优点。本文所要介绍的内容就是如
2、何利用单片机，结合红外线器件设计构造出一套简易的红外线通信系统,以实现在中短距离内的红外无线通信的功能。与一般通用的红外遥控器不同的是它不是利用专用的编解码芯片来实现发收端的编解码,而是应用C5 单片机,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。由9C5单片机的数据采集系统和红外通信系统组成，结合了红外发射管,T838红外接收模块,NE55定时器，以及LD发光二极管和4位七段数码管等器件,实现了系统的发射、接收以及数据显示功能。关键词:单片机；红外通信；红外发射；红外接收stratI mayprccal SC system, otn using nn-letial
3、 sigl (su soptical gnals, ltran sgals,etc.) to rasmit cotrol nformat and daa inormtion irdeto hee ontro uncions, icuding infrare couniainshemos wdely usd mean f commication contro.Becausehefrreday mmicaon hasth harateisto h physical vome sll, t power cosms lw, the fton is strong， thst lo, an so on.
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6、w to fbrcae a s sysemof ifrar ay ommuniationuse f the mcocnoller, cominig irared devie, sthai cncieve hefuntio hoo mmunice r e infrareray ina hor distace. ferentfom te general Infrred rmt conrolr, itis t use th specia codin and codin hip to eaizeos n the decodes in he art ofthesends an eceve,bu uses
7、 e 1 icoconolr， through thergramo codes d decodes ofthe Mioctrolr, o tharealizes inrarenl sending andreceiin, hu realizesthe commcatio functon of infard ree ontrl. This comuncisssempsssthugoenes expano, dfinitel may ealze generl nd each kin spal-pupose inrare rtcntol fin.9C51 mcrocontrllr by a dataa
8、cusion ssndinfraecomuncati sytmmnents, ombined wit te ifraredessin onrol,PC33 inred receve modle, NE555 tier， and LEDlht-eiting doe and -sege digtalpipes and other devces， to ahive the ysms trasmitr and recir，Dta ispay.Keywr： Mcrcntoller；IreComnican; nfrare Trnsit; Infrar eceive引言红外数据通信,顾名思义，就是通过红外线
9、传输数据，它是一种使用红外线作为传播介质的数据传输方式。在电脑技术发展早期，数据都是通过线缆传输的，线缆传输连线麻烦,需要特制接口，颇为不便。于是后来就有了红外、蓝牙、80.1等无线数据传输技术。红外线是波长在75nm1m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0.75m2m。红外数据协会成立后，为了保证不同厂商的红外产品能获得最佳的通信效果,限定所有红外波长在850m900nm。红外线的特点是不干扰其他电器设备工作,也不会影响周边环境。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、信号安全性高以及安装使用方便等优点，并且可
10、以在很多场合应用,如家电产品、工业控制、娱乐设施等领域。红外通信有着成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点,因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。其可用于许多需要短距离及非接触式传输数据的场合，实现了主机及从机双方非接触式的数据传输。实现单片机系统红外通信系统的关键在于红外接口电路的设计以及驱动程序的设计。常用的红外发光二极管发出的红外线波长为4m左右,外形与普通5m发光二极管相同,只是颜色不同。一般有透明、黑色和深蓝色等三种。判断红外发光二极管的好坏与判断普通二极管一样的方法。单只红外发光二极管的发射功率约10m。红外发光二极管的发光效率需用专用仪器测定，而业余条件下,只能凭经验用拉
11、距法进行粗略判定。接收电路的红外接收管是一种光敏二极管，使用时要给红外接收二极管加反向偏压，它才能正常工作而获得高的灵敏度。红外接收二极管一般有圆形和方形两种。由于红外发光二极管的发射功率较小，红外接收二极管收到的信号较弱,所以接收端就要增加高增益放大电路。然而现在不论是业余制作或正式的产品,大都采用成品的一体化接收头。红外线一体化接收头是集红外接收、放大、滤波和比较器输出等的模块,性能稳定、可靠。所以,有了一体化接收头,人们不再制作接收放大电路，这样红外接收电路不仅简单而且可靠性大大提高。红外传输的距离在几厘米到几十米之间，发射角度通常在15，发射强度与接收灵敏度因不同器件,不同应用设计而强
12、弱不一。考虑到红外光反射的原因，在全双工方式下发送的信号也可能会被本身接收，因此红外通信需要采用异步半双工方式,既通信的某一方发送和接收是交替进行的。1 系统设计本课题研究的是通过红外光的传播来实现双端通信，即红外通信系统。电路板分为两块,分别都可以实现红外的发射和接收,所以通信方式采用异步半双工通信。该系统中有发射模块、接收模块、显示模块、按键模块等。本系统能正确收发数据信息,当一边有键按下时，另一边以数字的形式在数码管上显示出相应的数字信息,双方交换工作,效果如此。如果在通信过程中因外界干扰造成通信错误，数码管以显示“”来提示错误。重新发送数据信息，恢复正常通信。1.1 任务要求（1）选择
13、合适的红外器件，并完成单片机和器件之间的接口电路（2）单片机和红外器件的通信及其控制(3）划分系统的功能模块(4）各个功能模块之间设计好接口电路（）构建整个红外数据通信系统并调试（)实现半双工通信并调试1.2 总体设计图1-1列出了红外通信系统的构成,它主要由3个部分组成：通信信道、红外发射模块、红外接收模块。红外通信是利用950n近红外波段的红外线作为载体,来进行通信。发送端采用脉时调制(PP）方式,将二进制数调制成某一频率的脉冲序列,并利用该脉冲序列驱动红外线发射管以光脉冲的形式向外发射红外光；而接收端将接收到的光脉冲信号转换成电信号,在进行放大、滤波、解调处理后还原成二进制电信号，通过数码管显示出来。在红外线通信系统中，由于红外发射器的发射功率较小，而且信号采用红外线进行传输，易受外界环境的影响，这些因素导致了红外接收器的信号很弱,并且电平变化范围较大。因此,低噪声的前置放大器设计和自适应的码元判决电路是必须的。但是使用一体化的红外接收器就不用这些麻烦的处理，器件内部可以完成相应的功能，方便使用。串口脉宽调制/解调器接收电路发射电路接收电路发射电路脉宽调制/解调器串口图-1系统硬件构成框图2 方案论证2.1 单片机选用方案2.1.1 单片机型号的选择方案:采用目前比较通
