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红外遥控通讯原理

2017-04-09 18:17分类:电工考证知识 阅读:

 

  在实习的通讯范畴,宣告来的信号通常有较宽的频谱,并且都是在比照低的频率段散布很多的能量,所以称之为基带信号,这种信号是不合适直接在信道中传输的。为便于传输、行进抗烦扰才谐和有用的运用带宽,通常需求将信号调制到合适信道和噪声特性的频率计划内进行传输,这就叫做信号调制。在通讯体系的接纳端要对接纳到的信号进行解调,康复出正本的基带信号。这有些通讯原理的内容,咱们了解一下即可。

  咱们往常用到的红外遥控器里的红外通讯,通常是运用38K支配的载波进行调制的,下面我把原理大约给咱们介绍一下,了解一下,先看发送有些原理。

  调制:即是用待传送信号去操控某个高频信号的凹凸、相位、频率等参量改动的进程,即用一个信号去装载另一个信号。比方咱们的红外遥控信号要发送的时分,先经过38K调制,如图1所示。

红外信号调制

图1红外信号调制

  初始信号即是咱们要发送的一个数据“0”位或许一位数据“1”位,而所谓38K载波即是频率为38K的方波信号,调制后信号即是终究咱们发射出去的波形。咱们运用初始信号来操控38K载波,当信号是数据“0”的时分,38K载波毫无保存的悉数发送出去,当信号是数据“1”的时分,不发送任何载波信号。

  那在原理上,咱们怎么从电路的视点去完毕这个功用呢?如图2所示。

 图16-5 红外发射原理图

图2红外发射原理图

  38K载波,咱们能够用455K晶振,经过12分频得到37.91K,也能够由时基电路NE555来发作,或许运用单片机的PWM来发作。当信号输出引脚输出高电往常,Q2截止,不论38K载波信号怎么操控Q1,右侧的竖向支路都不会导通,红外管L1不会发送任何信息。当信号输出是低电平的时分,那么38K载波就会经过Q1开释出来,在L1上发作38K的载波信号。这儿要阐明的是,大大都家电遥控器的38K的占空比是1/3,也有1/2的,可是相对少一些。

  正常的通讯来讲,接纳端要首要对信号经过监测、拓宽、滤波、解调等等一系列电路处理,然后输出基带信号。可是红外通讯的一体化接纳头HS0038B,现已把这些电路悉数集成到一同了,咱们只需求把这个电路接上去,就能够直接输出咱们所要的基带信号了,如图3所示。

 红外接纳原理图

图3红外接纳原理图

  因为红外接纳头内部拓宽器的增益很大,很简略致使烦扰,因而在接纳头供电引脚上有必要加上滤波电容,官方手册给的值是4.7uF,咱们这儿直接用的十uF,手册里还央求在供电引脚和电源之间串联十0欧的电阻,进一步下降烦扰。

  图3所示的电路,用来接纳图16-5电路发送出来的波形,当HS0038监测到有38K的红外信号时,就会在OUT引脚输出低电平,当没有38K的时分,OUT引脚就会输出高电平。那咱们把OUT引脚接到单片机的IO口上,经过编程,就能够获取红外通讯发过来的数据了。

  咱们想想,OUT引脚输出的数据是不是又康复成为基带信号数据了呢?那咱们单片机在接纳这个基带信号数据的时分,怎么区别接纳到的是啥数据,应当遵照啥协议呢?像咱们前边学到的UART、I2C、SPI等通讯协议都是基带通讯的通讯协议,而红外的38K仅仅是对基带信号进行调制解调,让信号更合适在信号中传输。

  因为咱们的红外调制信号是半双工的,并且一同空间只能容许一个信号源,所以咱们红外的基带信号不合适在I2C或许SPI通讯协议中进行的,咱们前边说到过UART尽管是2条线,可是通讯的时分,实习上一条线即可,所以红外能够在UART中进行通讯。当然,这个通讯也不是没有绑缚的,比方在HS0038B的数据手册中标明,要想让HS0038B辨认到38K的红外信号,那么这个38K的载波有必要要大于十个周期,这就绑缚了咱们红外通讯的基带信号的比特率有必要不能高于3800,那假定把串口输出的信号直接用38K调制的话,波特率也就不能高于3800。

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