1、歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂51單片機(jī)實(shí)訓(xùn)課程 作者：小王老師歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂紅外通信原理及應(yīng)用紅外通信原理及應(yīng)用歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂 紅外線：在光譜中，波長(zhǎng)在0.76至400微米的一段，我們稱為紅外線。什么是紅外線什么是紅外線所有高于絕對(duì)零度（-273.15）的物質(zhì)都可以 產(chǎn)生紅外線。紅外線是不可見(jiàn)光線。歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂紅外通信原理v 紅外通信是利用紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離保密通信和信息轉(zhuǎn)發(fā)。他一般由紅外發(fā)射和接收系統(tǒng)兩部分組成。v 今天我們就以紅外遙控為代表，具體講一 講紅外通信的具體過(guò)程。歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂紅外遙控的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)合v 紅外線遙控是目前使用

2、最廣泛的一種通信和遙控手段。v 紅外線遙控裝置的優(yōu)點(diǎn): 體積小、功耗低、功能強(qiáng)、成本低。v 應(yīng)用場(chǎng)合: 在家用電器中，彩電、錄像機(jī), 錄音機(jī)、音響設(shè)備、空凋機(jī)以及玩具等產(chǎn)品中應(yīng)用非常廣泛。工業(yè)設(shè)備中，在高壓、輻射、有毒氣體、粉塵等環(huán)境下，采用紅外線遙控不僅完全可靠而且能有效地隔離電氣干擾。 歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂紅外對(duì)管v 紅外發(fā)光管: 紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵（GaAs）、砷鋁化鎵 （GaAlAs）等材料，采用全透明或淺藍(lán)色、黑色的樹(shù)脂封裝。 通電后會(huì)產(chǎn)生的光波波長(zhǎng)為940nm左右的紅外線。歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂v紅外接收頭:紅外一體化接收頭：其內(nèi)部含有高頻的濾波電路，專門(mén)用來(lái)濾

3、除紅外線合成信號(hào)的載波信號(hào)（38KH），并送出接收到的信號(hào)。當(dāng)紅外線合成信號(hào)進(jìn)入紅外接收頭，在其輸出端便可以得到原先紅外發(fā)射器發(fā)出的數(shù)字編碼。歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂 v 紅外接收頭的主要參數(shù)如下： 工作電壓：4.85.3V 工作電流：1.72.7mA 接收頻率：38kHz 峰值波長(zhǎng)：980nm 靜態(tài)輸出：高電平 輸出低電平：0.4V 輸出高電平：接近工作電壓 歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂 常用的紅外遙控系統(tǒng)一般分發(fā)射和接收兩個(gè)部分。 應(yīng)用編/解碼專用集成電路芯片來(lái)進(jìn)行控制操作，如下圖所示。發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器；接收部分包括光、電轉(zhuǎn)換放大器、解調(diào)、解碼電路。 紅外遙

4、控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)紅外線遙控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂硬件電路的設(shè)計(jì)v發(fā)射電路歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂為什么要有載波 紅外接遙控的載波頻率紅外接遙控的載波頻率 1、更好的減少周邊環(huán)境對(duì)紅外信號(hào)的干擾。 因?yàn)榻?jīng)過(guò)調(diào)制后，我們 在接收時(shí)，可以選擇性的接收。比如現(xiàn)在發(fā)送的是38KHZ的紅外 信號(hào)，那我接收時(shí)只接收38KHZ的信號(hào)，其它頻率的一概不收。 2、另外經(jīng)過(guò)載波的二次調(diào)制還可以提高發(fā)射效率，達(dá)到降低電源功 耗的目的。歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂調(diào)制載波頻率一般在30khz到60khz之間，大多數(shù)使用的是38kHz，占空比1/3的方波。載波頻率的確定13這是由發(fā)射端所使用的455kHz晶振決

5、定的。在發(fā)射端要對(duì)晶振進(jìn)行整數(shù)分頻，分頻系數(shù)一般取12，所以455kHz1237.9 kHz38kHz。歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂紅外基帶信號(hào)發(fā)送協(xié)議v引導(dǎo)碼 + 8位客戶碼1 + 8位客戶碼2 + 8位操作碼 + 8位操作反碼 v用戶真正須要的只有操作碼歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂各組編碼的作用 1 、引導(dǎo)碼: 相當(dāng)于一把鑰匙,單片機(jī)只有檢測(cè)到了引導(dǎo)碼出現(xiàn)了才確認(rèn)接收后面的數(shù)據(jù) ,保證數(shù)據(jù)接收的正確性. 4 、操作反碼: 為操作碼的反碼,目的是接收端接收到所有數(shù) 據(jù)之后,將其取反與操作碼比較,不相等則表示在傳輸過(guò)程中 編碼發(fā)生子變化,視為此次接收的數(shù)據(jù)無(wú)效,可提高接收數(shù)據(jù) 的準(zhǔn)確性. 3 、操

6、作碼: 用戶實(shí)際須要的編碼,按下不同的鍵產(chǎn)生不同 的操作碼,待接收端接收到后根據(jù)其進(jìn)行不同的操作. 2 、客戶碼: 用來(lái)區(qū)分各紅外遙控設(shè)備,使之不會(huì)互相干擾.歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂引導(dǎo)碼 一般的紅外發(fā)射芯片比如日本NEC的uPD6121G 紅外編碼芯片，定義的引導(dǎo)碼為9ms的高電平加4.5ms的低電平組成. 如果是我們自已設(shè)計(jì)紅外發(fā)射電路，其實(shí)引導(dǎo)碼的時(shí)間是 可以自已定義的(但要注意：為了接收準(zhǔn)確，引導(dǎo)碼高電 平的時(shí)間不能過(guò)短)歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂客戶碼 操作碼v 客戶碼和操作碼都為8位的二進(jìn)制編碼v NEC的uPD6121G編碼芯片定義的0,1如下: 0: 0.56ms的高電平+0

7、.565ms的低電平 1: 0.56ms的高電平+1.685ms的低電平 同樣這樣的數(shù)碼0, 1的占空比也可以自已定義歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂 假如要發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù) C8H 其客戶碼1為 AAH,客戶碼2為 55H 那么轉(zhuǎn)換成的二進(jìn)制數(shù)為 10101010 01010101 11001000 00110111 再加上引導(dǎo)碼要發(fā)送的波形就為: （數(shù)據(jù)：低位在前，高位在后）歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂上述“0”和“1”組成的32位二進(jìn)制碼,經(jīng)38kHz的載頻進(jìn)行二次調(diào)制以提高發(fā)射效率(因紅外接收頭能接收的紅外線為38KHz 左右)，還可達(dá)到降低電源功耗的目的。 歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂硬件調(diào)制與軟件調(diào)制v 硬件調(diào)制:將編碼信號(hào)與載波通過(guò)與門(mén)進(jìn)行調(diào)制.v 軟件調(diào)制: 直接用軟件產(chǎn)生調(diào)制后的信號(hào).歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂硬件調(diào)制與軟件調(diào)制:歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂接收電路:歡迎進(jìn)入云龍電子科技大講堂紅外接收頭的特性當(dāng)接收到38KHz的紅外線時(shí)其輸出低電平靜態(tài)時(shí)(沒(méi)收到38KHZ紅外線)其輸出為高電平1、由上圖可以看出紅外發(fā)射信號(hào)，經(jīng)紅外接收頭接收 進(jìn)行解調(diào)后，會(huì)將信