毕业论文：红外线发射与接收系统设计1 继续教育学院吴家湾校区 毕业设计论文 题目 红外线发射与接收系统设计 专业班级 电子信息工程2班 姓名 李大波 指导教师姓名、职称 戴璐平中级 所属助学单位武汉工程大学继续教育学院吴家湾校区 2011 年 3 月 20 日 www.docin.com 2 目 录 一摘要 . 3 二.引言 . 4 三.绪论 1设计要求 . 4 2总体设计方案 . 4 四.硬件设计之单元电路设计 . 6 1键盘及代码产生电路 . 6 2编码电路.6 3编码调制及红外发射电路 . 7 4红外接收电路 . 8 5解码电路. . 8 6译码与控制电路 . 9 五.制作.9 六.系统调试 . 11 1键盘及代码产生电路调试 . 11 2编码电路调试 . 11 3脉冲调制电路调试.11 4.接收电路调试.11 5.整机调试.11 七.结论 . 12 参考文献 . 13 谢 辞 . 14 附件1红外线收发技术系统原理图 . 15 附件2红外线收发技术PCB图 . 16 附件3. 基于单片机的红外线发射与接收源程序.17 附件4. 元器件清单 . 22 www.docin.com 3 一摘要 本文介绍了红外发射和红外接收的工作原理及其特点提出了一种红外线接收发的简单应用电路红外线是一种多用途的光线。红外线做信号载波具有成本低、传播范围和方向可以控制、不产生电磁辐射干扰和被干扰等诸多优点因此被广泛地应用在各个技术领域中。因此研究红外的发射与接收时很有必须的。 关键词红外发射 红外接收 编码调制 解码电路 电路焊接 www.docin.com 4 二引言 当今年代红外线发展火热。红外线(Infrared rays)也是一种光线由于它的波长比红色光750nm)还长超出了人眼可以识别的可见光范围所以我们看不见它。红外线由德国科学家霍胥尔于1800年发现又称为红外热辐射(Infrared Radiation)。通常把波长为0.751000m的光都称为红外线并可以按照波长继续细分为三部分即近红外线波长为0.751.50m之间中红外线波长为1.506.0m之间远红外线波长为6.0l000m 之间。红外对射的特点是不影响周边环境、不干扰其它设备红外线是一种光线但又不同于普通可见光它不会被察觉有了它不仅大大提高了劳动生产率降低了成本而且减轻了人们的劳动强度改善了劳动条件。可以使用一对红外线发射与接收的装置构成红外线的对射系统称为主动式红外线应用系统。当红外线收、发装置之间的隐形光路被阻挡时接收装置可以立即察觉到发出警示信号。利用这种对射系统可以很方便地构建各种隐蔽的防盗警戒布控还可以用于各种设备的安全防护或者自动控制方面过探测特定空间中一定波长范围内红外光线的位置移动识别空间范围内是否有移动人体存在达到安全警戒或者自动控制的目的1。使用红外线做信号载波的优点很多成本低、传播范围和方向可以控制不会穿过墙壁对隔壁家的电视造成影响、不产生电磁辐射干扰也不受干扰等等。因此被广泛地应用在各个技术领域中。 三绪论 1.设计要求 1遥控距离不小于3米即红外遥控发射机与红外接收机之间的距离不小于3米。 2遥控路数8路即可接受8个受控设备进行开关控制。 3工作频率40KHZ,即红外发射和接受的载频为40KHZ。 4发射端可以显示控制路数接受端可显示受控路数 2.总体设计方案红外接收与发射系统组成结构 www.docin.com 5 键盘及其代码编码脉冲调制振荡红外发射红外接收解码译码控制1控制4键盘及其代码键盘及其代码编码编码脉冲调制振荡脉冲调制振荡红外发射红外发射红外接收红外接收解码解码译码译码控制1控制1控制4控制4 图a 电路功能简介 1键盘及其代码产生电路它产生表示控制信号的BCD代码。 2编码电路 对控制信号代码和地址代码进行编码并转换成串行发送数据。 (3)调制振荡电路 它产生频率约为40KHz的振荡信号并由发送的数据对其进行脉冲调制形成发射信号。 (4) 红外发射电路:它将发射信号放大并转换成红外光信号。 (5)红外接收电路:它将接收到的红外信号转换成电信号并放大、解调出串行数据。 (6)解码电路:它将接收到的串行数据转换成www.docin.com 6 四.硬件设计之单元电路设计 1.键盘及代码产生电路 图b 说明图中S1S8表示18路控制信号的按键开关按下时产生有效电平低电平。当键未按下时S1S8 与S10S17 分压器使键盘输出端为大于3.5V的高电平ViH当有键按下时则该键所连的输出端产生低电平送编码器74HC147同时在TE端得到0.7V的低电平。74HC147是BCD码优先编码器将有效的输入键值变成BCD反码经非门后输出BCD码。 2.编码电路 编码电路说明编码电路由集成编码器MC145026外接RC元件组成其中A1A5 是地址线A6/D6 A9/D9 是地址数据复用线MC145026可对9位并行输入数据进行编码并在收到传输启动信号TE时输出串行数据。TE为低电平时器件开始启动传输赛程TE为1时器件被阻塞而无输出信号输出端为“高阻”状态。DOUT为数据输出端送出经过编码的串行数据。RS、CTC和RTC是内部振荡器的外接元件产生电路的振荡频率信号。 www.docin.com 7 图c 3.编码调制及红外发射电路 图d 说明编码信号还必须调制到高频率的载波上才能发射出去以提高传输的抗干扰能力。图 (a)是调制电路的工作波形当编码信号A为高电平时振荡器工作输出40KHz的载波信号当A为低电平时振荡器不工作输出低电平。调制后的信号经门电路隔离、放大后由红外管MLED81发送出去。图 (b)表示了编码调制与发射电路其中红外管的工作电流为200 300mA www.docin.com