CN106375003A - 一种高速远距离定向数据红外传输装置 - Google Patents

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    • H04B10/114—Indoor or close-range type systems
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Abstract

本发明涉及一种高速远距离定向数据红外传输装置，该装置包括数据转化模块、发送模块和接收模块，所述的数据转化模块包括用于将待传输的数据转化为红外数字脉冲信号的USB转IrDA收发器，所述的接收模块包括一体化红外收发管，所述的发送模块包括信号放大驱动单元和红外发射阵列单元，所述的信号放大驱动单元输入端连接数据转化模块，信号放大驱动单元输出端连接所述的红外发射阵列单元，所述的红外发射阵列单元与所述的一体化红外收发管通信连接。与现有技术相比，本发明结构简单、数据传输速度快、传输距离远。

Description

一种高速远距离定向数据红外传输装置
技术领域
本发明涉及一种红外传输装置，尤其是涉及一种高速远距离定向数据红外传输装置。
背景技术
目前红外通讯技术多应用于小型移动设备互换数据和电器设备的控制中，数据红外传输具有数据传输量大、传输速率高等优点。现流行的IrDA即为此类技术的一个标准，按IrDA标准设计的红外通信口一般传输速率为2400bps～115.2kbps，有些甚至可以达到4Mbps，但其有一个弱点即为传输距离比较近，至多只可达到1m，这对于利用红外进行远距离数据传输而言是远远无法满足需要的。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高速远距离定向数据红外传输装置。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种高速远距离定向数据红外传输装置，该装置包括数据转化模块、发送模块和接收模块，所述的数据转化模块包括用于将待传输的数据转化为红外数字脉冲信号的USB转IrDA收发器，所述的接收模块包括一体化红外收发管，所述的发送模块包括信号放大驱动单元和红外发射阵列单元，所述的信号放大驱动单元输入端连接数据转化模块，信号放大驱动单元输出端连接所述的红外发射阵列单元，所述的红外发射阵列单元与所述的一体化红外收发管通信连接。
所述的信号放大驱动单元包括红外数字脉冲信号放大电路，所述的红外数字脉冲信号放大电路包括MOS管、MOS管驱动器和保护电路，所述的数据转化模块通过所述的保护电路连接至所述的MOS管驱动器输入端，MOS管驱动器输出端连接MOS管栅极，MOS管源极接地，MOS管漏极连接所述的红外发射阵列单元。
所述的MOS管为高速MOS管。
所述的保护电路为RC保护网络，所述的RC保护网络包括电容C38和电阻R31，电容C38一端连接数据转化模块，电容C38另一端串联连接电阻R31一端，电阻R31另一端接地，电容C38和电阻R31连接点连接至所述的MOS管驱动器。
所述的红外发射阵列单元包括多个并联连接的红外发射支路，每个红外发射支路包括多个串联连接的高速红外发射管，每个红外发射支路一端连接支路控制电源，另一端连接至信号放大驱动单元输出端。
所述的红外发射阵列单元包括6个红外发射支路，每个红外发射支路包括2个串联连接的高速红外发射管，其中第1～2个红外发射支路一端连接分别连接至第一控制电源，第3～6个红外发射支路一端连接分别连接至第二控制电源，6个红外发射支路的另一端均连接至信号放大驱动单元输出端。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明发射模块采用红外发射阵列，并通过信号放大驱动单元驱动红外发射阵列工作，通过增大红外发射阵列中高速红外发射管的数量，提高数据传输的距离；
(2)本发明的信号放大驱动单元设置RC保护网络，在没有红外数字脉冲信号或红外数字脉冲信号时，保证MOS管不会长时间的处于打开状态而使后续的红外发射阵列单元发生损害，从而提高装置的使用寿命；
(3)本发明的每个红外发射支路一端连接支路控制电源，从而实现每路红外发射支路的单独控制，从而方便根据需要实现高速红外发射管工作的数量，实现功耗和数据传输距离的优化控制。
附图说明
图1为本发明红外传输装置中发送模块的电路原理图；
图2为本发明红外传输装置中接收模块的电路原理图；
图3为本发明红外传输装置中支路控制电源的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
一种高速远距离定向数据红外传输装置，该装置包括数据转化模块、发送模块和接收模块，数据转化模块包括用于将待传输的数据转化为红外数字脉冲信号的USB转IrDA收发器，接收模块包括一体化红外收发管，发送模块包括信号放大驱动单元和红外发射阵列单元，信号放大驱动单元输入端连接数据转化模块，信号放大驱动单元输出端连接红外发射阵列单元，红外发射阵列单元与一体化红外收发管通信连接。
如图1所示为发送模块的电路原理图，其中信号放大驱动单元包括红外数字脉冲信号放大电路，红外数字脉冲信号放大电路包括MOS管Q1、MOS管驱动器U8和保护电路，数据转化模块通过保护电路连接至MOS管驱动器U8输入端，其中保护电路为RC保护网络，RC保护网络包括电容C38和电阻R31，电容C38一端连接数据转化模块，电容C38另一端串联连接电阻R31一端，电阻R31另一端接地，电容C38和电阻R31连接点连接至MOS管驱动器U8，即图中电容C38和电阻R31连接点分别连接至MOS管驱动器U8的2脚和4脚，在没有红外数字脉冲信号或红外数字脉冲信号时，保证MOS管不会长时间的处于打开状态而使后续的红外发射阵列单元发生损害，从而提高装置的使用寿命。本实施例中MOS管驱动器U8采用EL7202，电容C38取值为0.01uF。MOS管驱动器U8输出端连接MOS管Q1栅极，MOS管Q1源极接地，MOS管Q1漏极连接红外发射阵列单元。MOS管为高速MOS管。
红外发射阵列单元包括多个并联连接的红外发射支路，每个红外发射支路包括多个串联连接的高速红外发射管，每个红外发射支路一端连接支路控制电源，另一端连接至信号放大驱动单元输出端。该实施例中设置了6条红外发射支路，每条红外发射支路设置两个高速红外发射管，即图中高速红外发射管D6和高速红外发射管D7组成第一条红外发射支路，高速红外发射管D8和高速红外发射管D9组成第二条红外发射支路，高速红外发射管D10和高速红外发射管D11组成第三条红外发射支路，高速红外发射管D12和高速红外发射管D13组成第四条红外发射支路，高速红外发射管D14和高速红外发射管D15组成第五条红外发射支路，高速红外发射管D16和高速红外发射管D17组成第六条红外发射支路，本实施例中第一条红外发射支路和第二条红外发射支路采用同一个支路控制电源，图中记作VCCIRLED1，第三条红外发射支路至第六条红外发射支路采用另一个支路控制电源，图中记作VCC IRLED2。图1中电阻R26～R30、R32用于控制高速红外发射管的电流，电容C33、C36、C39为滤波电容。
图2为接收模块电路原理图，U6为一体化红外收发管，在实施例中一体化红外收发管U6只用于接收红外数据。
图3为支路控制电源电路原理图，Q2A和Q2B是2个受控的MOS管，Q2A用于控制支路控制电源VCC IRLED1，Q2B用于控制支路控制电源VCC IRLED2，在实际使用中不同的通讯距离控制Q2A和Q2B的通断，来控制不同数量的高速红外发射管的工作来降低功耗和优化通讯距离。
本发明的高速远距离定向数据红外传输装置在任何需要定向传输数据的设备装置上使用，在高速通讯(速度4Mbps)时的通讯距离达到4米，低速通讯(速度115.2kbps)时的通讯距离达到10米以上。

Claims (6)

1.一种高速远距离定向数据红外传输装置，该装置包括数据转化模块、发送模块和接收模块，所述的数据转化模块包括用于将待传输的数据转化为红外数字脉冲信号的USB转IrDA收发器，所述的接收模块包括一体化红外收发管，其特征在于，所述的发送模块包括信号放大驱动单元和红外发射阵列单元，所述的信号放大驱动单元输入端连接数据转化模块，信号放大驱动单元输出端连接所述的红外发射阵列单元，所述的红外发射阵列单元与所述的一体化红外收发管通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种高速远距离定向数据红外传输装置，其特征在于，所述的信号放大驱动单元包括红外数字脉冲信号放大电路，所述的红外数字脉冲信号放大电路包括MOS管、MOS管驱动器和保护电路，所述的数据转化模块通过所述的保护电路连接至所述的MOS管驱动器输入端，MOS管驱动器输出端连接MOS管栅极，MOS管源极接地，MOS管漏极连接所述的红外发射阵列单元。
3.根据权利要求2所述的一种高速远距离定向数据红外传输装置，其特征在于，所述的MOS管为高速MOS管。
4.根据权利要求2所述的一种高速远距离定向数据红外传输装置，其特征在于，所述的保护电路为RC保护网络，所述的RC保护网络包括电容C38和电阻R31，电容C38一端连接数据转化模块，电容C38另一端串联连接电阻R31一端，电阻R31另一端接地，电容C38和电阻R31连接点连接至所述的MOS管驱动器。
5.根据权利要求1所述的一种高速远距离定向数据红外传输装置，其特征在于，所述的红外发射阵列单元包括多个并联连接的红外发射支路，每个红外发射支路包括多个串联连接的高速红外发射管，每个红外发射支路一端连接支路控制电源，另一端连接至信号放大驱动单元输出端。
6.根据权利要求5所述的一种高速远距离定向数据红外传输装置，其特征在于，所述的红外发射阵列单元包括6个红外发射支路，每个红外发射支路包括2个串联连接的高速红外发射管，其中第1～2个红外发射支路一端连接分别连接至第一控制电源，第3～6个红外发射支路一端连接分别连接至第二控制电源，6个红外发射支路的另一端均连接至信号放大驱动单元输出端。
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