CN208173000U - 一种基于单片机的红外通信系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于单片机的红外通信系统，包括温度传感器、发射端单片机、发射模块、接收端单片机，接收模块和数码管显示模块。该实用新型以STC89C52RC单片机为核心，结合YS‑NEC编解码模块实现了红外通信的功能，系统利用温度传感器采集温度，通过发送端单片机的串口向YS‑NEC编解码模块进行数据的发送，由接收端单片机接收红外数据，并由YS‑NEC解码模块解码后在数码管上显示相应的温度，从而有效的利用该红外通信系统实现了采集温度的无线传输。本系统运用串口通信方式来实现数据的传送，具有操作简单、成本低、抗干扰能力强等优点。

Description

一种基于单片机的红外通信系统

技术领域

本实用新型涉及一种红外通信系统，具体是一种基于单片机的红外通信系统。

背景技术

红外数据通信就是通过红外线传输数据，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、802.11等无线数据传输技术。红外线是波长在750nm～1mm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0.75μm～25μm。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850nm～900nm。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、信号安全性高以及使用方便等优点，适用于很多场合，如家电产品、工业控制、娱乐设施等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940nm左右，外形与普通φ5mm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使用一样的方法。单个红外发光二极管的发射功率约100mW，其发光效率需用专用仪器测定。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更高的灵敏度。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一体的模块，具有性能稳定、可靠好等优点。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0°～15°，发射强度与接收灵敏度因不同器件，不同应用设计而强弱不一。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，即通信的某一方发送和接收是交替进行的。

红外通信系统主要由3个部分组成：通信信道、红外发射模块红外接收模块。其基本原理是利用950nm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(PPM)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。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于单片机的红外通信系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于单片机的红外通信系统，包括温度传感器、发射端单片机、发射模块、接收端单片机，接收模块和数码管显示模块，温度传感器连接发射端单片机，发射端单片机还连接发射模块，发射模块发出的红外线被接收模块接收，接收模块还连接接收端单片机，接收端单片机还连接数码管显示模块。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述发射模块和接收模块均为YS-NEC编解码模块。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述发射端单片机和接收端单片机的型号均为STC89C52。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型以STC89C52RC单片机为核心，结合YS-NEC编解码模块、温度传感器及数码管，利用温度传感器采集温度，通过发送端单片机的串口向YS-NEC编解码模块进行数据的发送，由接收端单片机接收红外数据并控制数码管显示温度，从而实现红外遥控通信功能。本系统软件电路运用串口通信方式一来实现数据的传送，且具有操作简单、成本低、抗干扰能力强等优点。

附图说明

图1为本实用新型的整体示意图；

图2为调制信号的时序图。

图3为YS-NEC编解码模块原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，一种基于单片机的红外通信系统，包括温度传感器、发射端单片机、发射模块、接收端单片机，接收模块和数码管显示模块，温度传感器连接发射端单片机，发射端单片机还连接发射模块，发射模块发出的红外线被接收模块接收，接收模块还连接接收端单片机，接收端单片机还连接数码管显示模块。

发射模块和接收模块均为YS-NEC编解码模块。发射端单片机和接收端单片机的型号均为STC89C52。

发射端的按键信号经过单片机的编码所产生的调制信号和载波电路所产生的载波信号经过合成，然后再通过红外线发射电路的LED发送出红外线通信信号，这些信号经过红外线接收模块接收端接收进来，并对其控制信号做译码并作相对的动作输出(数码显示)。

将指令脉冲编码信息调制在载波振荡器产生的载波上(也称脉码调制)，然后用这脉码调制信号去驱动红外发光二极管，以发出经过调制的红外光波。

红外发射器电路包括脉冲振荡器。其中脉冲振荡器由YS-NEC编解码模块组成。用以产生38KHz的脉冲载波信号；发射管选用的是红外二极管，用来向外发射950nm的红外光束。

红外发射器的工作原理为：串行数据由单片机的串行输出端驱动开关管，并利用红外发射管以光脉冲的形式向外发送。数位“1”使开关管截止，红外发射管不发射红外光。若传送的比特率设为1200bps，则每个数位“0”对应32个载波脉冲调制信号的时序。如图2所示。

红外接收采用YS-NEC编解码模块，该接收模块使用单电源+5V供电，具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其他波长(950nm以外)的红外光不敏感的特点，其内部结构框图电路如图3所示。

红外接收电路的原理为：首先，通过红外光敏元器件将接收到的载波频率为38KHz的脉冲调制红外光信号转化为电信号，信号由解调电路进行解调。最后，由输出级电路进行反向放大输出到单片机的RXD端。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种基于单片机的红外通信系统，包括温度传感器、发射端单片机、发射模块、接收端单片机，接收模块和数码管显示模块，其特征在于，温度传感器连接发射端单片机，发射端单片机还连接发射模块，发射模块发出的红外线被接收模块接收，接收模块还连接接收端单片机，接收端单片机还连接数码管显示模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的红外通信系统，其特征在于，所述发射模块和接收模块均为YS-NEC编解码模块。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的红外通信系统，其特征在于，所述发射端单片机和接收端单片机的型号均为STC89C52。