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九江学院基于红外线的通信研究设计,毕业设计论文
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九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 1 JIU JIANG UNIVERSITY 毕 业 论 文（设 计） 论文（设计）题目： 基于红外线的通信研究 Correspondence study base on infrared 院 系： 电子工程学院 专 业： 电子信息工程 姓 名： 刘 彪 年 级： A2662 班 指导教师： 吴德会 二零零六年五月 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 2 摘 要 红外线是近距离、高速无线通信的 一种手段，一直以来，红外遥控、遥测技术在玩具生产、家电制造等领域得到了广泛的应用。作为近距 离、室内通信的手段，红外线具有无线电无法比拟的优势。 在一些工业测控场合中，有些设备与主控机之间不便进行有线连接，而采用无线电又会增加干扰和申请应用上的限制。本文介绍的系统采用 AT89C52 单片机作为微处理器，利用红外通信信道构成红外无线远程设备控制系统，可以满足无线控制的需求。本文主要论述了红外线通信的原理和实现方法。对红外线无线通信方式进行了全面和深入的研究与讨论，并详细阐述了红外线无线通信的过程。然后设计了一个红外线远程设备控制系统，并详细分析了系统设计中的每一个环节，得出了这一系统的最佳实施方案，成 功的完成了系统的设计。其实现的功能是可以在远距离对设备进行控制，并可通过数码管的显示值来判断设备的工作情况。 【关键词】：红外线、无线通信、控制系统、单片机 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 3 Abstract The infrared is one method which is a short distance, the high speed wireless correspondence. since always, the infrared remote control, the remote-measure technology in realm of toy production and electrical appliances manufacture obtained the widespread application. As in the short distance and the room corresponds, the infrared has the superiority which radio is unable to compare with. In some industry observation and control situations, it is inconvenient to carry on the wired connection between some equipment and host controlling machine, but using wireless radio can increase the limit which contains disturbs and applies for in the application. This article introduced the system uses the AT89C52 single-chip integrated circuit to take the microprocessor. Using infrared communication channel constitutions a long-distance infrared wireless device control system and may satisfy the demand of the wireless controlling. This article mainly elaborated the infrared correspondence principle and the realization method. It has conducted comprehensive and the thorough research and the discussion to the infrared wireless mailing address, and elaborated the infrared wireless correspondence process in detail. Then the article has designed an infrared long-distance device control system and analysed the system design in each link .and it has obtained the best implementation plan in the system and has completed the system design the successfully. Its realization function is may carry on the control in the long-distance range to the equipment, and may judge the working condition of the equipment through the digital tube demonstration value. keywords: infrared、 wireless correspondence、 control system、 single-chip nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 4 目 录 摘要 Abstract 第一章 绪论 1 1.1 引言 1 1.2 主要工作 1 第二章 基于红外通信的远程设备控制系统的方案论证 2 2.1 红外通信系统组成 2 2.2 红外发射器 2 2.3 通信信道 2 2.4 红外接收器 3 第三章 基于红外通信的远程设备控制系统的硬件设计 4 3.1 系统工作 原理 4 3.2 红外发射器的设计 5 3.3 红外接收器的设计 7 第四章 基于红外通信的远程设备控制系统的软件设计 10 4.1 通讯协议 10 4.2 程序设计 11 第五章 红外无线通信抗干扰措施 16 5.1 二次调制技术 16 5.2 改善接收条件 16 5.3 软件抗干扰措施 16 第六章 总结 17 致谢 18 参考文献 18 附录一 发射源程序 19 附录二 接收源程序 25 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 5 第 一 章 绪论 1.1 引言 随着现代工业技术的飞速发展，工业控制的多元化、复杂化，通信线路的连接成为工业控制中一个很重要的环节，以往的有线连接方式已很难满足生产的需要。本文提出采用红外无线连接方式对设备进行操作与控制。 在短距离无线通讯领域中应用的传输媒介主要为电磁波，比较适用于高速，短程无线通讯的频段是红外频段和无线电频段。无线电和红外是相互补充的两种传输媒质，不同的应用 场合使用不同的媒质。无线电频率低，波长长，所发射的能量分散，没有方向性，覆盖面大，能穿越障碍物，比较适合于用户流动性很大、或者要求传输信号能通过墙壁、或进行长距离传输而发射功耗最小的各种场合。红外线则频率高，波长短，所发射的能量集中，有一定的方向性且不能穿越障碍物，比较适合用在室内，短距离，小活动范围的场所。作为一种近距离、室内通讯的手段，红外辐射具有胜过无线电波的几个明显的优点：能高速转换和传送的红外发射器和接收器成本很低，易于实现；抗干扰能力强，工作可靠性高；红外光谱区很宽，实际上对红外带宽没有限制。另 外，红外通信在较短的通信距离内具有速度快、可靠性高等优点，而且红外线的使用不受国家无线电协会有关规定的限制，因此，红外无线通信在工业测控领域的应用是非常有意义的。 1.2 主要工作 1.系统规划 :这部分工作主要是对系统进行整体考虑，包括单片机等芯片和元器件的选型、软件编程语言的选择和红外通信线路的设计等。 2.电路设计 :包括红外通信发射和接收电路设计、显示电路的设计以及键盘的设计。 3.软件设计 :包括键盘扫描程序，数码显示程序以及调制编码程序、解调解码程序的设计。 4.系统调试 :包括单片机调试环境的构成、各部 分电路的分解调试、组合调试，各部分软件的分解调试、组合调试以及最后的整体联机调试。 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 6 第 二 章 基于红外通信的远程设备控制系统的方案论证 2.1 红外通信系统组成 红外通信系统采用红外光传输及无线工作机制，其组成结构主要包括： (1)发射器部分 :在信号发射之前一般需要进行基带调制和传输调制，有时还要进行信号源压缩编码，采用所得的电信号驱动电光变换电路来完成红外脉冲发射。 (2)通信信道 :红外无线数字通信的信道泛指发射器与接收器之间的空间。由于自然 光及人工光源等背景光信号的介入，信号源以及发射 /接收端设备中电学或光学噪声的影响，红外无线数字通信在某些场合的通信质量较差，需要采用信道编码技术来提高抗干扰能力。 (3)接收器部分 :信道中的光信号由光接收器部分实现光电变换，为了消除噪声以及码间干扰，需要加入滤波和均衡等环节，并需对信号进行放大。 2.2 红外发射器 红外发射器的功能是完成信号的电光变换并向空间发射红外脉冲。红外发射器的关键部件是红外发光二极管 (LED)和相应的驱动电路。红外 LED 器件首先要满足其调制带宽大于信号的频谱宽度，保证通信 线路畅通。此外 LED的发射波长应与接收器端的光电探测器 (一般选用硅光二极管 )的峰值响应率相匹配，最大程度地抑制背景杂散光干扰，现阶段一般选用 780 950nm 的红外波段进行数字信号传输。由于红外无线通信系统的信噪比与发射器发射功率的平方成正比，所以适当提高红外发射器的发射功率，并采用空间分集、全息漫射片等可使发射端的光功率在空间均匀分布的措施来降低误码率，提高通信质量。另外，为保证红外发射电路工作点的稳定，应增加适当的温控和光控措施。 2.3 通信信道 在红外无线通信系统中，不管是直视方式信道还是漫 射方式信道，信道中红外线的发射及反射特性常用朗伯辐射源来近似。由于光信号的反射、散射及背景光噪声的影响，红外无线数字信道中存在多径干扰，这是提高信道质量以及进行高速率应用时应解决的主要问题。 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 7 红外无线通信信道中的光噪声主要包含自然噪声 (太阳光 )及人为干扰 (荧光灯灯光 )等，可以在信息传输通道中加入光学滤光片、聚光镜等加以解决。它们的作用包括整形、滤波、视场变换、频段划分等。例如可用透镜对发射光进行聚焦，利用光学滤光片滤除杂散光 :利用透镜扩大光接收器的视场，还可利用光学元件进行链路的频分复用等。这些都 将有利于提高信道质量，满足信息传输需求。 2.4 红外接收器 红外接收器部分包括红外光接收部分以及后续的滤波、放大及显示部分。在红外接收器端，首先进行光电转换，将红外脉冲信号变为电信号。经过滤波、放大后由单片机进行软件解调解码。 在红外无线通信系统中，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接收到的信号很弱，所以必须经过放大电路后单片机才能正确识别接受信号。同时，为了滤去低频噪声及人为干扰需采用带通滤波器 ;为了与调制特性匹配并消除码间干扰常采用均衡 技术 ;为了获得较大的光接收器工作范围及瞬时视场常采用球形光学透镜。这些措施都将有利于红外无线通信质量的提高。 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 8 第三 章 基于红外通信的远程设备控制系统的硬件设计 3.1 系统工作原理 系统工作的原理框图如图 3-1所示，系统可以对 8个设备进行控制（在工业的实际应用中可增加或减少）。系统通过键盘输入信号到单片机 AT89S52调制编码后由 LED 发射出去，通过红外线传输到接收端，在接收端有一个光电转换器，再经过对信号的滤波放大后输入到单片机 AT89S52解码并发出控制信号，这就实现了远距离对设 备的操作与控制并可通过数码管显示出设备的工作情况。 图 3-1系统工作原理图 键盘输 入信号 单片机 AT89S52 编码调制 电光转换器 光电转换器 放大 单片机 AT89S52 解调解码 产生控制信号 红外线传输 显示工作状态 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 9 3.2 红外发射器的设计 1.键盘的设计 键盘用于实现单片机应用系统中数据和控制命令的输入，键盘输入也是单片机应用系统中使用最广泛的一种输入方式。键盘输入的主要对象是各种按键或开关。所以按键盘排布方式可分成独立方式和行列式方式；按读入键值的方式可分成直读方式和扫描方式；按是否进行硬件编码可分成非编码方式和 编码方式；按 CPU 响应方式可分成中断方式和查询方式。将以上各种方式组合可构成很多不同的键盘接口方式。下面主要介绍矩阵式键盘的设计。 矩阵式键盘又叫行列式键盘。用 I/O口组成行、列结构，按键设置在行列的交点上。例如用 2*2的行、列结构可以构成 4个键的键盘， 3*3的行列结构可构成 9个键的键盘。因此按键数量较多时可节省 I/O口。行列式键盘电路原理图如图 3 2所示。 按键设计在行、列线交点上，行、列线分别连接到按键开关的两端。当行线通过上拉电阻接 +5V时，被钳位在高电平状态。 判断键盘中有无键按下其方法是：给列线（ P2.0-P2.2）的所有 I/O 口均置成高电平，而所有行线（ P2.3-P2.5）置低电平。当有任一键按下时，该键的行线与列线将短接，列线的高电平将会被拉成低电平。所以，列线就不会全为高电平了。这样，单片机就可以检查列线（ P2.0-P2.2）是否为 1来判断有没有键按下。 1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t leN u m b e r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 2 5 - A p r - 2 0 0 6 S h e e t o f F i l e : I : p r o t e l M y D e s i g n 1 . d d b D r a w n B y :R410KR510K610KS1S2S3S4S5S6S7S8S9+5P 2 .0P 2 .1P 2 .2P 2 .3P 2 .4P 2 .5图 3 2 行列式键盘 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 10 键盘中是哪个键按下是由行线逐行置 0 后，不断检查列线状态来确定的。其方法是：依次给行线送低电平，然后检查所有列线状态，如果全为 1，则所按下之键不在此行，接着将下一行置 0，直到所有列线中有一根为 0，则可根据行列状态确定是 哪个键按下了。按下的键就在行列线中分别为 0 的导线交点之上。 2.电光转换器 这部分采用红外发光二极管发射信号，但由于单片机产生的信号功率小，所以在发射之前必须增加一个三极管对信号进行放大。本电路采用 9013三极管 放大 如图 3-3所示， R139R24 .7 K9 0 1 3红外发射+ 5 VP 3 . 5图 3-3 电光转换器 3.系统复位采用普通的上电复位电路，当系统通电后，电源需对电容充电，此时 RST脚为高电平，单片机复位。电容充电完毕后，下拉电阻的作用将 RST 电平拉低（为低电平），单片机处于工作状态。据 以上分析：红外发射器的设计电路原理图如图 3-4所示。 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 11 P 1 .01P 1 .12P 1 .23P 1 .34P 1 .45P 1 .56P 1 .67P 1 .78R S T9P 3 .010P 3 .111I N T 012I N T 113P 3 .414P 3 .515P 3 .616P 3 .717X T A L 218X T A L 119G N D20P 2 .021P 2 .122P 2 .223P 2 .324P 2 .425P 2 .526P 2 .627P 2 .728P S E N29A L E30EA31P 0 .732P 0 .633P 0 .534P 0 .435P 0 .336P 0 .237P 0 .138P 0 .039V C C40A T 8 9 S 5 2R410KR510K610KC11 0 u FR139R38 . 2 KR24 . 7 KC23 3 p F C33 3 p F1 2 M H Z9 0 1 3红外发射+ 5 V+ 5 VS1S2S3S4S5S6S7S8S9图 3-4 发射器电路原理图 3.3 红外接收器的设计 1.光 电 转换器 放大电路 信号通过红外线进行传输，易受外界环境的影响，这些因素导致了红外接收器接收到的信号很弱，所以本系统必须对接收到的信号进行放大，单片机才能正确识别。 经研究，发射器发射出来的信号传输到接收器上时信号非常微弱（大约几毫伏），如果用三级管放大很难实现，本系统采用了 LM324 运算放大器进行放大。由于运放的偏置电阻一般不大于 1M 欧姆，输入电阻一般不小于 10K 欧姆，否则，电路易产生 失调电流和失调电压，导致运放不能在线性范围内工作，放大信号就会失真。因此，为了保证单片机能正确识别信号，本系统采用了三级放大（如图 4-5所示）。放大倍数 V = V1*V2*V3 其中 V1=100K/10K=10（倍）， V2=100K/10=10（倍）， V2=100K/10=10（倍） 即：总放大倍数 V=V1*V2*V3=1000（倍） nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 12 R 1 11 00 KR 1 31 00 KR 1 51 00 KR 2 11 00 KR 1 01 0KR 1 41 0KR 1 91 00 KR 1 21 00 KR 1 61 00 KR 2 01 00 KR 1 71 00 KR 1 8R E S 2A R 1A R 2A R 3+ 5V+ 5V+ 5VvivoC24 .7 u FC34 .7 u FC54 .7 u FC64 .7 u FC64 .7 u FC14 .7 u FC44 .7 u F图 3-5 光电转换器放大电路 2.LED数码管显示电路 数 码管（ LED）在仪器仪表中有着广泛的用途，如数字万用表，转速表等。数码管在仪器仪表中主要是显示单片机输出数据和状态等，因而，作为外围典型器件，数码管显示是反映系统输出和操作输入的有效器件。数码管具备数字接口，可以很方便地和单片机系统连接；数码管体积小，重量轻，并且功耗低，是一种理想的显示单片机数据输出的器件。数码管的结构如下： ABCDEFGP图 3 6 LED 管脚定义 数码管要能正常显示数据还要连接译码驱动器。根据不同的显示方式有不同的译码驱动器，通常有 CD4511,74LS164 ,74LS47 等。本节将着重介绍在系 统中使用的译码驱动器 CD4511。 如图 3-7所示。 B1C2LT3BL4LE5D6A7GND8e9d10c11b12a13g14f15V C C16图 3-7 CD4511结构图 A、 B、 C、 D 为四位二进制数输入端； a-g 为 7 个输出端；从输入端输入 16 个不同的数值 ，通过译码后在输出端可得到相应的代码，此代码可直接在数码管（共阴 ）nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 13 上显示。其输出的低电平不超过 0.8V，输出的高电平不低于 2.4V，一般为 3.7V.输入的低电平不超过 0.8V，输入的高电平不低于 2.0V。 显示电路如 下 图所示 B1C2LT3BL4LE5D6A7GND8e9d10c11b12a13g14f15V C C167 4 L S 4 7abfcgdeD P Y L E D g n 1234567fgabcdeD P Y _ 7 - S E GR 2 34 7 0R 2 44 7 0R 2 54 7 0R 2 64 7 0R 2 74 7 0R 2 84 7 0R 2 94 7 0p 2 . 7p 2 . 6p 2 . 5p 2 . 4图 3-8 显示电路原理图 3.被控制的 8台设备用 8个发光二极 管代替 ，并在每条通路上须加一个限流电阻。 接收器电路原理图 如 3-9图所示。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 010P 3. 111I N T 012I N T 113P 3. 414P 3. 515P 3. 616P 3. 717X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 021P 2. 122P 2. 223P 2. 324P 2. 425P 2. 526P 2. 627P 2. 728P S E N29A L E30EA31P 0. 732P 0. 633P 0. 534P 0. 435P 0. 336P 0. 237P 0. 138P 0. 039V C C40A T 89 S 5 2B1C2LT3BL4LE5D6A7GND8e9d10c11b12a13g14f15V C C16C D 4 51 1 B Eab fcgdeDPYLEDgn1234567fgabcdeD P Y _7 - S E GR14 70R24 70R34 70R44 70R54 70R64 70R74 70R84 70D1D2D3D4D5D6D7D8C8 1 0u FC93 3p F C 1 0 3 3p F1 2M H ZR 2 28 .2 KR 2 34 70R 2 44 70R 2 54 70R 2 64 70R 2 74 70R 2 84 70R 2 94 70红外接收R 1 11 00 KR 1 31 00 KR 1 51 00 KR 2 11 00 KR 1 01 0KR94 .7 KR 1 41 0KR 1 91 00 KR 1 21 00 KR 1 61 00 KR 2 01 00 KR 1 71 00 KR 1 8R E S 2A R 1A R 2A R 3C14 .7 u FC44 .7 u F+ 5V+ 5V+ 5V+ 5V+ 5VR 3 02KC24 .7 u FC34 .7 u FC54 .7 u FC64 .7 u F C74 .7 u F3-9 接收模块电路原理图 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 14 第四 章 基于红外通信的远程设备控制系统的软件设计 4.1 通信协议 本系统采用脉冲个数编码的方式，对不同的脉冲个数代表不同的码，最小为 2个脉冲，最大为 17 个脉冲。为了使接收可靠，第一位码宽为 3MS，发射码数据帧间隔大于 10MS，如 下 图所示。 图 4-1 发射器编码 当某个操作按键按下时，单片机先读出键值，然后根据键值设定发射码的脉冲个数，再调 制成 40KHZ 方波由红外线发光管发射出去。 P3.5端口的输出调制波如 图 5-1所示。数据帧的接收处理：当红外线接收器输出脉冲帧数据时，第一位码的低电平将启动中断程序，实时接收数据帧。在数据帧接收时，将对第一位（起始位）码的码宽进行验证。若第一位低电平的脉宽小于 2MS，将作为错误码处理。当间隔位的高电平脉宽大于 3MS时，结束接收，然后根据累加器 A中的脉冲个数，执行相应输出口的操作 .图 4-2为红外线接收器输出的一帧控制码的波形图。 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 15 图 4-2 波形图 4.2 程序设计 1.发射器程序设计 初始化程序和主程序流程图如图 4-3所示。初始化程序主要是设置 P1口和 P3口为高电平状态，关 P3.5串口输出，设置堆栈 SP，设置中断优先级 IP，选择定时器/计数器 1和设置操作模式及工作方式。主程序部分首先调用初始化程序，再进入主程序循环状态。在循环中主要有两个任务，既调用键盘程序和进入低功耗空闲待机方式。系统完成键盘查询程序后即进入空闲节电方式，直到外部中断 1 中断或断电复位而退出， CPU再次转向循环部分调用键盘程序。 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 16 初始化程序流程图 主程序流程图 图 4-3 初始化程序和主程序流程图 键扫描、红外发射程序流程图如下： 开始 P0 P3口复位 关输出口 设置堆栈及中断优先级 定时器工作方式选择及初值设置 返回 开总中断 开始 初始化程序 键盘子程序 编码发送程序 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 17 图 4-4 3 3键盘程序流程图 图 4-5 编码发送程序流程图 2.接收器程序设计 初始化程序 和主程序流程图如图 4-6所示。初始化程序部分主要使系统进入复位初始化的状态值。具体是： P0口到 P3口为高电平状态，选择工作寄存器区，设置堆栈 SP，设置中断优先级 IP，开外部中断 0。主程序部分首先调用初始化程序，再进入主程序循环状态。 开始 设置扫描初值 逐行扫描 有按键吗？ 查列号 确定键号 由键号转至功能程序 返回 开始 装入脉冲个数 设置首位脉宽 开高平定时器 等待发送 设置 1ms 码距 关高平定时器 脉冲还有吗？ 帧距延时 返回 设置 1ms 码宽 开高平定时器 等待发送 Y N Y N nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 18 初始化程序流程图 主程序流程图 图 4-6 初始化程序和主程序流程图 外部中断 0中断服务程序：当红外接收器输出脉冲帧数据时，第 1位码的下降沿触发中断程序，实时接收数 据帧，并对第 1 位（起始位）码的码宽进行验证。若第 1位低电平码的脉宽小于 2ms，将作为错误帧处理。当间隔位的高电平脉冲 宽大于 3ms时，结束接收，然后根据累加器 A中的脉冲数，执行相应的功能操作。外部中断 0中断服务程序流程图如图 4-7所示。 开始 P0 P3口复位 关输出口 设置堆栈及中断优先级 定时工作方式选择及初始设置 开外中断 0 返回 开始 初始化子程序 设置 P1， P2 的 显示状态 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 19 图 4-7 外部中断服务程序 4.3 发射器与接收器的源程序请见附录 中断入口 关中断 脉冲个数加 1 等待跳变 保存脉冲数 转至相应的功能程序 返回 P3.1低电平有 3ms吗？ P3.1 低电平有 3ms 吗？ 开中断 Y N Y N nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 20 第五 章 红外无线通信抗干扰措施 由于红外无线通信的传输介质是红外光，在数据传输过程中不 可避免地会受到外界可见光的干扰。因此，我们必须要考虑到红外光传输过程中的抗干扰措施。一般而言，红外无线通信的抗干扰措施主要包括 :利用红外器件的频谱特性对红外光进行二次调制 ;采用聚焦透镜提高接收二极管的辐射光入射量 :通过光滤波片减小光敏器件接收角来提高接收信噪比 ;采用软件抗干扰措施来避免突发干扰造成的数据错误。 5.1 二次调制技术 二次调制是指在采用异步串行数据对 40kHz 的载波信号进行脉冲调制的基础上再对波长约 900nm的红外光进行二次幅度调制。一般通过驱动红外发光管来产生红外数据信号，采用脉冲驱动 红外二极管不易使管芯发热，而且允许脉冲电流幅值比直流电流大很多。例如红外脉冲宽度 100ms,频率 100Hz，正向脉冲电流可达 1.OA，而此时直流电流仅 lOmA。这样就可以有效地抑制频谱成份中相近光线的干扰，提高了接收信噪比的同时还增加了作用距离。 5.2 改善接收条件 为防止可见光的干扰，应保证红外滤光片与红外接收二极管的频谱特性相配合，将接收光谱限制在 850-1000nm的窄带范围内。一般采用的方法把光敏器件受光通路的周围涂黑来吸收散射光和反射光，并减小光敏器件的接收角以便提高接收信噪比，这样可避免 由于环境光散射引起红外收发器的自收自发现象。另外，通过将多片红外接收器并联也可以适当增大红外光接收面积，也有助于提高接收灵敏度。接收端采用自适应接收放大电路，以适应强弱不同的信号需求。 5.3 软件抗干扰设计 在实际通信过程中，信号传输除随机错误外，往往还会出现突发错误，这种错误信号一般由连续的全“ 0”或全“ 1序列组成。在红外无线通信中，由于红外线传输nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 21 介质的特殊性，突发错误往往是由于强光干扰或空气中尘埃、烟雾对红外线的散射与吸收所引发的连续多位错误。在误码区间内，码元变为全“ 0”或全“ 1。对于突发错 误而言，简单的奇偶校验无能为力，而采用数据取反重发方式就能检测出这类错误。当接收端收到红外信号后，利用两次数据比较来判断数据正误。当存在外部干扰时，在正常数据信号和其反码信号相对应的位置上同时受到相反干扰的几率是极小的。因此，接收端可以利用此方法检测出误码信号。 第 六 章 总结 基于红外线的通信技术是一种利用红外线作为通信介质，能够实现远距离红外线点到点的数据传输方式。红外传输方式具有不受无线电干扰，可靠性高，通信带宽几乎不受限制，适合于环境恶劣的工业应用。 本文主要介绍了一种基于红外通信技术的远程 设备控制系统的工作原理和具体实现过程，整个系统可以控制八台设备，并可通过数码管来了解设备的工作情况。 根据确定的设计方案，给出了系统的硬件设计电路和软件程序代码。主要完成了键盘的设计，放大电路及显示电路的设计。经过模拟实验，获得了较好的通信效果，能够用于实际应用场合，具有一定的经济效益和研究意义。 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 22 致 谢 经过 长时间 的忙碌和工作，本次毕业设计已经接近尾声，作为一个本科生的毕业设计，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没有 指导老师 的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个设计是 非常难 的。 在这里首先要感谢我的 指导老师吴德会 老师。 吴 老师平日里工作 繁忙 ，但在我做毕业设计的每个阶段，都给予了我悉心的指导。我的设计较为复杂烦琐， 在设计过程中难免会遇到一些问题，吴老师都给予我非常大的帮助，使我顺利的完成了毕业设计 。在这我要再一次感谢吴老师，谢谢他对我的指导，使我顺利的完成了这次毕业设计。 其次要感谢和我一起作毕业设计的 胡杏鸳及刘建新 同学， 他们 在本次设计中勤奋工作，克服了许多困难来完成此次毕业设计， 在他们的带领下我也充满了激情和动力，在设计工作中遇到的困难也都迎刃而解，从此让我的人生自信、 自强，我将终生难忘。 然后还要感谢大学四年来所有的老师，为我们打下 电子 专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和鼓励。此次毕业设计才会顺利完成。 最后感谢 电子 学院和我的母校 九江学院 四年来对我的大力栽培。 参考文献 1.51系列单片机设计实例，楼然苗，北京航空航天大学出版社 2.机原理及接口技术，李朝青，北京航空航天大学出版社 3.IC单片机实用教程 ，李学海，北京航空航天大学出版社 4.单片机课程设计实例指导，李光飞，北京航 空航天大学出版社 5.红外探测与控制电路，陈永浦，人民邮电出版社 6.红外传感器原理及应用 ，胡佳文，人民邮电出版社 7.传感器与 检测技术，陈杰，高等教育出版社 nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 23 附录 一 发射 源 程序 #include #define int unsigned int #define char unsigned char char key,times,kdown,flag1,times,i; bit bdata f1,f2; sbit p10=P10; sbit p11=P11; sbit p12=P12; sbit p13=P13; sbit p14=P14; sbit p15=P15; sbit p16=P16; sbit p17=P17; sbit p35=P35; char scan(void); char dcode(char); void delay1ms0(int); char dcode(char); void plugs(char); void delay1ms(char); void main(void) flag1=0;f1=0;f2=0; TMOD=(TMOD&0X0F)|0X20; TL1=243; nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）专业毕业论文 24 TH1=243; ET1=1; EA=1; while(1) key=scan(); if(kdown=1) times=dcode(key); switch (times) case 1:P10=0;break; case 2:P11=0;break; case 3:P12=0;break; case 4:P13=0;break; case 5:P14=0;break; case 6:P15=0;break; case 7:P16=0;break; case 8:P17=0;break; case 9:P10=0;break; plugs(3); for(i=0;i1)|0x80; char dcode(char reg2) char reg1; switch(reg2) case 0x84:reg1=0x01;break; case 0x82:reg1=0x02;break; case 0x81:reg1=0x03;break; case 0x44:reg1=0x04;break; case 0x42:reg1=0x05;break; case 0x41:reg1=0x06;break; case 0x24:reg1=0x07;break; case 0x22:reg1=0x08;break; case 0x21:reg1=0x09;break; return(reg1); void delay1ms0(int count1) nts九江学院 2006 届 电子信息工程（本科）
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