如何設(shè)計一個采用紅外光傳輸及無線工作機(jī)制的紅外光通信裝置說明

　　隨著紅外技術(shù)的發(fā)展， 紅外光通信已經(jīng)成為越來越普及的無線通信方式。

　　在本次設(shè)計作品中，紅外光通信裝置采用紅外光傳輸及無線工作機(jī)制，其組成結(jié)構(gòu)主要包括：紅外發(fā)射裝置、中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、紅外接收裝置三部分組成。紅外發(fā)射裝置主要是由聲音采集系統(tǒng)經(jīng)單片機(jī)存儲后發(fā)射，紅外接收裝置接收到的信息經(jīng)單片機(jī)存儲后再經(jīng)過 D/A 轉(zhuǎn)換播放。通過采用 A/D，D/A 轉(zhuǎn)換的方法達(dá)到了本次作品設(shè)計的目的。

　　在電子消費(fèi)領(lǐng)域當(dāng)中，紅外產(chǎn)品的使用較為普遍，它多用于簡單的近距離控制，如家電、玩具、各種抄表系統(tǒng)、工業(yè)控制、娛樂設(shè)施等領(lǐng)域。所以，其具有很強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

　　根據(jù)命題要求，設(shè)計并制作一個紅外光通信裝置。紅外光通信裝置利用紅外發(fā)光管和紅外接收模塊作為收發(fā)器件用來定向傳輸語音信號，傳輸距離為 2m.傳輸?shù)恼Z音信號頻率范圍為 300–3400HZ，接收的聲音應(yīng)無明顯失真。此外，增加一路數(shù)字信道，實時傳輸發(fā)射端環(huán)境溫度，并能在接收端顯示。數(shù)字信號傳輸時延不超過 10s，溫度測量誤差不超過２℃， 語音信號和數(shù)字信號能同時傳輸。同時，設(shè)計并制作一個紅外光通信中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，以改變通信方向 90℃，延長通信距離 2m，中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)采用５ V直流單電源供電，盡量減小轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)供電電流。

　　整套方案主要由紅外發(fā)射裝置、中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)、紅外接收裝置三部分組成。先把傳輸進(jìn)紅外發(fā)射裝置的聲音經(jīng)過放大電路進(jìn)行放大，然后由 STC12C5A08S2單片機(jī)自身帶有的 A/D 轉(zhuǎn)換功能把模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號對放大之后的語音進(jìn)行采集， 同時把采集到的數(shù)字信號存儲到 STC12C5A08S2單片機(jī)中。然后，經(jīng) 555 定時器電路產(chǎn)生 38K載波，并利用三極管對單片機(jī)中存儲的數(shù)據(jù)和 555 定時器產(chǎn)生的 38K載波進(jìn)行調(diào)制到達(dá)中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，并由 1838 紅外接收頭進(jìn)行解調(diào)，接著把解調(diào)后的信號編碼發(fā)送給中繼點(diǎn)上的單片機(jī) STC11F04E，并由此單片機(jī)對其數(shù)據(jù)進(jìn)行取反。再由 555 定時器電路產(chǎn)生 38K載波，利用三極管對經(jīng)單片機(jī)取反后的數(shù)據(jù)和 38K載波進(jìn)行調(diào)制， 之后到達(dá)接收點(diǎn)。到達(dá)接收點(diǎn)的信號經(jīng) STC12C5A08S2進(jìn)行解碼，送給 TLC5615CP 芯片構(gòu)建的 D/A 轉(zhuǎn)換電路把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號，最后再將此模擬信號發(fā)送給耳機(jī)，并由耳機(jī)播放。