,波长在075um至25um之间。红外数据协会(IrDA)成立后,为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通信效果,红外通信协议将红外数据通信所采用的光波波长的范围限定在850至900
m之内。红外通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号(载波信号),通过红外发射管发射红外信号。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。脉时调制(PPM)是红外数据协会IrDA和国际电子电工委员会IEEE都推荐的调制方式,本设计采用PPM调制方法,即用两个脉冲串之间的时间间隔来表示二进制信息,数据比特的传送仿照不带奇偶校验的RS232通信,首先产生一个同步头,然后接着8位数据比特。如图21所示。
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f图21PPM调制波形图
普通的红外遥控采用面向指令的帧结构,数据帧由同步码,地址码和指令码组成,指令码长度多为8~16个比特,传送多字节遥控协议时效率偏低,而增加指令码的长度不利于接收器同步,为此本设计选用一种面向字节的帧结构,采用类似于异步串行通信的帧结构,每帧由一个起始位(二进制数0)、8个数据位和2个停止位(二进制数1)构成,如图22所示。每帧传送1个字节的数据,帧与帧间隔大于2ms,帧结构不含地址信息,寻址问题由高层协议解决
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。
图22数据帧结构示意图
由于红外光存在反射在全双工的方式下发送的信号也可能会被本身接收,因此,红外通信应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。
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f2222红外遥控系统结构
红外遥控系统主要分为调制、发射和接收三部分,如图23所示:
图23
221调制
红外遥控发射数据时采用调制的方式,即把数据和一定频率的载波进行“与”操作,这样可以提高发射效率和降低电源功耗。
调制载波频率一般在30khz到60khz之间,大多数使用的是38kHz,占空比13的方波,如图24所示,这是由发射端所使用的455kHz晶振决定的。在发射端要对晶振进行整数分频,分频系数一般取12,所以455kHz÷12≈379kHz≈38kHz。
图24载波波形
222发射系统
目前有很多种芯片可以实现红外发射,可以根据选择发出不同种类的编码。由于发射系统一般用电池供电,这就要求芯片的功耗要很低,芯片大多都设计成可以处于休眠状态,当有按键按下时才工作,这样可以降低功耗芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力,不能选用普通的石英晶体,一般是选用陶瓷共鸣器,陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高,r