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红外遥控器通信原理_红外遥控器协议_红外通信对比无线通信的优势

  红外通讯,顾名思义,就是通过红外线传输数据。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。在红外通讯技术发展早期,存在好几个红外通讯标准,不同标准之间的红外设备不能进行红外通讯。为了使各种红外设备能够互联互通,1993年,由二十多个大厂商发起成立了红外数据协会(IrDA),统一了红外通讯的标准,这就是目前被广泛使用的IrDA红外数据通讯协议及规范。

  红外通信与无线通信相比有何优势

  红外通信是以红外线作为载体来传送数据信息。它作为无线通信的一种,与无线电通信相比,由于其性能价格比高,实现简单,具有抗电磁干扰、便于高速应用、空间接入灵活、经济的特点,可用于室内外实现点对点、无线红外LAN通信及军用红外引信,在移动计算和移动通讯的设备中获得了广泛的应用。

  在某些场合,需要数据交换但又不是很大,且实时性要求又不是很高的情况下,可以使用红外通讯方式,这样既可以得到无绳化通信带来的便利,又可以避开采用无线电高频电路可能引发的一些问题。譬如用于家用电器的遥控器,计算机的遥控键盘和遥控鼠标以及便携式数据收集装置(煤水电表的登录器、报税机)与主机的数据交换等。

  目前,利用红外线进行无线数据通信,无论从小型化、轻量化,还是从安全性等方面考虑,其可行性都比较高,并且已经在无线多信道室内话音系统,无绳电话以及键盘和终端间的短距离无线连接中得到了应用。所有这些应用中的工作带宽远低于WLAN需要的带宽。

  遥控红外通信原理

  在实际的通信领域,发出来的信号一般有较宽的频谱,而且都是在比较低的频率段分布大量的能量,所以称之为基带信号,这种信号是不适合直接在信道中传输的。为便于传输、提高抗干扰能力和有效的利用带宽,通常需要将信号调制到适合信道和噪声特性的频率范围内进行传输,这就叫做信号调制。在通信系统的接收端要对接收到的信号进行解调,恢复出原来的基带信号。这部分通信原理的内容,大家了解一下即可。

  我们平时用到的红外遥控器里的红外通信,通常是使用38K左右的载波进行调制的,下面我把原理大概给大家介绍一下,了解一下,先看发送部分原理。

  调制:就是用待传送信号去控制某个高频信号的幅度、相位、频率等参量变化的过程,即用一个信号去装载另一个信号。比如我们的红外遥控信号要发送的时候,先经过38K调制,如图1所示。

  

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  图1 红外信号调制

  原始信号就是我们要发送的一个数据“0”位或者一位数据“1”位,而所谓38K载波就是频率为38K的方波信号,调制后信号就是最终我们发射出去的波形。我们使用原始信号来控制38K载波,当信号是数据“0”的时候,38K载波毫无保留的全部发送出去,当信号是数据“1”的时候,不发送任何载波信号。

  那在原理上,我们如何从电路的角度去实现这个功能呢?如图2所示。

  

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  图2 红外发射原理图

  38K载波,我们可以用455K晶振,经过12分频得到37.91K,也可以由时基电路NE555来产生,或者使用单片机的PWM来产生。当信号输出引脚输出高电平时,Q2截止,不管38K载波信号如何控制Q1,右侧的竖向支路都不会导通,红外管L1不会发送任何信息。当信号输出是低电平的时候,那么38K载波就会通过Q1释放出来,在L1上产生38K的载波信号。这里要说明的是,大多数家电遥控器的38K的占空比是1/3,也有1/2的,但是相对少一些。

  正常的通信来讲,接收端要首先对信号通过监测、放大、滤波、解调等等一系列电路处理,然后输出基带信号。但是红外通信的一体化接收头HS0038B,已经把这些电路全部集成到一起了,我们只需要把这个电路接上去,就可以直接输出我们所要的基带信号了,如图3所示。

  

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  图3 红外接收原理图

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