红外遥控系统设计与应用样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当或者侵权,请联系改正或者删除。红外遥控系统设计与应用一、 实验目的1了解各种红外收发器件, 设计红外收发电路。2掌握红外遥控的收发方式, 掌握红外遥控的编码、 解码方式。3进一步掌握微机综合设计方法。二、 实验内容与要求要求以红外波为无线传输介质, 实现一个PC机作为控制系统, 另一个PC机能被遥控操作, 控制PC总线微机应用实验箱上相应的LED发光二极管亮灭。主要技术指标: ( 1) 最大遥控距离: 10m。( 2) 发射接收角: 水平最大90度。( 3) 遥控器发射时工作电流: 8mA。( 4) 遥控器静态电流: 0.6mA。三、 实验报告要求设计目的和内容
2、总体设计硬件设计: 原理图( 接线图) 及简要说明软件设计框图及程序清单设计结果和体会( 包括遇到的问题及解决的方法) 四、 总体设计思路本次设计的基本目标是, 以红外线为无线传输介质, 实现一个PC机作为控制系统, 另一个PC机能被遥控操作, 控制PC总线微机应用实验箱上相应的LED发光二极管亮灭。借鉴红外数据协会对IrDA标准的定义, 对本遥控系统的设计能够分为硬件和软件两大部分。1红外传输系统的设计本次设计的是一无线通信系统。故必须要将PC机中的数据以红外线的形式发射到开放空间中去, 并正确无误的接收回PC系统。市场上有多种红外电子器件用以红外通信电路的搭建, 主要能够分为两类: IrD
3、A标准器件和其它红外传输器件。IrDA标准器件一般为大型半导体器件制造商设计的红外通信解决方案, 器件集成度高、 成套使用性能稳定。此类器件中的编/解码器能够实现符合IrDA规范的编/解码机制, 如3/16 ENDEC或4PPM (Pulse Position Modulation, 脉冲相位调制)等。一些芯片甚至自带晶振, 能够独立完成编码后的调制任务( 38kHz载频) 。IrDA标准器件依托成熟的制作工艺和完备的传输协议, 能够轻松实现各种复杂的红外信息传输系统。可是实际应用中, 在很多情况下不需要使用这些芯片就能够达到无线传输或遥控的目的。比如一些家用电器的遥控器、 楼宇或交通工具使用
4、的电子钥匙以及一些传感器的信号采集通道等。这些装置一般较为简单: 传输数据内容比较单一或是固定的; 对传输速率要求较低或不需要传输连续数据, 这时IrDA标准器件就显得过于累赘了。结合本次设计目标的特点: 对红外信道中数据的传输速率要求很低且为单向传输, 但需要尽可能详细了解并掌握信号发射与接收的实际过程。本次设计决定不采用IrDA标准器件, 基本方案为: 发射端使用普通红外发射管配以必要的外围电路, 接收端使用集成接收头直接输出数字电平。如此的硬件设计要求在软件设计中完成某种形式的编/解码工作以达到遥控的目的。根据设计任务特点与要求, 在软件设计中拟采用脉冲个数编码的方法区分不同的控制信号。
5、图1所示为对编码形式的初步构想: 图1 脉冲个数编码格式其中3ms脉冲为命令起始信号, 若起始信号超过或不足3ms, 接收端将作无效命令处理。起始信号后是码宽1ms、 码距1ms的命令编码。此种编码格式简单而实用, 易于理解和编程, 有利于对红外信道传输性能的初步了解与探索。可是此种编码方式的缺点也是显而易见的。随着命令种类的增加, 脉冲个数也在增加。这使得对不同命令的处理在时间上存在很大的差异。因此, 这种编码方式只适用于命令种类较少的简单遥控系统( 如本次设计任务) , 而要实现复杂的遥控或传输系统则必须使用其它编码方式。2红外传输系统与PC控制系统的连接1) 发射部分的连接用于无线传输的
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