基于單片機(jī)的主從紅外通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

接收電路工作原理為：當(dāng)接收到載波頻率為38KHz的脈沖調(diào)制信號(hào)時(shí)，首先，HS0038B內(nèi)的紅外敏感元件將脈沖調(diào)制紅外光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再由前置放大器和自動(dòng)增益控制電路進(jìn)行放大處理，然后通過(guò)帶通濾波器進(jìn)行濾波，濾波后的信號(hào)由解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，最后由輸出電路進(jìn)行反向放大并輸出低電平；未接收到載波信號(hào)時(shí)，電路則輸出高電平。這樣就可以將斷斷續(xù)續(xù)的紅外光信號(hào)解調(diào)成一定周期的連續(xù)方波信號(hào)，并通過(guò)單片機(jī)的串口輸入單片機(jī)，由單片機(jī)處理后便可以恢復(fù)出原始數(shù)據(jù)信號(hào)。

3、主從式紅外通信軟件設(shè)計(jì)

　　主從式紅外通信中主機(jī)紅外接收、發(fā)送電路與從機(jī)的電路完全相同，紅外線的載波頻率也相同。在紅外通信系統(tǒng)中，若采用不同載波頻率來(lái)區(qū)分主機(jī)及從機(jī)之間的通信可以通過(guò)改善紅外發(fā)射和接收電路的頻率特性，但是這樣會(huì)大大提高硬件成本，本系統(tǒng)通過(guò)配置適當(dāng)?shù)耐ㄐ艆f(xié)議來(lái)降低硬件成本。為了避免發(fā)射時(shí)造成對(duì)本機(jī)的干擾，系統(tǒng)采用異步半雙工通信模式，在同一時(shí)間內(nèi)可以是主機(jī)發(fā)送，從機(jī)接收；也可以是從機(jī)發(fā)射，主機(jī)接收。主機(jī)及從機(jī)通信流程如下：

主機(jī)通信過(guò)程為：(1) 上電初始化，完成UART的工作模式、波特率的設(shè)置（系統(tǒng)波特率為2400bps）；CCU模塊PWM工作模式、PWM頻率設(shè)定。CCU模塊工作在對(duì)稱的、非反向的PWM模式，頻率38KHz，占空比50%；(2) 等待數(shù)據(jù)發(fā)送控制信號(hào)到來(lái)；(3) 若接收到發(fā)送控制信號(hào)，則立即通過(guò)紅外串行發(fā)送16字節(jié)數(shù)據(jù)；(4) 通過(guò)紅外接口接收從機(jī)返回的16字節(jié)數(shù)據(jù)；(5) 比較接收到的16字節(jié)與發(fā)送到16字節(jié)數(shù)據(jù)，若一致則發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)，否則重發(fā)該數(shù)據(jù)。

　　從機(jī)通信過(guò)程為：(1) 上電初始化，完成UART的工作模式、波特率設(shè)置；CCU模塊PWM工作模式、PWM頻率設(shè)定；(2) 通過(guò)紅外接口從主機(jī)接收16字節(jié)數(shù)據(jù)；(3) 判斷是否為重發(fā)數(shù)據(jù)，若是則覆蓋前次接收到的數(shù)據(jù)。

　　主機(jī)和從機(jī)通信過(guò)程包括的函數(shù)主要有系統(tǒng)初始化函數(shù)UART_Init()，向串口發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)UART_SendByte()、 串口接收紅外信號(hào)數(shù)據(jù) UART_RcvByte( )等。部分函數(shù)程序代碼如下：

UART_SendByte(unit8 dat) //向串口發(fā)送數(shù)據(jù)
{ SBUF = dat; //發(fā)送數(shù)據(jù)
while(TI = =0; // 等待發(fā)送完畢
TI = 0;
}
unit8 UART_RcvByte() //接收串口數(shù)據(jù)
{if(RI = =0) return(0); //若沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)，則返回0
*dat = SBUF;
RI = 0;
return(1);
}

4、結(jié)束語(yǔ)

　　紅外通信可用于許多需短距離及非接觸式傳輸數(shù)據(jù)的場(chǎng)合。本文設(shè)計(jì)的主從式紅外通信接口具有硬件電路簡(jiǎn)單、成本低、通信可靠等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了主機(jī)及從機(jī)雙方非接觸式的數(shù)據(jù)傳輸。適當(dāng)修改通信軟件就可以讓系統(tǒng)用于紅外抄表、遙控、遙測(cè)等許多場(chǎng)合。