基于紅外線的音頻信號(hào)通信裝置

孫喜紅 楊帥

摘 要：由于信息技術(shù)的巨大發(fā)展，紅外通信協(xié)議得到了廣泛的利用，該設(shè)計(jì)是利用紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送音頻放大信號(hào)的一種光電通信裝置系統(tǒng)，是通過發(fā)射部件、接收部件及中繼轉(zhuǎn)發(fā)裝置結(jié)合而成。

關(guān)鍵詞：紅外線；數(shù)據(jù)傳輸；標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

用紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送音頻放大信號(hào)的一種光電通信裝置系統(tǒng)，是通過發(fā)射部件、接收部件及中繼轉(zhuǎn)發(fā)裝置結(jié)合而成。發(fā)射部件與音頻放大設(shè)備相連接，從音頻放大設(shè)備輸出的音頻信號(hào)調(diào)制以紅外光發(fā)射以后，由接收部件接收，還原原輸入的音頻信號(hào)，通過擴(kuò)音器輸出。在此過程設(shè)計(jì)中，發(fā)射部分使用了一種功率放大器，放大其音頻信號(hào)。接收部分用了一款常見的小功率音頻放大器LM386，這兩個(gè)芯片構(gòu)成了紅外通信裝置的核心。該裝置語音傳播幾乎無失真，傳輸距離達(dá)到2m，操作簡(jiǎn)單。當(dāng)加入一個(gè)中繼轉(zhuǎn)發(fā)點(diǎn)時(shí)，改變90度方向，效果良好。

1 技術(shù)原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。簡(jiǎn)而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2 裝置實(shí)現(xiàn)

利用紅外線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送音頻放大信號(hào)的一種光電通信裝置系統(tǒng)，是通過發(fā)射部件、接收部件及中繼轉(zhuǎn)發(fā)裝置結(jié)合而成。發(fā)射部件與音頻放大設(shè)備相連接，從音頻放大設(shè)備輸出的音頻信號(hào)調(diào)制以紅外光發(fā)射以后，由接收部件接收，還原原輸入的音頻信號(hào)，通過擴(kuò)音器輸出。在此過程設(shè)計(jì)中，發(fā)射部分使用了S8050放大器，它是一種功率放大器，放大其音頻信號(hào)。接收部分用了一款常見的小功率音頻放大器LM386，這兩個(gè)芯片構(gòu)成了紅外通信裝置的核心。發(fā)射部件和接部件均采用12V層疊電池作為電源，中繼轉(zhuǎn)發(fā)裝置可采用5V或4.2V鋰電池直接供電以減小體積和重量方便使用。整機(jī)具有電路簡(jiǎn)潔、工作可靠、體積小、重量輕，使用方便的特點(diǎn)。使用遙控器遙控聲音的開關(guān)，在數(shù)字電路接收的部分，連接一個(gè)繼電器，讓單片機(jī)通過一體化接收頭來接收一個(gè)遙控器的信號(hào)，單片機(jī)控制繼電器控制音頻電路的電源通斷，來控制聲音的開關(guān)。

除此之外，本裝置還增加了一路數(shù)字信號(hào)和中繼轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)，實(shí)時(shí)傳輸環(huán)境溫度，改變通信方向90度，通信距離可延長(zhǎng)至5米，并能在接收端顯示。設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，在生活中有很大的用途。

通過以下幾個(gè)模塊來實(shí)現(xiàn)的：發(fā)射模塊--（紅外）--中繼模塊--（紅外）--接收模塊

發(fā)射模塊分為：⑴模擬音頻發(fā)送模塊；⑵單片機(jī)數(shù)字溫度及控制模塊發(fā)送

接收電路由光敏二極管接收光信號(hào)將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過C8將信號(hào)輸入給NE5532，NE5532將信號(hào)放大進(jìn)行輸出。

接收模塊分為：⑴模擬音頻接收播放模塊；⑵數(shù)字信息接收顯示

3 結(jié)語

目前，利用紅外進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸通信，無論從小型化、輕量化，還是從安全性等方面考慮，其可行性及效率比都比較高，并且已經(jīng)在無線多信道室內(nèi)話音系統(tǒng)，無繩電話以及鍵盤和終端間的短距離無線連接中得到了應(yīng)用。所有這些應(yīng)用中的工作帶寬遠(yuǎn)低于WLAN需要的帶寬。

當(dāng)然紅外線通信是以紅外線作為載體來傳送數(shù)據(jù)信息。由于其性能價(jià)格比高，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，具有抗電磁干擾、便于高速應(yīng)用、空間接入靈活、經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，可用于室內(nèi)外實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、無線紅外LAN通信及軍用紅外引信，在移動(dòng)計(jì)算和移動(dòng)通訊的設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。

該設(shè)計(jì)最終將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化來的電信號(hào)作為模擬信號(hào)直接發(fā)送，在接收端經(jīng)過集成功放LM386芯片等處理后，將電信號(hào)還原成聲音信號(hào)，實(shí)現(xiàn)紅外數(shù)據(jù)通信。紅外數(shù)字通信系統(tǒng)中，增加一路數(shù)字信道，加入了數(shù)字溫度傳感器實(shí)時(shí)對(duì)溫度進(jìn)行采集，通過單片機(jī)STC89C52控制將數(shù)字信號(hào)發(fā)送，在接收端經(jīng)過非門輸入單片機(jī)通過得以在顯示屏中顯示。

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