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红外串行通信接口电路设计
单片机控制的红外通信系统主要有红外***,红外***,以及单片机89C51三部分组成,单片机本身并不具备红外通信接口,可以利用单片机的串行接口与片红外发射和接收电路,组成一个单片机控制系统的红外串行通信接口。
2.1 发射部分设计
红外发送电路包括脉冲振荡器、三极管和红外发射管等部分。其中脉冲振荡器有NE555定时器、电阻和电容组成,用于产生38 kHz的脉冲序列作为载波信号,红外发射管HG选用Vishay公司生产的TSAL6238,用来向外发射950 nm的红外光束。其发送的过程为:串行数据有单片机的串行输出端TXD送出并驱动三极管,数位“O”使三极管导通.通过有NE555构成的多谐振荡电路调制成38 kHz的载波信号,并利用红外发射管以光脉冲的形式向外发送。数位“l”使三极管截止,红外发射管不发射红外光。NE555构成的多谐振荡电路的振荡周期公式为T=O.693(R1+R2)C,其中,R1为充电电阻,R2为放电电阻,C为充电电容。
2.2 红外***的设计
红外接收电路选用Vishay公司生产的专用红外接收模块TSOP1738。该模块是一个三端元件,使用单电源+5V供电,具有功耗低、抗干扰能力强、输入灵敏度高、对其他波长(950 nm以外)的红外光不敏感的特点,其内部结构框图如图3所示。
TSOPl738的工作过程为:首先,通过红外光敏元件将接收到的载波频率为38 kHz的脉冲红外光信号转换为电信号,再由前置放大器和自动增益控制电路进行放大处理。然后,通过带通滤波器进行滤波,滤波后的信号由解调电路进行解调。***后,由输出级电路进行反向放大输出。
2.3 数码显示部分
在系统中,选用一个双七段数码管来显示发送和接收的数据。数码管采用DPY双位七段共阳数码管。高位的共阳极是lO脚,低位的共阳极是5脚。由单片机的P O口控制数码管的阴极,P2.6,P2.7口分别控制数码管的高位和低位,当P2口输出数位“0”时,相应的三极管导通。根据PO口输出不同数位,数码管显示不同的数字,当P2口输出数位“l”时,三极管截止,数码管不显示。
2.4 发光二极管显示部分设计
有8个发光二极管与单片机的P1口相连,二极管的正极与电源正极相连,负极串联一个电阻与Pl口相连,给Pl口送低电平就得到不同的显示状态。
2.5 按键部分设计
有四个按键与单片机的P3口相连,按键的一边接地,另外一边与单片机的P3.2、P3.4、P3.5口相连。单片机控制的红外通信接口电路的整体图如图4所示。