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文檔簡介

1、附錄附錄一:翻譯成的中文紅外線遙控系統(tǒng)簡介研究的背景及意義紅外數(shù)據(jù)通信技術(shù)是目前世界范圍內(nèi)被廣泛采用的的一種無線連接技術(shù),得到廣大的硬件和軟件平臺支持。其屬于一種通過數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換從而實(shí)現(xiàn)無線數(shù)據(jù)接受和發(fā)送的技術(shù)。紅外收發(fā)器產(chǎn)品的特點(diǎn)有成本低,尺寸小,數(shù)據(jù)傳輸速度快,點(diǎn)對點(diǎn)SSL安全傳輸,防電磁干擾等,能夠?qū)崿F(xiàn)不同產(chǎn)品間快速、方便、安全地進(jìn)行信息交換和傳送,在近距離無線傳輸方面有著相當(dāng)明顯的優(yōu)勢。紅外收發(fā)器產(chǎn)品在產(chǎn)便品攜中式的應(yīng)用潛力巨大。目前,全世界有150,000,000臺設(shè)備采用了紅外技術(shù),廣泛使用電子產(chǎn)品和工業(yè)裝備、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域。比如有95的便攜式電腦就安裝了紅外

2、收發(fā)器接口,現(xiàn)在絕大部分手機(jī)上也配置了紅外收發(fā)器接口。隨著文檔數(shù)據(jù)交換的普及,紅外數(shù)據(jù)通訊將使手機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸越來越方便。隨著紅外數(shù)傳據(jù)輸技術(shù)越來越成熟、完善、低成本,紅外收發(fā)器在近距離通訊領(lǐng)域中將取得更為廣泛的應(yīng)用。本節(jié)首先闡明了紅外線收發(fā)集成電路設(shè)計(jì)課題的背景和重要性,進(jìn)而簡明扼要地介紹了紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用方向以及紅外收發(fā)器產(chǎn)品的特點(diǎn)、國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,最后根據(jù)紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用性確定了課題的設(shè)計(jì)目的。紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)紅外遙控系統(tǒng)被劃分為單頻道遙控和多頻道遙控。只有一個(gè)指令信號傳輸通道的稱為單通道遙控系統(tǒng),具有兩個(gè)以上指令信號傳輸通道的稱為多通道遙控系統(tǒng)。相對而言,單通

3、道遙控一般來說其發(fā)射器僅有一個(gè)指令,接鍵收器也只有一個(gè)執(zhí)行電路。雖然在接收電路中加入可以根據(jù)按動發(fā)射器指令鍵的次數(shù)的多穩(wěn)態(tài)記憶電,使路接收電路中的多穩(wěn)態(tài)記憶電路的狀態(tài)多次改變,實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能的控制,然而這種狀態(tài)的改變是順序進(jìn)行的。如果我們要實(shí)現(xiàn)一項(xiàng)自由隨機(jī)控制,需要依靠采用多通道遙控系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。多通道遙控可以實(shí)現(xiàn)對被控對象的多功能任意遙控。根據(jù)具體實(shí)際情況(如被控對象、操作要求及成本核算)等來決定選用幾個(gè)通道及何種控制方式。通常何情況下,紅外遙控收發(fā)系統(tǒng)由紅外遙控信號編碼發(fā)送器、紅外遙控信號接收器和解碼器(解碼芯片MCU)及其外部電路等三個(gè)部分組成。信號發(fā)送器用來產(chǎn)生紅外遙控編碼脈沖,驅(qū)動紅外發(fā)

4、射管輸出紅外遙控信號,而接收器則需要完成對信號的放大、檢波、整波并解調(diào)出編碼脈沖。紅外遙控編碼脈沖是一組一組連續(xù)的,串行的二進(jìn)制碼,對于大多數(shù)的紅外收發(fā)系統(tǒng),此串行碼可以用作微控制器的遙控輸入信號,完成對遙控指令的解碼是在PU內(nèi)部,對于其它紅外遙控收發(fā)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)者而言,前面提到的微控制器內(nèi)部解碼出的遙控指令是不易深入的。所以,部分組合而成。接收電路接收發(fā)射器發(fā)射的已調(diào)制的編碼指令信號,并對其進(jìn)行放大后送到解調(diào)電路。解調(diào)電路將送來的已調(diào)制的編碼信號進(jìn)行解調(diào),進(jìn)而還原為編碼信號。指令譯碼器將編碼指令信號進(jìn)行譯碼,最后由驅(qū)動電路來驅(qū)動執(zhí)行電路去實(shí)現(xiàn)各種各樣的指令的操作控制。紅外遙控收發(fā)器產(chǎn)品介紹

5、紅外遙控收發(fā)器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和類型一般地紅外收發(fā)器依照工作模式和傳輸速率可分為四種類型:串行模式,最高傳輸速率為115.2曲P$中速率模式最高傳輸速率為0.567Mbps和1.152Mbps;高速率模式:最高傳輸速率為16Mbps。此外按芯片能量功耗又可分成低功耗型和標(biāo)準(zhǔn)型兩種類型低功耗型一般使用3V電源供電傳輸距離較近介于0-30cm之間,標(biāo)準(zhǔn)型通常使用5V作為電源,傳輸距離較遠(yuǎn),最少1m以上。國內(nèi)外紅外遙控收發(fā)器現(xiàn)狀在紅外通信技術(shù)的早期發(fā)展階段,有幾個(gè)紅外通信標(biāo)準(zhǔn),在不同標(biāo)準(zhǔn)之間紅外設(shè)備不能夠進(jìn)行紅外通信。為了使各種紅外設(shè)備能夠互相通信,在1993年,20多個(gè)大廠商發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會IRD

6、A),統(tǒng)一了紅外通信的標(biāo)準(zhǔn),也就是目前被廣泛采用的紅外數(shù)據(jù)通信協(xié)議及規(guī)范,也就所熟知的RDA標(biāo)準(zhǔn)。自1993年題人成立到今天IRD的會員已經(jīng)發(fā)展到150多個(gè)。IRDA的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)獲得了廣泛的認(rèn)同和支持。已經(jīng)開發(fā)出來的具備紅外通訊能力的設(shè)備已經(jīng)有一百多種。紅外模塊的年裝機(jī)數(shù)目已經(jīng)達(dá)到150000000套。盡管目前有同樣也屬于近距離無線通訊的藍(lán)牙技術(shù),但紅外通訊技術(shù)憑借低廉的成本和廣泛兼容性的優(yōu)勢,紅外數(shù)據(jù)通訊在未來很長一段時(shí)間內(nèi)仍舊會在短距離的無線數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域中扮演重要角色。紅外收發(fā)器產(chǎn)品開發(fā)趨勢對于各種各樣的紅外收發(fā)器產(chǎn)品,雖然傳輸速率、傳輸距離等特性不同,但紅外收發(fā)器產(chǎn)品一直朝著提高傳輸速

7、率,增大傳輸距離,降低功率消耗,增大發(fā)射接收角度等方向發(fā)展。尤其是隨著技術(shù)發(fā)展和成熟,數(shù)據(jù)傳送方式正朝著點(diǎn)對多點(diǎn)方向發(fā)展。所以紅外遙控收發(fā)器產(chǎn)品還有更加廣闊的發(fā)展前景。紅外通訊的知識紅外線基礎(chǔ)知識紅外線概述紅外線本質(zhì)上是一種電磁波。分析自然界中各種電磁波的組成可知,波譜是:由射線,X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波和無線電波組成。從構(gòu)成方式的觀點(diǎn)來看,它們之間似乎沒有關(guān)系,但如果按照它們的波長依次進(jìn)行排列,我們會發(fā)現(xiàn)無處不在的可見光只占了整個(gè)波譜中0.38口m-0.76口m長的這么一點(diǎn)范圍,而和可見光相鄰的紅外線(包括遠(yuǎn)紅外線、中紅外線和近紅外線外)卻占了波譜中0.76um-1000口m的一

8、大段。其中,微米波長范圍內(nèi)又包括了紫外光可見光、近紅外、中紅外、遠(yuǎn)紅外、微波。由上面的分析可知,紅外線是一種十分豐富的波譜資源,目前它己廣泛地應(yīng)用在生產(chǎn)、生活、軍事、醫(yī)療等多方面,例如紅外加熱、紅外線醫(yī)療、紅外線通信、紅外攝像、紅外遙控等。紅外線遙控只是紅外線眾多應(yīng)用中的一部分,目前廣泛應(yīng)用在家用電器中的彩色電視遙控器、錄像機(jī)遙控器、VCD遙控器、高保真音響遙控器等,它使這些電器用具的控制變得十分簡單方便。紅外線特性紅外線介于可見光和微波之間,因此它具有相鄰波段的波的某些特性。在靠近紅外區(qū)的地方,它比鄰可見光,所以具有可見光的某些特性,如直線傳播、反射、折射、散射、衍射、可被某些物體吸收以及能

9、夠通過透鏡將其聚焦等。在遠(yuǎn)離紅外區(qū)的地方,它比鄰微波區(qū),因此它具有微波的某些特性,如較強(qiáng)的透和射可能以貫力穿某些不透明物質(zhì)等。在自然界中,不論任何物體,也不論其自身是否發(fā)光(指可見光),只要其溫度超過絕對零度(-273),都會一刻不停地向周圍輻射紅外線。只不過是溫度較高的物體輻射較強(qiáng)的紅外線,溫度低的物體射輻較弱的紅外線。因此紅外線普遍存在于自然界,又叫做熱輻射線簡稱熱輻射。紅外線攝像、紅外線夜市、熱電電紅外探測以及某些導(dǎo)彈的瞄準(zhǔn)等就是利用紅外線的這一特性工作的。紅外線和可見光比較起來的另一個(gè)特性是色彩的豐富多樣。因?yàn)榭梢姽獾淖铋L波長是最短波長的數(shù)倍(780nm-380nm),所以也叫作一倍頻

10、程。而紅外線的最長波長是最短波長的1倍,而紅外線的最長波長是最短波長的10倍,也就是10倍頻程。所以,如果可見光能用7色光表現(xiàn),那么紅外線便能夠用70種顏色表現(xiàn),展示了豐富的色彩。紅外線的透霧性能好,這是它的又一個(gè)特性。由于紅外線不可見,因此對環(huán)境色彩影響很小。紅外線的波長遠(yuǎn)小于無線電波的波長,所以紅外線遙控不會影響鄰近的無線電設(shè)備。另外波長小于1.5口m的近紅外光,在透明大氣中的傳播特性要比可見光好得,并且由于它靠近可見光的紅光附近,他的直線傳播、反射、折射和被物質(zhì)吸收等物理特性與可見光非常類似。因此,它可以使用與可見光類似的聚焦透鏡等光學(xué)裝置。由于紅外線遙控不能像無線電遙控那樣可以穿過障礙

11、去控制被控制對象,因此在設(shè)計(jì)家用電器的紅外線遙控器時(shí),不必和無線電遙控一樣,給每一套(發(fā)射器和接收器)不同的遙控頻率或編碼(不然的話,就會干擾妨礙鄰居的家用電器),所有相似產(chǎn)品的紅外線遙控器,允許有相同的控制頻率或編碼,而不會出現(xiàn)遙控信號“串門”的問題。紅外線遙控的普及帶來了很大的便利。紅外線不可見,具有很好的隱蔽性和保密性,因此,被廣泛地應(yīng)用于防盜、警戒等安全保衛(wèi)裝置。紅外線遙控具有結(jié)構(gòu)簡單、低成本、防干擾能力強(qiáng)、可靠的工作性能等一系列優(yōu),點(diǎn)特別適合近距離遙控、特別是室內(nèi)遙控的控制方式。紅外發(fā)光二極管特性紅外線不可見,肉眼眼是無法察覺。電子技術(shù)中是利用紅外發(fā)光二極管(俗稱紅外發(fā)光二極管)來產(chǎn)

12、生紅外線。紅外遙控收發(fā)是利用近紅外光搭載波長為0.76um-l.5um的遙控指令。使用近紅外光作為遙控光源是因?yàn)槟壳凹t外發(fā)光二極管與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池的發(fā)光與接受光峰值波長一般為0.8um-0.94um,在鄰近紅外光的波段內(nèi),二者的光譜恰好重合,可以很好地匹配,可獲得比較高的傳輸效率和比較高的可靠性。通常用的紅外發(fā)光二極管,外形和發(fā)光二極管LED相似,它的基本電路如圖2.1所示。如圖三極管作為賄賂開關(guān),當(dāng)基極加上驅(qū)動信號,三極管飽和導(dǎo)通,紅外發(fā)光管D也正向?qū)üぷ?,發(fā)射紅外光(近紅外線約93師)D的管端電嚅約L4V,工作電流通常為1020mA。為了適應(yīng)不同的工作電壓要求,

13、D端回路中常串有限流電阻為紅外發(fā)光二極管限流。當(dāng)發(fā)射電路發(fā)射紅外線去控制相應(yīng)的受控裝置時(shí),控制的距離正比于的發(fā)射功率。為了增大紅外線的控圖2.1紅外光二極管電路圖制距離,紅外發(fā)光二極管D應(yīng)工作于工作電流是脈動的脈沖狀態(tài)。因?yàn)槊}動光(調(diào)制光)的有效傳送距離與脈沖的最大峰值電流成正比例,所以只需盡量增大峰值電流Ip,就可以加大紅外光的發(fā)射距離。Ip增加是一種降低脈沖責(zé)任周雌是壓縮脈沖寬度工一些電視紅外遙控控制,其紅外發(fā)光的脈沖責(zé)任周期約1/4-1/3;對于一些電氣產(chǎn)品紅外遙控器,他們的占空比是1/10。減小脈沖占空比也可以使小功率紅外發(fā)光二極管的發(fā)射距離明顯增加。普通的紅外發(fā)光二極管,功率分為小功

14、率(ImW10mW)、中等功率(20mW50mW)和大功率(50mW100mW以上)三大類。在使用不同功率的紅外發(fā)光二極管時(shí),應(yīng)配置相應(yīng)功率的驅(qū)動電路。由國2中指出的,只需在驅(qū)動管上加上一定頻率的脈沖電壓,紅外發(fā)光二極管就能產(chǎn)生調(diào)制光。紅外線發(fā)射與接收有兩種方式,一種是直射式,第二種是反射式。直射式意思是發(fā)光管和接收管相對安置于發(fā)射與受控物的兩邊,中間有一定距離;反射式則是發(fā)光管和接收管并列一起,通常接收管始終無光照,只是在發(fā)光管發(fā)出的紅外光遇到反射物的時(shí)候,接收管收到反射的紅外線才工作。紅外通信基本原理紅外通信技術(shù)的工作原理紅外通信技術(shù)是利用波長介于900nm-1000nm的紅外波為信息的載

15、體,通過紅外技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩點(diǎn)間的近距離秘密信息交換和信息的傳送。紅外通信系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)包含:發(fā)射器,信道,接收器。發(fā)射器把信源發(fā)出的二進(jìn)制信號經(jīng)過高頻調(diào)制后,通過紅外發(fā)光二極管發(fā)送出去,接收器把接收的紅外高頻信號通過接收管接收后經(jīng)光電轉(zhuǎn)換再解調(diào)為原始信息的一種通信傳輸方式。再接收到原始信息后,可在接收部分連接驅(qū)動電路以完成預(yù)期的各種功能。其中對信息的的編碼調(diào)制方式有脈寬調(diào)制(改變脈沖寬度調(diào)制信號)與脈時(shí)調(diào)制(改變脈沖串之間時(shí)間間隔調(diào)制信PM)兩種。紅外通信系統(tǒng)原理發(fā)射器:當(dāng)前己有紅外無線數(shù)字通信系統(tǒng)的信息源為語音、數(shù)據(jù)、圖像等。它的工作方式按發(fā)射器接收器的布局方式不劃分為LOS方式(LightofS

16、ight,內(nèi)部方式),擴(kuò)散(diffuse)方式。LOS方式具有方向性,它有信道特性好等優(yōu)點(diǎn),但有“影子”效應(yīng),很難用于實(shí)現(xiàn)漫游功能的實(shí)現(xiàn)。漫味游方式意著非方向性,能夠易于實(shí)現(xiàn)漫游功能,但它的信道質(zhì)量有時(shí)比不上LOS方式。傳輸?shù)男盘栃枰?jīng)數(shù)化(采樣量化),通常需要進(jìn)行基帶調(diào)制、傳輸調(diào)制,有時(shí)還需要進(jìn)行信號源壓縮編碼,由上所得電信號驅(qū)動光電變換電路完成紅外光信號發(fā)射。紅外無線數(shù)字通信系統(tǒng)的工作范圍與光發(fā)射器的功率空間分布、通信質(zhì)量有關(guān)系。一方面采用各種方法提高光發(fā)射功率,另外一方面采用空間分集、全息漫射片等使其光發(fā)射器的光功率在空間均勻分布。信道:紅外無線數(shù)字通信的信道通常指的是信號傳送器與接收

17、器之間的空間。由于有自然光線及人工光源等背景干擾光信號的混入,信號源頭和端設(shè)備中電光學(xué)噪聲與干擾的影響,紅外無線數(shù)字通信在某些場合質(zhì)量較差,這個(gè)時(shí)候還需加入信道編碼。在紅外無線通信系統(tǒng)中,由于光信號的反射、散射及背景噪聲與干擾的影響等,紅外無線數(shù)字信道中存在多條干擾及噪聲,這是在提高信道質(zhì)量及進(jìn)行高速率應(yīng)用時(shí)需要解決的難題。紅外無線數(shù)字通信信道中經(jīng)常使用的光學(xué)元件主要有光學(xué)濾光片、聚光鏡等,其作用是:整形、濾波、變換視場、劃分頻段等;例如可用透鏡對發(fā)射光進(jìn)行聚焦,利用光學(xué)濾光片濾除散光,利用透鏡擴(kuò)大光接收機(jī)的接收范圍,還能利用光學(xué)元件進(jìn)行鏈路的頻分復(fù)用等。在紅外無線通信信道中光噪聲包括:自然噪

18、聲(陽光)和人為干擾(熒光燈光)等,可以通過調(diào)制傳輸技術(shù)和加入濾光片等來解決。接收器:為了去除噪聲及碼間干擾,信道中的光信號由光接收器來實(shí)現(xiàn)光電之間的變換。紅外無線數(shù)字通信系統(tǒng)接收器包括光接收機(jī)部分和后面、的濾取樣波、判決、量化、平衡和譯碼部分。紅外無線光接收機(jī)常采用電子放大器,并要求這些放大器帶寬大、增益高、噪聲低、干擾小、頻率響應(yīng)與信道脈沖響應(yīng)能夠匹配。為了去除低頻噪聲及人為干擾需要使用帶通濾波器。為了獲得大的光接收機(jī)工作范圍及瞬時(shí)視場,通常使用球形光學(xué)透鏡。紅外通信特點(diǎn)無線通信包含多種方式,通過紅外光進(jìn)行通信具有如下特點(diǎn):頻率高,波長短,所發(fā)射的能量集中在空間傳送時(shí)衰減小,能夠保證信號的

19、有效傳送;紅外線不可見,機(jī)密性強(qiáng),選擇它為信息載體,裝置工作時(shí)會有視覺污染對,人體無害;傳播范圍沒有限制,沒有頻率干擾問題,同無線電波方式比較,不需要對頻譜資源問題向相關(guān)部門進(jìn)行申請和登記,易于落實(shí)實(shí)施;具有良好的方向性,當(dāng)傳送設(shè)備和紅外接收端口排成直線,左右偏差在15度以內(nèi)時(shí),紅外裝置工作效果最好;紅外線不能穿過或繞過人和物體,在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí),光路不能被阻斷;現(xiàn)今發(fā)射和接收紅外信號技術(shù)已經(jīng)比較成熟,有元件體積小,成本低,制作簡單、易于產(chǎn)生和調(diào)制等優(yōu)勢。2.3紅外通信編碼基礎(chǔ)知識通常情況下,紅外遙控收發(fā)器將信號(二進(jìn)制脈沖)調(diào)制在38KHz的載波上,在經(jīng)過緩沖放大后送到紅外發(fā)光二極管,轉(zhuǎn)化為

20、紅外光信號發(fā)射出去。二進(jìn)制脈沖的形式多樣,其最常用的是脈寬調(diào)變碼(脈沖寬度調(diào)制碼)和PPM碼(脈沖位置調(diào)制碼)。前者以寬脈沖為1,窄脈沖為0。后者脈沖寬度相同,但是碼位的寬度不一樣,碼位寬的代表著1,碼位窄的代表著0。遙控編碼脈沖信號(如PPM碼)一般由引導(dǎo)碼、系統(tǒng)碼、系統(tǒng)反碼、功能碼、功能反碼等組成。引導(dǎo)碼也叫初始碼,由寬度為9ms的高電平和寬度為4.5ms的低電平組成(不同的遙控系統(tǒng)在高低電平的寬度上有一定區(qū)別),遠(yuǎn)程編碼用來標(biāo)記脈沖信號的開始。系統(tǒng)碼也稱為識別碼,它用來表示遙控系統(tǒng)的種類,以此區(qū)別其它遙控系統(tǒng),防止各遙控系統(tǒng)的錯(cuò)誤動作。功能碼也叫腳本碼,它具有相應(yīng)的控制功能,接收機(jī)中的單

21、片機(jī)可根據(jù)功能碼的數(shù)值完成各種操作。系統(tǒng)反碼與功能反碼分別是系統(tǒng)碼與功能碼的反碼,反碼的引入是為了能在接收端校對傳輸過程中是否產(chǎn)生了差錯(cuò)。為了改進(jìn)抗干擾性能表現(xiàn)和降低電源功耗,將上述的遙控編碼脈沖對頻率為38KHz(周期26.3ms)的載波信號進(jìn)行脈幅調(diào)制中削),經(jīng)過緩沖放大后,送到紅外發(fā)光管,將遙控信號發(fā)射出去。地址碼和數(shù)據(jù)碼都使用用寬度不同的脈沖來表示,兩個(gè)窄脈沖表示“0”;兩個(gè)寬脈沖表示“1”;一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖表示“F”,表達(dá)的是地址碼的“懸空”??梢悦黠@看到,紅外遙控發(fā)射器發(fā)出的紅外編碼,上半部分是一組一組的字碼,每組字碼之間被同步碼隔開。下半部分是被放大的一組字碼:一個(gè)字碼由1

22、2位AD碼(地址碼和數(shù)據(jù)碼,如8位地址碼加4位數(shù)據(jù)碼)組成,每個(gè)AD位用兩個(gè)脈沖來表示:兩個(gè)窄脈沖意思是“0”;兩個(gè)寬脈沖意思是“1”;一個(gè)窄脈沖和一個(gè)寬脈沖意思是“F”即地址碼的“懸空”。PT2262每次發(fā)射至少4組字碼,PT2272只有連續(xù)兩次檢測到相同的地址碼加數(shù)據(jù)碼才會把數(shù)據(jù)碼中的1“”進(jìn)行驅(qū)動相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸出端成為高電平并驅(qū)動VT端同步成為高電平。附錄二:英文翻譯原文InfraredRemoteControlSystemIntroductionresearchthebackgroundandsignificanceInfraredDataCommunicationTechnologyi

23、stheworldwideuseofawirelessconnectiontechnology,bythemanyhardwareandsoftwareplatformssupported.Isadatathroughelectricalpulsesandinfraredopticalpulseswitchbetweenthewirelessdatatransceivertechnology.Infraredtransceiverproductswithlowcost,small,fasttransmissionrate,thepoint-to-pointtransmissionsecurit

24、y,notsubjecttoelectromagneticinterferenceandothercharacteristicsthatcanbeachievedbetweenthedifferentproducts,rapid,convenientandsafeexchangeandtransmission,Inshortdistancewirelesstransmissionhaveaverydistinctadvantage.Infraredtransceiverproductsintheportableproductofagreatrole.Atpresent,theworlds150

25、millionpieceofequipmentusedinfraredtechnologyinelectronicproductsandindustrialequipment.medicalequipmentandotherfieldswidelyused.Forexample,95%ofthenotebookcomputersontheinstallationofinfraredtransceiverinterfacethemajorityofthecellphoneisalsotheallocationofinfraredtransceiverinterface.Withtheexchan

26、geofquantitativedata,infrareddatacommunicationswillenablecellphonedatatransmissionmoreconvenient.Withinfrareddatatransmissiontechnologymatures,perfect,lowcosts,InfraredTransceiverinshortdistancecommunicationswillbemorewidelyapplied.ThischapterfirstdescribestheinfraredtransceiverICdesignissuestotheba

27、ckgroundandsignificance.thenbriefedtheinfrareddatacommunicationstechnologyfeaturesandapplications,andinfraredtransceiverproductcharacteristics,domesticandinternationalsituationanddevelopmenttrendofthelastunderinfraredremotetransceiversysteminpracticalapplicationtoestablishataskofdesignorientation.1.

28、2Infraredremotecontrolsystemisdividedintosingle-channelandmulti-channelremotecontrol.Onlyacommandsignaltransmissionchannel,calledsingle-channelremotecontrolsystem;withmorethantwoinstructionssignaltransmissionchannelknownasamulti-channelremotecontrolsystem.Relativelysimplesingle-channelremotecontrol,

29、ingeneral,onlyalauncherdirectiveKeyreceiversandonlyonecircuitimplementation.Whileinthereceivingcircuittoaddmorestablememorycircuitsthatcanbeactivatedcommandstolaunchanumberofkey,sothatthereceivercircuitmultistablememorycircuitrepeatedlytochangethestate,torealizemanyofthefunctionalcontrol,Butsuchasta

30、teofchangeistheorder.Ifwearetoachieveanarbitrarycontrol,resorttotheuseofmulti-channelremotecontrolsystem.Multi-channelremotecontrolcanberealizedbytheobjectofarbitrarymulti-functionremotecontrol.Asforthechoiceofseveralroutesandwhatcontrolmethods,accordingtotheactualsituation(suchasobject,operationalr

31、equirementsandcostaccounting,etc.)todecide.Generalinfraredremotetransceiversystembyinfraredremotecontroltransmittersignalcoding,infraredremotecontrolsignalreceiversanddecoders(ordecoderchipMCU)andtheexternalcircuitconsistingofthreeparts.Signaltransmitterremotecontrolcodeusedtogeneratepulsesofinfrare

32、demission-drivenoutputinfraredremotecontrolsignal,receivercompletionoftheremotecontrolsignalamplificationanddetection,plasticanddemodulationencodingpulse.Infraredremotecontrolcodedpulseisgoingtoobtainacontinuousserialbinarycode,andformostoftheinfraredtransceiversystem,Thisserialcodeasmicro-controlle

33、roftheremotecontrolinputsignalsfromtheinternalCPUcompletionoftheremotecontrolinstructiondecoder,ontheotherinfraredremotecontroltransceivers,thedesignersofelectronicproducts,Theinternalmicro-controlleroftheremotecontroldecoderdirectiveisnotaccessible.Therefore,peopleareusinginfraredencoder/decoderchi

34、pandmicrocontrollerdevelopedvariousgenericinfraredremotetransceiversystem,Invariousequipmentinfraredsignalsbetweenthetransceiver.Remotetransceiversystemgenerallytransmittersandreceiversiscomposedoftwoparts.Launchersfromthegeneraldirectionkeys,codedinstructionscircuitmodulationcircuit,drivingcircuit,

35、firingcircuitofseveralparts.Whenpressedakey,thedirectivecodingcircuit,inthecorrespondinginstructionsencodedsignal,theencodersignaltothecarriermodulation,Drivenbythepoweramplifiercircuitaftercircuitfiredfromthefieldafterfiringinstructionscodedmodulationsignals.Generalreceiverbythereceivingcircuit,the

36、amplifiercircuit,demodulationcircuits,instructiondecodercircuit,drivingcircuit,circuitimplementationofseveralparts.ReceivingCircuitwilllaunchvehicleshavebeencodedmodulationsignalreceivinginstructionsfrom,andtoenlargeevacuationdemodulationcircuit.Demodulationcircuitwillhavethecodingmodulationsignalde

37、modulation,namely,reductionofsignalcoding.Theinstructiondecodertotheencodersignaldecoding,Drivenbythefinalcircuittodrivetheimplementationofvariousinstructionscircuittocontroltheoperation.1.3infraredremotecontroltransceiverproductprofilesinfraredremotecontroltransceiverproductstructureandtypeCurrentl

38、yinfraredtransceiverinaccordancewiththemodeoftransmissionrateandcanbedividedintofourcategories:Serialmode,thehighestrateof115.2Kbps;medium-speedmodel:thehighestrateof0.567Mbpsand1.152Mbps;High-speedmode:Themaximumrateof16Mbps.Alsoaccordingtothesizechippowerconsumptioncanbedividedintolow-powerconsump

39、tionandstandardtwocategories,low-powertypenormallyused3Vpowersupply,transmissiondistanceclosertoabout0-30cm,whichiscommonlyusedstandard5Vpowersupply,transmissiondistanceawayatleast1mabove.infraredremotecontroltransmittersofthestatusquoathomeandabroadInfraredcommunicationtechnologyinthedevelopmentsta

40、geandthereareseveralinfraredcommunicationstandards,betweendifferentstandardsforinfraredequipmentcannotinfraredcommunication.Tohavealltheinfraredequipmenttointeroperabilityin1993bymorethan20largemanufacturersinitiatedtheestablishmentofanInfraredDataAssociation(IRDA)unifiedtheinfraredcommunicationstan

41、dards,whichiscurrentlywidelyusedininfrareddatacommunicationprotocolsandstandards,alsoknownastheIRDAstandard.Since1993IRDAsincetheestablishmentoftheInfraredDataAssociationmembershavedevelopedtomorethan150.IRDAstandardsoftheindustryhasbeenwidelyrecognizedandsupported.Hasbeendevelopedwiththeinfraredcom

42、municationsequipmenthavebeenasmanyas100species.IRmodule,installedcapacityhasreached150millionsets.AlthoughthereisalsoashortdistancewirelessBluetoothtechnology,Butininfraredcommunicationtechnologylowcostandbroadcompatibilityadvantages,Infrareddatacommunicationinthefuturewillstillbeaverylongtimeinhere

43、ntshort-rangewirelessdatacommunicationsfieldsplayanimportantrole.InfraredTransceiverproductdevelopmenttrendInvariousinfraredtransceiverproducts,althoughthetransmissionrate,transmissiondistanceandothercharacteristics,Butinfraredtransceiverproductshasbeentowardsimprovingthetransmissionrate,increasethe

44、transmissiondistanceandlowerpowerconsumption,expandinglaunchreceptionangleofdevelopment.Inparticular,asthetechnologydevelopmentandmaturity,themeansoftransmissionismovinginthedirectionofpoint-to-multipoint.Thereforeinfraredremotecontroltransceiverproductshavebroaderprospectsfordevelopment.2Infraredco

45、mmunicationofknowledge2.1infraredrayfoundationknowledgeinfraredoutlinedInfraredisactuallyakindofelectromagneticwave.Fromtheanalysisofvariousnaturalcomponentoftheelectromagneticwavereflectedspectrumis:-ray,x-ray,ultraviolet,visible,infrared,microwaveandradiowave.Fromtheviewpointofform,andtheydidnotse

46、emto,butifthewavelengthindescendingorder,andwewillfindhimalltheonlyvisiblelightspectrumoftheentire0.38m0.76|imsolonglittlearea,andadjacenttothevisiblelightandinfrared(includingthefarinfrared,midinfraredandnearinfraredforeign)accountsforthespectrumof0.76m1000mofamajor.Whichmicronwavelengthrangealsoin

47、cludesUV,visible,nearinfrared,mid-infraredandfar-infrared,microwave.Fromtheaboveanalysisshowsthatinfraredisaveryrichspectrumresources,itcurrentlyhasinproduction,life,military,medical,andotheraspectshavebeenwidelyused,suchasinfraredheating,medicalinfrared,infraredcommunication,infraredcamera,infrared

48、remotecontrol,andsoon.InfraredremotecontrolisthemanyapplicationsofinfraredpartofthecurrenthouseholdapplianceswidelyusedinTVremotecontrol,VCRremotecontrol,VCDremotecontrol,high-fidelityaudioremotecontrol,areusedinfra-redremotecontrol,Itallowsthecontroloftheseapplianceshavebecomeveryeasy.infraredprope

49、rtiesInfraredliesbetweenvisiblelightandmicrowaveawave,itiswithcertainclinicalcharacteristicsofthewave.Inthenear-infrared,visiblelightanditsadjacent,itisvisibleincertaincharacteristics,suchasstraight-linetransmission,reflection,refraction,scattering,diffraction,canbecertainobjectsandcanbeabsorbedthro

50、ughthelensoftheirfocusing.Inthefar-infraredregion,owingtoitsneighboringmicrowave,ithassomecharacteristicsofmicrowave,Ifastrongpenetratingpowerandcanrunthroughsomeopaquesubstances.Sinceinanyobject,naturalprofession,regardlessofwhetheritsownluminescence(referringtovisiblelight),aslongasthetemperaturei

51、saboveabsolutezero(-273C),momentwillbekeptaroundtoinfraredradiation.Onlyhighertemperatureofobjectsstronginfraredradiation,low-temperatureobjectsinfraredradiationweaker.Thereforeinfraredfeatureisthegreatestcommoninnature,itiscalledthermalradiationcalledthermalradiation.Infraredcameras,infrarednightma

52、rketpyroelectricinfrareddetectorsandsomeothermissilesaimingatistheuseofthischaracteristicofinfraredwork.Infraredandvisiblelightcomparedtoanothercharacteristicofavarietyofcolors.Asthelongestwavelengthofvisiblelightisawavelengthoftheshortesttimes(780nm-380nm),Soiscalledanoctave.Andinfraredwavelengthis

53、thelongestshortestwavelengthofatimes,andthelongestwavelengthinfraredistheshortestwavelengthof10times,thatis,10octave.Therefore,ifvisiblelightcanbeexpressedassevencolors,infraredmayperformance70colors,showingtherichcolors.Infraredsmokethroughthegoodperformance,whichisalsooneofitsfeatures.Becausenotvi

54、sibletotheinfrared,ithaslittleeffectontheenvironment.Bythewaveinfraredraysthanthelongwavelengthradiowaves,infraredremotecontrolwillnotaffectthenearbyradioequipment.Anotherwavelengthoflessthan1.5mnearinfraredlight,transparentatmosphereinthevisiblelighttransmissioncharacteristicsmuchbetterthan,because

55、itclosetothevisibleedgeoftheredlight,lineartransmission,reflection,refractionandabsorptionmaterialandthephysicalcharacteristicsverysimilartovisiblelight.Therefore,itcanbeusedwithsimilarvisiblefocusinglensandotheropticaldevices.Becauseinfraredremotecontrolisnotasremoteastheradiothroughthebarriertocon

56、troltheobjectsabilitytocontrol,sointhedesignofhouseholdappliancesinfra-redremotecontrol,wirelessremotecontrolasunnecessary,eachset(transmittersandreceivers)havedifferentfrequencyorremotecoding(Otherwise,wallwillcontrolorinterferencewithneighborshouseholdappliances),allsimilarproductsintheinfraredrem

57、otecontrol,Thesamecancontrolthefrequencyorcoding,andnoremotecontrolsignaldrop.Thisuniversalinfraredremotecontrolprovidesagreatconvenience.Infraredtovisiblelight,isverysubtleandconfidentiality,therefore,thesecurity,Alertandothersecuritydeviceshavebeenwidelyused.Infraredremotecontrolissimpleinstructur

58、eandeasy,low-cost,anti-interferencecapability,highreliabilityareanumberofadvantages,isaclose-upremotecontrol,especiallyinindoorremotecontroloptimizedmanner.infrareddiodecharacteristicsInfraredisnotvisible,peopleherearenotawareof.Electronictechnologyisusedinfraredlightemittingdiode(alsoknownastheIRem

59、issiondiode)togenerateinfrared.Infraredremotecontroltransceiverisusingnear-infraredtransmissioncontrolinstructions0.76mwavelengthof1.5m.Nearinfraredremotecontrolasalightsource,becausethereinfraredlightemittingdiodesandinfraredreceivingdevice(photodiode.TransistorandPV)andtheluminescencepeakwavelengt

60、hoflightbythegeneral0.8|im0.9411henearinfraredband,bothofthespectrumisthecoincidencetoagoodmatch,accesstohighertransmissionefficiencyandhigherreliability.Commonlyusedinfrareddiode,anditsshapeissimilarLEDlightemittingdiodes,Itsbasiccircuitshowninfigure2.1.Thetriodeplansfortheswitch,whenthebaseaddedad

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