用51單片機控制紅外線(xiàn)通信接口電路設計

2．1 發(fā)射部分設計
紅外發(fā)送電路包括脈沖振蕩器、三極管和紅外發(fā)射管等部分。其中脈沖振蕩器有NE555定時(shí)器、電阻和電容組成，用于產(chǎn)生38 kHz的脈沖序列作為載波信號，紅外發(fā)射管HG選用Vishay公司生產(chǎn)的TSAL6238，用來(lái)向外發(fā)射950 nm的紅外光束。其發(fā)送的過(guò)程為：串行數據有單片機的串行輸出端TXD送出并驅動(dòng)三極管，數位“O”使三極管導通．通過(guò)有NE555構成的多諧振蕩電路調制成38 kHz的載波信號，并利用紅外發(fā)射管以光脈沖的形式向外發(fā)送。數位“l(fā)”使三極管截止，紅外發(fā)射管不發(fā)射紅外光。NE555構成的多諧振蕩電路的振蕩周期公式為T(mén)=O．693(R1+R2)C，其中，R1為充電電阻，R2為放電電阻，C為充電電容。
2．2 紅外接收器的設計
紅外接收電路選用Vishay公司生產(chǎn)的專(zhuān)用紅外接收模塊TSOP1738。該模塊是一個(gè)三端元件，使用單電源+5V供電，具有功耗低、抗干擾能力強、輸入靈敏度高、對其他波長(cháng)(950 nm以外)的紅外光不敏感的特點(diǎn)，其內部結構框圖如圖3所示。

TSOPl738的工作過(guò)程為：首先，通過(guò)紅外光敏元件將接收到的載波頻率為38 kHz的脈沖紅外光信號轉換為電信號，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，濾波后的信號由解調電路進(jìn)行解調。最后，由輸出級電路進(jìn)行反向放大輸出。
2．3 數碼顯示部分
在系統中，選用一個(gè)雙七段數碼管來(lái)顯示發(fā)送和接收的數據。數碼管采用DPY雙位七段共陽(yáng)數碼管。高位的共陽(yáng)極是lO腳，低位的共陽(yáng)極是5腳。由單片機的P O口控制數碼管的陰極，P2．6，P2．7口分別控制數碼管的高位和低位，當P2口輸出數位“0”時(shí)，相應的三極管導通。根據PO口輸出不同數位，數碼管顯示不同的數字，當P2口輸出數位“l(fā)”時(shí)，三極管截止，數碼管不顯示。
2．4 發(fā)光二極管顯示部分設計
有8個(gè)發(fā)光二極管與單片機的P1口相連，二極管的正極與電源正極相連，負極串聯(lián)一個(gè)電阻與Pl口相連，給Pl口送低電平就得到不同的顯示狀態(tài)。
2．5 按鍵部分設計
有四個(gè)按鍵與單片機的P3口相連，按鍵的一邊接地，另外一邊與單片機的P3．2、P3．4、P3．5口相連。單片機控制的紅外通信接口電路的整體圖如圖4所示。

其工作過(guò)程：?jiǎn)纹瑱C通過(guò)TXD發(fā)出串行數據，通過(guò)由NE555構成的多諧震蕩電路產(chǎn)生38 kHz脈沖序列作為載波信號，通過(guò)紅外發(fā)射管將信號以950 nm的紅外光束發(fā)出，紅外接收模塊TOSPl738將接收到的光脈沖轉換成電信號，再經(jīng)過(guò)發(fā)大、濾波等處理后送給解調電路進(jìn)行解調，還原為二進(jìn)制數字信號后輸出到單片機的RXD口。單片機對接收到的數據進(jìn)行處理，將相應的數據顯示在數碼管上。這樣，一個(gè)單片機控制的紅外通信系統就實(shí)現了通信。