单片机的红外串行通信
发布时间:2008/5/27 0:00:00 访问次数:638
如何增加传送距离呢？有两个方法：其中一个方法是采用高灵敏度的红外接收电路，但是其成本比较高，且比较容易受到干扰。另一个方法是提高发射功率（指峰值功率，不一定需要提高平均功率），这可以通过减小连接到发射器的电阻r来实现，通常可以减小到10ω。但是需要注意的是，在这种情况下，为了降低功耗和对其他红外设备的干扰，红外线载波的占空比需要降低。一般选择30%左右的占空比，，也就是datclk的高电平时间应为18us左右，而低电平时间应为8us左右（38khz载波频率）
二． pc红外接收原理
1. rs232标准简介
现在的pc中，一般已经集成了红外通信端口，但由于其通信协议比较复杂，与单片机接口不便。为简便起见，我们采用在pc的com口（rs232端口）上扩展一个红外接收电路来实现。在此，首先对rs232标准作一个简单介绍。
rs232是eia(电子工业联合会)制定的一个串行通信推荐标准，用于dte与dce的连接（典型的dte是pc，典型的dce是调制解调器），有效传输距离15米，如果采用4~20ma的电流环则可达到1公里以上的通信距离。rs232中，共规定了25条信号线（包括数据线、控制线、状态线等），但是在实际应用中不一定要用到全部的信号线。在早期的pc中，通常配置有一个25针的串行口和一个9针的串行口；而现在生产的pc中，两个串行口一律采用9针的db9插座。9针串行口的信号线定义如表1所示：
2. 红外接收扩展电路
这里我们认为dte是pc，那么就可以从表1中看到，pc的输出脚有3个：txd、drt和rts。txd是串行数据发送端口，波特率从110bps到115200bps（需硬件支持）。dte用dtr以告诉dce已经准备好接收数据，并用rts向dce请求发送数据，这两个信号主要用于硬件流量控制。在红外接收扩展电路中，不需要进行流量控制，而是利用dtr和rts为接收电路提供电源。我们知道，标准的rs232电平是负逻辑：＋3v~＋15v表示逻辑0；－3v~－15v表示逻辑1。这样，只要使能dtr和rts，这两个引脚就可以输出＋15v左右的电平，从而给红外接收电路供电。根据这样的设计思路，红外接收扩展电路如图1：
上图中，d1、d2和d4起隔离作用，r1主要用来保护pc串口，c1和c2用来滤波，u1是三端稳压器，为红外接收模块提供＋5v工作电源。u2是三端集成红外接收模块，一般接收中心频率为38khz，可以完成从红外接收、滤波到解调的全部过程。led作为指示灯，当接收到红外信号时，led会闪亮。此电路的关键之处在于dtr、rts和txd三个引脚的接法：dtr和rts为电源供应脚，可提供＋15v左右的电源，前提是需要在pc监控程序中使能。txd引脚为接收提供负电源。txd脚是数据发送脚，为什么可以提供负电源呢？这正是本电路的巧妙之所在。我们知道，rs232协议标准中，当不发送数据时，txd脚输出低电平，即－15v左右。在红外接收扩展电路中，只具有红外接收功能，而无发送功能，因此正好可以利用txd脚为接收提供低电平。当没有接收到红外信号时，红外接收模块的１脚输出高电平，三极管q1截止，txd通过d4把rxd脚下拉到低电平；而当接收到红外信号时，红外接收模块输出低电平，三极管q1导通，这时rxd脚变为高电平。
如何增加传送距离呢？有两个方法：其中一个方法是采用高灵敏度的红外接收电路，但是其成本比较高，且比较容易受到干扰。另一个方法是提高发射功率（指峰值功率，不一定需要提高平均功率），这可以通过减小连接到发射器的电阻r来实现，通常可以减小到10ω。但是需要注意的是，在这种情况下，为了降低功耗和对其他红外设备的干扰，红外线载波的占空比需要降低。一般选择30%左右的占空比，，也就是datclk的高电平时间应为18us左右，而低电平时间应为8us左右（38khz载波频率）
二． pc红外接收原理
1. rs232标准简介
现在的pc中，一般已经集成了红外通信端口，但由于其通信协议比较复杂，与单片机接口不便。为简便起见，我们采用在pc的com口（rs232端口）上扩展一个红外接收电路来实现。在此，首先对rs232标准作一个简单介绍。
rs232是eia(电子工业联合会)制定的一个串行通信推荐标准，用于dte与dce的连接（典型的dte是pc，典型的dce是调制解调器），有效传输距离15米，如果采用4~20ma的电流环则可达到1公里以上的通信距离。rs232中，共规定了25条信号线（包括数据线、控制线、状态线等），但是在实际应用中不一定要用到全部的信号线。在早期的pc中，通常配置有一个25针的串行口和一个9针的串行口；而现在生产的pc中，两个串行口一律采用9针的db9插座。9针串行口的信号线定义如表1所示：
2. 红外接收扩展电路
这里我们认为dte是pc，那么就可以从表1中看到，pc的输出脚有3个：txd、drt和rts。txd是串行数据发送端口，波特率从110bps到115200bps（需硬件支持）。dte用dtr以告诉dce已经准备好接收数据，并用rts向dce请求发送数据，这两个信号主要用于硬件流量控制。在红外接收扩展电路中，不需要进行流量控制，而是利用dtr和rts为接收电路提供电源。我们知道，标准的rs232电平是负逻辑：＋3v~＋15v表示逻辑0；－3v~－15v表示逻辑1。这样，只要使能dtr和rts，这两个引脚就可以输出＋15v左右的电平，从而给红外接收电路供电。根据这样的设计思路，红外接收扩展电路如图1：
上图中，d1、d2和d4起隔离作用，r1主要用来保护pc串口，c1和c2用来滤波，u1是三端稳压器，为红外接收模块提供＋5v工作电源。u2是三端集成红外接收模块，一般接收中心频率为38khz，可以完成从红外接收、滤波到解调的全部过程。led作为指示灯，当接收到红外信号时，led会闪亮。此电路的关键之处在于dtr、rts和txd三个引脚的接法：dtr和rts为电源供应脚，可提供＋15v左右的电源，前提是需要在pc监控程序中使能。txd引脚为接收提供负电源。txd脚是数据发送脚，为什么可以提供负电源呢？这正是本电路的巧妙之所在。我们知道，rs232协议标准中，当不发送数据时，txd脚输出低电平，即－15v左右。在红外接收扩展电路中，只具有红外接收功能，而无发送功能，因此正好可以利用txd脚为接收提供低电平。当没有接收到红外信号时，红外接收模块的１脚输出高电平，三极管q1截止，txd通过d4把rxd脚下拉到低电平；而当接收到红外信号时，红外接收模块输出低电平，三极管q1导通，这时rxd脚变为高电平。
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