關於通訊的華東科技論文

　　通訊科技是一種點對點的資料傳輸協議，是傳統裝置之間連線線纜的一種替代。下面小編給大家分享，大家快來跟小編一起欣賞吧。

　　篇一

　　淺談紅外通訊技術

　　摘要：本文主要介紹紅外通訊技術，簡單闡述了紅外通訊技術的優點、缺點和應用，並從軟體和硬體的角度介紹了一種比較容易掌握的紅外通訊技術。

　　關鍵詞：紅外通訊;通訊協議;PIC1018SCL

　　一、引言

　　紅外通訊技術是一種點對點的資料傳輸協議，是傳統裝置之間連線線纜的一種替代。它的通訊距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達16Mbps，通訊介質為波長為900nm左右的近紅外線。紅外通訊技術是目前在世界範圍內廣泛使用的一種無線連線技術，它主要通過資料電脈衝和紅外光脈衝之間的相互轉換來實現無線的資料收發，可用來取代點對點的線纜連線。

　　目前，4Mbps速率的FIR技術已被廣泛使用，16Mbps速率的VFIR技術也已經發布。紅外資料通訊技術的應用領域紅外通訊技術通常被應用在膝上型電腦、臺式電腦和手持電腦、印表機、鍵盤滑鼠等計算機外圍裝置，以及電話機、行動電話、尋呼機、數碼相機、計算器、遊戲機、機頂盒、手錶、工業裝置和醫療裝置、網路接入裝置***如調變解調器***等方面。紅外通訊技術已被全球範圍內的眾多軟硬體廠商所支援和採用。目前，各主流軟體和硬體平臺均提供了對它的支援。紅外技術已被廣泛應用在移動計算和移動通訊等裝置中，而且巨大的裝機量使紅外無線通訊技術有了龐大的使用者群體。

　　二、紅外通訊技術

　　***一***紅外通訊技術簡介

　　紅外通訊是利用紅外線作為傳遞資訊的媒體，即通訊通道。紅外線是波長在750nm~--1mm之間的電磁波，是人眼看不到的光線。紅外資料傳輸一般採用紅外波段內的近紅外線，波長在0.75m～25m之間。傳送端將二進位制數字訊號調製成某一頻率的脈衝序列，並驅動紅外發射管以光脈衝的形式傳送出去。接收端將接收到的光脈轉換成電訊號，再經過放大、濾波等處理後送給解調電路進行解調，還原為二進位制數字訊號後輸出。簡言之，紅外通訊的實質就是對二進位制數字訊號進行調製與解調，以便利用紅外通道進行傳輸。

　　1、紅外通訊技術的優點。它的小型化和低成本，很適合應用在手機、電子商務、數字照相機等行動式產品中。相對簡單的紅外連線使它能適應不同的作業系統和大範圍的傳輸速率紅外連線比有線連線更安全可靠，它避免了因線纜和聯結器磨損和斷裂造成的檢修。通常兩個紅外裝置必須在視線上直接對準，才能進行資料交換，這就提供了一個固有的安全品質保證。不像無線電頻率，紅外光不會穿牆而過，因而在一個封閉的區域內，紅外光是一種安全的傳輸媒介。

　　2、紅外通訊技術的缺點。紅外通訊技術的主要缺點是通訊距離短。通訊過程中不能移動，遇到障礙物時，通訊就會中斷，另外目前廣泛使用的SIR標準，其通訊速率也較低。事實上，紅外通訊技術的主要目的是取代線纜連線進行無線資料傳輸，因而功能單一、擴充套件性差。

　　3、紅外通訊技術的應用。紅外通訊有著成本低廉、簡單易用和結構緊湊的特點，因此在小型移動裝置中獲得了廣泛的應用。從應用領域來看，紅外通訊主要應用於遙控和資料通訊這兩方面。紅外遙控的特點為距離較近，但所需傳輸的資料量較小，一般僅為幾個至十幾個位元組的控制碼。而資料的紅外通訊乃是最近幾年剛興起的一種較新的技術，它具有資料傳輸量大，傳輸速率高等特點。

　　***二***紅外發射

　　紅外發射電路主要由紅外發光二極體、調製電路和驅動電路組成，其功能是將儲存在微控制器中的資料和指令通過發射電路傳送給接收電路。

　　1、調製及驅動電路設計。紅外通訊是將所要傳輸的資料以編碼的方式載入到紅外訊號中，編碼方式是多種多樣的，目前國際上還沒有一個統一標準。編碼的實質是二次調製，按調製方式分類：目前常採用的編碼方式有頻率調製***FM***和脈寬調製***PWM***。FM調製是通過調製改變載波訊號的週期實現“0”、“1”，PWM調製是在週期不變的情況下通過改變脈衝的寬度來實現“0”、“1”。就PWM編碼方式而言，一套完整的通訊碼結構也未必完全相同，大體上分為兩種：一種是發出一組通訊碼之後，就不斷髮出只有一組高低電平的重複碼;另一種就是發出通訊碼後間隔一定時間，再重發通訊碼。就通訊碼而言，通常是由引導碼、系統碼、資料碼、奇偶校驗位和結束碼等訊號組成，如圖1所示。其中，引導碼也叫起始碼，是用來標誌通訊編碼脈衝訊號的開始。系統碼也叫識別碼，它用來指示通訊系統的種類，以區別於其他通訊系統，這樣做可以防止各通訊系統之間相互干擾***對於室內使用的裝置，由於所處的環境比較簡單，有時也是可以省略的***。資料碼也叫指令碼，它代表了相應的控制功能，接收器中的微控制器可根據資料碼的數值去完成各種功能操作。奇偶校驗位是提供前面奇偶校驗的，能校對接收器在傳輸過程中是否產生差錯。

　　2、紅外通訊協議的制定。根據以上的分析，並結合國內外紅外通訊所使用的協議，制定了紅外通訊協議，通訊碼由起始碼、資料碼、奇偶校驗位和結束碼四個部分組成，其中的起始碼完成了引導碼和系統碼的功能。

　　現將所制定的紅外通訊協議詳細描述如下：

　　***1***定義1000Hz，3/4佔空比的脈衝為D1***相當於資料“1”***，1000Hz，1/4佔空比的脈衝波為D0***相當於資料“0”***,D0和D1的波形如圖2所示;

　　***2***起始碼由D1、D1、D0組成;

　　***3***資料碼由4位二進位制陣列成。

　　***4***奇偶校驗位為D1或D0，保證起始碼、資料碼和奇偶碼中的D1的個數總共為偶數即可;

　　***5***結束碼為持續2ms的低電平。

　　紅外通訊訊號：起始碼的長度為3，資料碼的長度為4，奇偶校驗位的長度為1，構成了一個8位的二進位制數。

　　如果資料碼分別為：0001、0010、0011、0100、0101。

　　其通訊碼分別為：11000011、11000101、11000110、11001001、11001010。

　　CPU將要傳送的通訊碼傳到P2.0，經紅外發射電路驅動紅外發光管向外發射紅外訊號。紅外發射電路如圖3所示。

　　3、紅外發射子程式。

　　 r7,bitnum;bitnum初始化為8

　　mov a,signalnum;通訊訊號送A

　　rlc a;發射訊號從高位先送

　　mov signalnum,a

　　jc ir_sendlp1

　　mov tl0,time0L;傳送位為“0”時，送給

　　mov th0,time0H;計時器0的數

　　ajmp ir_sendlp2

　　ir_sendlp1：mov tl0,time1L;傳送位為“1”時，送給

　　mov th0,time1H;計時器0的數

　　 r7,ir_sendquit;8位還沒傳送完，跳出

　　setb sendfinish;傳送完，設定標誌

　　Mov r7,#8

　　 bitnum,r7

　　ret

　　***三***紅外接收

　　紅外接收電路的作用就是將紅外通訊訊號接收過來，通過放大、限幅和濾波，解調為原始訊號後再發送給微控制器進行處理。

　　以往的接收電路都是由紅外接收二極體與放大電路組成，這樣的接收電路聯機焊接點較多，使用不夠方便。一種用於紅外接收的小型一體化接收頭PIC1018SCL，它將紅外接收管與放大電路整合為一體，這樣做的優點是它體積小，密封性好，靈敏度高，抗干擾性好並且價格低廉，可以說是接收紅外訊號的一種理想裝置。PIC1018SCL僅有三個管腳，分別是電源正極、電源負極以及訊號輸出端，其工作電壓在2.4～6.5V之間，只要給它接上電源即是一個完整的紅外接收放大器，使用十分方便。它的主要功能包括放大、選頻、解調幾個部分，紅外接收頭的輸出有反向作用，即發射程式碼和接收程式碼是反向的，輸出電平則相容TTL，CMOS。應用PIC1018SCL的紅外接收電路如圖4所示。

　　三、小結

　　紅外通訊可用於許多需短距離傳輸資料的場合，特別適用於那些有線通訊無法實現或者便攜性要求較高的場

　　合。本文就基於微控制器的紅外通訊系統，主要針對紅外發送接收的電路原理設計以及紅外通訊協議進行了制定，該系統可用在紅外遙控的場合。

　　參考文獻

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　　***作者簡介：鄭志聰，莆田，1982.11.省略***

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