红外遥控系统设计与应用

红外遥控系统设计与应用
一、实验目的
1．了解各种红外收发器件，设计红外收发电路。
2．掌握红外遥控的收发方式，掌握红外遥控的编码、解码方式。
3．进一步掌握微机综合设计方法。

二、实验内容与要求
要求以红外波为无线传输介质，实现一个PC机作为控制系统，另一个PC机能被遥控操作，控制PC总线微机应用实验箱上相应的LED发光二极管亮灭。
主要技术指标：
（1）最大遥控距离：10m。
（2）发射接收角：水平最大90度。
（3）遥控器发射时工作电流：8mA。
（4）遥控器静态电流：0.6mA。

三、实验报告要求
 １．设计目的和内容
 ２．总体设计
 ３．硬件设计：原理图（接线图）及简要说明
 ４．软件设计框图及程序清单
５．设计结果和体会（包括遇到的问题及解决的方法）

四、总体设计思路
本次设计的基本目标是，以红外线为无线传输介质，实现一个PC机作为控制系统，另一个PC机能被遥控操作，控制PC总线微机应用实验箱上相应的LED发光二极管亮灭。借鉴红外数据协会对IrDA标准的定义，对本遥控系统的设计可以分为硬件和软件两大部分。
1．红外传输系统的设计
本次设计的是一无线通信系统。故必须要将PC机中的数据以红外线的形式发射到开放空间中去，并正确无误的接收回PC系统。市场上有多种红外电子器件用以红外通信电路的搭建，主要可以分为两类：IrDA标准器件和其它红外传输器件。IrDA标准器件通常为大型半导体器件制造商设计的红外通信解决方案，器件集成度高、成套使用性能稳定。此类器件中的编/解码器可以实现符合IrDA规范的编/解码机制，如3/16 ENDEC或4PPM (Pulse Position Modulation，脉冲相位调制)等。一些芯片甚至自带晶振，可以独立完成编码后的调制任务（38kHz载频）。IrDA标准器件依托成熟的制作工艺和完备的传输协议，可以轻松实现各种复杂的红外信息传输系统。但是实际应用中，在很多情况下不需要使用这些芯片就可以达到无线传输或遥控的目的。比如一些家用电器的遥控器、楼宇或交通工具使用的电子钥匙以及一些传感器的信号采集通道等。这些装置一般较为简单：传输数据内容比较单一或是固定的；对传输速率要求较低或不需要传输连续数据，这时IrDA标准器件就显得过于累赘了。
结合本次设计目标的特点：对红外信道中数据的传输速率要求很低且为单向传输，但需要尽可能详细了解并掌握信号发射与接收的实际过程。本次设计决定不采用IrDA标准器件，基本方案为：发射端使用普通红外发射管配以必要的外围电路，接收端使用集成接收头直接输出数字电平。如此的硬件设计要求在软件设计中完成某种形式的编/解码工作以达到遥控的目的。根据设计任务特点与要求，在软件设计中拟采用脉冲个数编码的方法区分不同的控制信号。图1所示为对编码形式的初步构想：