基于單片機的主從紅外通信系統(tǒng)設計

接收電路工作原理為：當接收到載波頻率為38KHz的脈沖調制信號時，首先，HS0038B內的紅外敏感元件將脈沖調制紅外光信號轉換成電信號，再由前置放大器和自動增益控制電路進行放大處理，然后通過帶通濾波器進行濾波，濾波后的信號由解調電路進行解調，最后由輸出電路進行反向放大并輸出低電平；未接收到載波信號時，電路則輸出高電平。這樣就可以將斷斷續(xù)續(xù)的紅外光信號解調成一定周期的連續(xù)方波信號，并通過單片機的串口輸入單片機，由單片機處理后便可以恢復出原始數(shù)據信號。

3、主從式紅外通信軟件設計

　　主從式紅外通信中主機紅外接收、發(fā)送電路與從機的電路完全相同，紅外線的載波頻率也相同。在紅外通信系統(tǒng)中，若采用不同載波頻率來區(qū)分主機及從機之間的通信可以通過改善紅外發(fā)射和接收電路的頻率特性，但是這樣會大大提高硬件成本，本系統(tǒng)通過配置適當?shù)耐ㄐ艆f(xié)議來降低硬件成本。為了避免發(fā)射時造成對本機的干擾，系統(tǒng)采用異步半雙工通信模式，在同一時間內可以是主機發(fā)送，從機接收；也可以是從機發(fā)射，主機接收。主機及從機通信流程如下：

主機通信過程為：(1) 上電初始化，完成UART的工作模式、波特率的設置（系統(tǒng)波特率為2400bps）；CCU模塊PWM工作模式、PWM頻率設定。CCU模塊工作在對稱的、非反向的PWM模式，頻率38KHz，占空比50%；(2) 等待數(shù)據發(fā)送控制信號到來；(3) 若接收到發(fā)送控制信號，則立即通過紅外串行發(fā)送16字節(jié)數(shù)據；(4) 通過紅外接口接收從機返回的16字節(jié)數(shù)據；(5) 比較接收到的16字節(jié)與發(fā)送到16字節(jié)數(shù)據，若一致則發(fā)送下一個數(shù)據，否則重發(fā)該數(shù)據。

　　從機通信過程為：(1) 上電初始化，完成UART的工作模式、波特率設置；CCU模塊PWM工作模式、PWM頻率設定；(2) 通過紅外接口從主機接收16字節(jié)數(shù)據；(3) 判斷是否為重發(fā)數(shù)據，若是則覆蓋前次接收到的數(shù)據。

　　主機和從機通信過程包括的函數(shù)主要有系統(tǒng)初始化函數(shù)UART_Init()，向串口發(fā)送數(shù)據函數(shù)UART_SendByte()、 串口接收紅外信號數(shù)據 UART_RcvByte( )等。部分函數(shù)程序代碼如下：

UART_SendByte(unit8 dat) //向串口發(fā)送數(shù)據
{ SBUF = dat; //發(fā)送數(shù)據
while(TI = =0; // 等待發(fā)送完畢
TI = 0;
}
unit8 UART_RcvByte() //接收串口數(shù)據
{if(RI = =0) return(0); //若沒有接收到數(shù)據，則返回0
*dat = SBUF;
RI = 0;
return(1);
}

4、結束語

　　紅外通信可用于許多需短距離及非接觸式傳輸數(shù)據的場合。本文設計的主從式紅外通信接口具有硬件電路簡單、成本低、通信可靠等特點，實現(xiàn)了主機及從機雙方非接觸式的數(shù)據傳輸。適當修改通信軟件就可以讓系統(tǒng)用于紅外抄表、遙控、遙測等許多場合。