紅外通信裝置設計報告電賽

1. 紅外通信1字元實現方式

紅外收發電路和串列介面。用於數據傳輸基禪的紅外收發電做孝路，相當於一座通信的橋純鋒稿梁，能把我們需要傳輸的數據通過將信號載入在紅外光上進行傳輸，傳輸到串列介面，由串列介面接收，從而實現1字元紅外通信。

2. 高分求紅外線感應燈設計論文

摘要:本文介紹了紅外線感應開關的原理，採用熱釋電紅外探頭（PT8A2621）將接收到的微弱信號加以放大，然後驅動繼電器，製成紅外熱釋電感應開關。本開關能探測來自移動人體的紅外輻射，只要人體進入探測區域，開關會自動開啟。該設計可作為企業、賓館、商場及住宅的走廊、樓梯、電梯間、衛生間、庫房等處的自動開關，起到「人來燈自亮，人走燈自滅」的作用，既新穎方便，又節約用電，在某些場所還能起到威懾盜竊活動的防範作用。本設計結構簡單，本身不發任何類型的輻射，器件功耗很小，價格低廉，隱蔽性好，應用范圍廣，所以可以通過擴展而達到實際的應用。
關鍵詞：紅外線，感應開關，紅外輻射，探測區域
Abstract：this article will normally introce the theory of dopuler effect, which advance PT8A2621 to zoom out micro-signal. then drive the relay, complete the infrared -heat electric on- off. this switch can mensurate moving-body infraed ray. once coming into the mensurate area, the switch will automatically turn on .this invitation could be used as auto-on-off in corporation, hotel, mall and could ince house like the lane, stairs, bathroom, stockroom. bringing the effectness that coming on, leaving off. it is innovate and convient, also rece the expanse of electricity, could resist the steal activities. its structure is very simple. it can emit no ray, small size, low price, well cover-up, widely used, attach to practical advantage when spreaded.
Keywords: Infrared, Sensor switch, Infrared radiation, Detection of regional
引言：作為世界上最大的發展中國家，我國是一個能源生產和消費大國。能源生產量僅次於美國和俄羅斯，居世界第三位；基本能源消費佔世界總消費量的l／10，僅次於美國，居世界第二位。中國又是一個以煤炭為主要能源的國家，發展經濟與環境污染的矛盾比較突出。近年來能源安全問題也日益成為國家生活乃至全社會關注的焦點，日益成為中國戰略安全的隱患和制約經濟社會可持續發展的瓶頸。上個世紀90年代以來，中國經濟的持續高速發展帶動了能源消費量的急劇上升。自1993 年起，中國由能源凈出口國變成凈進口國，能源總消費已大於總供給，能源需求的對外依存度迅速增大。煤炭、電力、石油和天然氣等能源在中國都存在缺口，因此節能思想尤為重要，節能的中心思想是採取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可接受的措施，來更有效地利用能源資源。為了達到這一目的，需要從能源資源的開發到終端利用, 更好地進行科學管理和技術改造,以達到高的能源利用效率和降低單位產品的能源消費。由於常規能源資源有限，而世界能源的總消費量則隨著工農業生產的發展和人民生活水平的提高越來越大，世界各國十分重視節能技術的研究，特別是節約常規能源中的煤、石油和天然氣，因為這些還是寶貴的化工原料；電力作為一種潔凈方便的能源廣泛的應用與我們的生活與生產方面，因此電能的節能尤為重要，要節能首先就要做到節約能源，其次再通過科學研究發明更加人性化和節能的用電器。
熱釋電紅外感測器是一種能檢測人或動物發射的紅外線而輸出電信號的感測器。早在1938年，有人提出過利用熱釋電效應探測紅外輻射，但並未受到重視，直到六十年代，隨著激光、紅外技術的迅速發展，才又推動了對熱釋電效應的研究和對熱釋電晶體的應用。熱釋電晶體已廣泛用於紅外光譜儀、紅外遙感以及熱輻射探測器，它可以作為紅外激光的一種較理想的探測器。它目標正在被廣泛的應用到各種自動化控制裝置中。除了在我們熟知的樓道自動開關、防盜報警上得到應用外，在更多的領域應用前景看好。比如：在房間無人時會自動停機的空調機、飲水機。電視機能判斷無人觀看或觀眾已經睡覺後自動關機的機構。
1紅外線感應燈控制系統研究的目的意義
課題目的：本課題是設計一個紅外線感應燈控制系統控制系統，通過本設計了解紅外線感應燈控制系統的工作原理，進而研究紅外線感應燈控制系統的設計方法。
通過已學的模擬電路知識設計紅外線感應燈控制開關電路，再利用由光敏電阻組成的光感電路來控制感應燈開關的觸發與否，將控制開關與節能燈組成家庭照明系統。
課題意義：現代化家居照明系統要適應網路時代的發展，應引入智能化的概念。在傳統的家居照明系統中，一般都是綜合布線，使用刀開關來控制，燈具的壽命短，較費電。但近年來，隨著經濟的發展和科技的進步，人們對照明燈具節能和科學管理提出了更高的要求，使得照明控制在智能化領域的地位越來越重要。而在商品房的建設熱潮中，各大樓盤和房地產商也意識到了智能照明的重要性。使用智能照明控制系統，更能體現其在節能與管理方面的優勢。紅外智能節電開關由於觸發的時候不需要人發出任何聲音，而是人走過時身體向外界散發紅外熱量最終控制燈具的開啟，當人離開後，經過一定時間的延時，自動熄滅。因為不同於聲光控燈，不需要聲音和開關控制，從而避免了聲控噪音的侵擾，同時因為它是感應人體熱量控制開關，所以避免了無效電能的損耗，達到節能效果。
現在的公共場所照明（比如公共走廊及樓梯間）應用最多的還是幾年前出現的聲光控延時燈具和開關。這種燈具和開關的出現，實現了人來燈亮，人走燈滅，目前已成為公共場所照明開關的主流產品。當然，這種產品在某種程度上說確實實現了節能的目的，但同時也給人們的生存環境造成了一定的破壞。由於產品本身性能的限制，這種聲光控燈具和開關自動控制的實現需要（超過60分貝）聲音的配合，這就給大眾需要的安靜環境造成一定的雜訊污染。
隨著社會的發展和人們對生態環境的重視，這種聲光控燈具和開關已慢慢不能滿足人們的需要，這就要求更加節能和環保的自動照明控制產品的出現，以滿足人們對高質量生活的需求。
紅外智能節電開關是以成熟的紅外感應技術為平台，加入更多的高新技術元素而形成的一種具有廣闊市場前景的高科技產品，它的出現彌補了聲光控技術的缺陷，它的自動控制的實現不需要聲音和其他會給環境造成影響的條件的配合，而是人走過時身體向外界散發紅外熱量最終實現它的自動控制功能。
2紅外線感應燈控制系統的現狀及發展趨勢
我國照明缺乏獨創產品，模仿產品居多，基礎加工落後，只顧外表，輕視功能，產品的品種比較單一，性能差。尤其是在「智能」照明方面，缺乏創新，與國外智能燈具在技術研究方面有著不小的差距。我國現階段的照明系統一般採用主電源經配電箱分成多路配電輸出線，提供照明燈迴路用電，由串接在照明燈迴路中的開關面板直接接通或斷開供電線來實現對燈的控制，燈只有開和關兩種狀態，無邏輯時序及亮、暗調光控制，因而無法形成各種燈光亮度組合的場景及系統控制。而美國、日本等國家和台灣地區對LED照明效益進行了預測，美國55%白熾燈及55%的日光燈被LED取代，每年節省350億美元電費，每年減少7.55億噸二氧化碳排放量。日本100%白熾燈換成LED，可減少1～2座核電廠發電量，每年節省10億公升以上的原油消耗。台灣地區15%白熾燈換成LED，每年節省110億度電。全球性的能源短缺和環境污染在經濟高速發展的中國表現得尤為突出，節能和環保是中國實現社會經濟可持續發展所急需解決的問題。每年照明電能消耗約佔全部電能消耗的12%～15%，作為能源消耗的大戶，必須盡快尋找可以替代傳統光源的節能環保光源。LED以其較之於傳統照明光源所沒有的優勢，諸如較低的功率需求、較好的驅動特性、較快的響應速度、較高的抗震能力、較長的使用壽命、綠色環保以及不斷快速提高的發光效率等，成為目前我國今後照明系統發展的方向。基於目前國內國際形勢，尤其是能源緊缺，智能照明必是以後照明系統的發展方向。智能照明將會使人們利用起來更加便利，改善家庭環境，提高管理水平，減少維護費用，不僅為建築照明提供多種的藝術效果，而且使燈具控制和維護變得更為簡單，而且具有可靠性高、安裝布線容易。

3. 紅外通信的誤差來源

紅外通亮碼信的誤差來源：

（1）真空光速誤差；

（2）折射率誤差；

紅外通訊釋義：

紅外通訊，顧名思義，就是通過紅外線傳茄虧輸數據。在電腦技術發展早期，數據都是通過線纜傳輸的，線纜傳輸連線麻煩，需要特製介面，頗為不便。於是後來就有了紅外、藍牙、802.11等無線數據傳輸技術。

在顫鍵神紅外通訊技術發展早期，存在好幾個紅外通訊標准，不同標准之間的紅外設備不能進行紅外通訊。為了使各種紅外設備能夠互聯互通，1993年，由二十多個大廠商發起成立了紅外數據協會（IrDA），統一了紅外通訊的標准，這就是目前被廣泛使用的IrDA紅外數據通訊協議及規范。

4. rs232串口通信光電（紅外）隔離電路設計

我建議你用串口擴展晶元，vk3212,他有紅外通信模式，操作也很簡單。

5. 紅外通信協議的基本原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發輪慎送端採用脈時調制（PPM）方式，將二進制數字信號調製成某一頻率的脈沖序列，並驅動紅外發射管以光脈沖的形式發送出去；接收端猛桐畢將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理後送給解調電路進行解調，還原為二進制數字信號後輸出。
簡而言之，紅外通信的實質就是對二進制數字信號進行調制與解調，以便利用紅枝芹外信道進行傳輸；紅外通信介面就是針對紅外信道的數據機。

6. 紅外對射抗干擾電路設計

1、將紅外接收管裝在不易被太陽直射的位置；
2、紅外接收管處加遮光罩。

7. 紅外線通信的原理

大氣對紅外線輻射的吸收，主要是由大氣中的水蒸汽、二氧化碳和高層大氣中的臭氧分子造成的。這些大氣分子的強烈吸收使大氣對紅外線輻射的大部分區域是不透明的，只有在某些特定的波長區，紅外線輻射才能透過。這些特定的波長區稱為紅外線輻射的「大氣窗口」，它們幾乎都集中在25μm以下的近紅外和中紅外區域，即1.15～1.35，1.45～1.8，1.9～2.5，3.05～4.1，4.5～5.5，7.9～13.2、17～28μm。另外，在波長為300、600μm附近區域，大氣也呈現出某些透過特性。
散射是大氣對紅外線輻射的另一種重要作用。散射有兩種不同的類型，即瑞利散射和彌散射。瑞利散射是由大氣分子引起的，它對紅外線輻射的影響並不特別重要，對於波長大於lμm的輻射的影響常可被忽略。彌散射是由大氣中的懸浮粒子如雨、雪、霧、雲、灰塵和煙的微粒造成的，這對紅外線傳輸過程中的衰減有重要作用。
紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發射管發射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理後送給解調電路進行解調，還原為二進制數字信號後輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制的脈時調制（PPM）兩種方法。
簡而言之，紅外通信的實質就是對二進制數字信號進行調制與解調，以便利用紅外信道進行傳輸；紅外通信介面就是針對紅外信道的數據機。
紅外線通信可用於沿海島嶼間的輔助通信，室內通信，近距離遙控，飛機內廣播和太空梭內宇航員間的通信等。
特點
紅外線具有容量大，保密性強，抗電磁干擾性能好，設備結構簡單、體積小、重量輕、價格低；但在大氣信道中傳輸時易受氣候影響的特點。紅外線波長范圍為0.70μm～lmm，其中300μm～lmm區域的波也稱為亞毫米波。大氣對紅外線輻射傳輸的影響主要是吸收和散射。
紅外線通信系統
紅外線通信系統一般由紅外線發射系統和接收系統組成。對於客機內的紅外線通信系統，採用低功率的近紅外線（波長為0.72～1.5μm）傳送信號，對人體健康尤其對人的眼睛無任何傷害作用，也不會干擾飛機與陸地之間的無線電通信。其工作過程是：音頻信號先被轉換成數字信號，再調制在紅外線上，通過特製的紅外線發射器，使載有音頻信號的紅外線充滿機艙內的每一個角落。每個座位上備有的一副「耳機」，實際上是一隻紅外線接收機，它能將紅外線信號變為電信號，再進而還原成聲音；用電池工作，不需要任何外部連線。旅客只要載上這副「耳機」，開啟電源，撥動相應的選擇開關，就可收聽到各種不同的節目。
技術標准
紅外線通訊技術包含下列規格：IrPHY、IrLAP、IrLMP、IrCOMM、TinyTP、IrOBEX、IrLAN以及IrSimple。
IrDA1.0標准簡稱SIR（SerialInfrared，串列紅外協議），它是基於HP-SIR開發出來的一種非同步的、半雙工的紅外通信方式，它以系統的非同步通信收發器（UniversalAsynchronousReceiver/Transmitter，UART)）依託，通過對串列數據脈沖的波形壓縮和對所接收的光信號電脈沖的波形擴展這一編解碼過程（3/16EnDec）實現紅外數據傳輸。SIR的最高數據速率只有115.2kbps。在1996年，發布了IrDA1.1協議，簡稱FIR（FastInfrared，快速紅外協議），採用4PPM（PulsePositionMolation，脈沖相位調制）編解碼機制，最高數據傳輸速率可達到4Mbps，同時在低速時保留1.0標準的規定。之後，IrDA又推出了最高通信速率在16Mbps的VFIR（VeryFastInfrared）技術，並將其作為補充納入IrDA1.1標准之中。
IrDA標准都包括三個基本的規范和協議：紅外物理層連接規范IrPHY（）、紅外連接訪問協議IrLAP（InfraredLinkAccessProtoco1）和紅外連接管理協議IrLMP（）。IrPHY規范制訂了紅外通信硬體設計上的目標和要求；IrLAP和IrLMP為兩個軟體層，負責對連接進行設置、管理和維護。在IrLAP和IrLMP基礎上，針對一些特定的紅外通信應用領域，IrDA還陸續發布了一些更高級別的紅外協議，如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P和IrBus等等。
IrPHY：是指紅外線通信的最低層，物理層。其中重要的規格如下：
距離(標准：1米，低功率傳輸至低功率：0.2米，標准至低功率：0.3米)
角度(最小圓錐狀+-15°)
速度(2.4千位元/秒至16百萬位元/秒)
調變(基頻帶，無載波)
紅外線過濾視窗
紅外線通信收發器藉由一束圓錐狀光束范圍內的紅外線脈波傳輸，其圓錐狀光束自中心算起最小有15度的范圍。
紅外線通信物理層規范需要至少在一米外還能辨識的光信號的最小光量。
同時，規范中也定義兩通訊裝置接近時不會過量的最大光量。
在實用階段，市場上有些裝置沒有做到一米的傳輸距離。
同時也有些裝置沒有預留非常接近時的容忍值。
紅外線通信的典型甜區為距離收發器5厘米至60厘米范圍之中，在圓錐狀光束的中心點處。
紅外線通信的資料通訊作動在半雙工模式，這是因為裝置在發射時會被自己的接收器接收到，因此全雙工變得不可行。
兩裝置間藉由快速切換連接便可模擬全雙工。
主要裝置端控制著連接的時序，但雙邊可依照實際情況將傳輸速度切換至最高。
傳輸速率落在三大分類：SIR、MIR以及FIR。
SIR的速度范圍包含了RS-232的速度定義(9600位元/秒，19.2千位元/秒，38.4千位元/秒，57.6千位元/秒，115.2千位元/秒)
裝置最常見的傳輸速率為9600位元/秒，因此此一傳輸速率為所有在discovery狀態與negotiation狀態的速率。
MIR(中速率紅外線)不是官方名詞，有時用來表示0.576百萬位元/秒至1.152百萬位元/秒的速率范圍。
FIR為IrDA物理層標准陳廢的名詞，雖然如此這個名詞卻也常用在表示4百萬位元/秒速率。
FIR有時也用來表示所有大於SIR標定速率以上的速率。
然而，MIR與FIR使用不同的編碼方式，與不同的封包架構。
因此，這兩個非官方用詞分別了兩種不同的物理層實作方式。
未來有更快的傳輸速率(目前有VFIR)，可支援到16百萬位元/秒。
有VFIR的商品可用例如TFDU8108可操作在9.6千位元/秒至16百萬位元/秒。
UFIR協定正在發展中。此一協定將可支援100百萬位元/秒。

8. 紅外發射及接收裝置電路圖分析

你好：
——★1、紅外發射二極體D2，流過電流會發射紅外光線的。調整電位器R2，可調整通過紅外發射二極體D2的電流強度，為D2提供（可伍橘銀承受的功率內）最合適、最佳的工作狀態。
——★2、P1（HS0038A2）為紅外接收頭，1腳接地、2腳通過R4接電源，3腳是輸出。在沒有紅外腔宴光照射時，3腳輸出低電位，三極體Q1截止、LED發光管不亮。當紅外光線照射到接收頭P1時，P1第3腳輸出高電位，三極體Q1基極B得到偏流、導通，LED發光管點亮、發光。
——★3、P1（HS0038A2）紅外接收頭為38MHz的接收頭，多用在彩電遙控器、空調遙控器等常用家電中。在這里，D2發射的不是38MHz編碼紅外光線，只是常亮狀態，所以該伍皮電路十分簡單，但抗干擾性能很差。

9. 設計一個簡易紅外通信系統

其實作為簡易系統，你的要求就是個設計大綱了。對於實現細節可根據實際情況豐富。內不敢說設計，提幾點容建議。
1.關於技術上的指標，必須參考國際標准做。我想你不可能自己研發個紅外的接收裝置吧。而且這種新硬體高與國際標准不同。現在的電子產品根據標准來做，其目的起碼有三：1.不用制定新標准，減少投資成本。2.保證兼容性。3.採用通用元器件，節省生產成本。既然是大家都使用通用標准，你去查查標准就行了，最起碼要選若干產品，篩選出符合要求的硬體。
2.對於程序上的設計，必須要得到廠家的介面說明，參考國際標准。這種屬於程序開發范疇，不在贅述。
3.你給出的圖不完全吧?試想什麼系統都是有終端組成呢！
4.對於你的提問我看無人給出確定的答案，因為這種系統具有非通用性。和你選擇的硬體，軟體有直接關系。在不確定硬體和軟體的基礎上無人能做出完整的設計。
希望我的回答給你些幫助。找標准請訪問IRDA官方網站，www.irda.org