红外接收装置系统设计

㈠ 红外报警系统设计图及程序急用！

这个很简单啊，不就一个单片机，一个红外探头，一个报警的玩意（例如蜂鸣器），单片机检测到红外信号，就让蜂鸣器响不久OK了，不用单片机都可以，检测到了，直接驱动让蜂鸣器响，或者让灯闪，那就自己搭建一个多谐振荡出来。

㈡ 基于单片机的红外遥控收发系统的设计与实现

低频信号发生器的设计
摘 要：
直接数字合成(DDS)是一种重要的频率合成技术，具有分辨率高、频率变换快优点，在雷达及通信等领域有着广泛的应用前景。文中介绍了一种高性能DDS芯片AD9850的基本原理和工作特点，阐述了如何利用此芯片设计一种频率在0—50
kHz内变化、相位正交的信号源，给出了AD9850芯片和MCS51单片机的硬件接口和软件流程。

关键词：直接数字频率合成 信号源 AD9850芯片
概述：
随着数字技术的飞速发展，高精度大动态范围数字／模拟(D，A)转换器的出现和广泛应用，用数字控制方法从一个标准参考频率源产生多个频率信号的技术，即直接数字合成(DDS)异军突起。其主要优点有：(1)频率转换快：DDS频率转换时间短，一般在纳秒级；(2)分辨率高：大多数DDS可提供的频率分辨率在1 Hz数量级，许多可达0．001 Hz；(3)频率合成范围宽；(4)相位噪声低，信号纯度高；(5)可控制相位：DDS可方便地控制输出信号的相位，在频率变换时也能保持相位联系；(6)生成的正弦／余弦信号正交特性好等。因此，利用DDS技术特别容易产生频率快速转换、分辨率高、相位可控的信号，这在电子测量、雷达系统、
调频通信、电子对抗等领域具有十分广泛的应用前景。
1. 低频信号发生器的组成
图2.7为低频信号发生器组成框图。它主要包括主振器、电压放大器、输出衰减器、功率放大器、阻抗变换器和指示电压表等。

（1）主振器
RC文氏桥式振荡器具有输出波形失真小、振幅稳定、频率调节方便和频率可调范围宽等特点，故被普遍应用于低频信号发生器主振器中。主振器产生与低频信号发生器频率一致的低频正弦信号。
文氏桥式振荡器每个波段的频率覆盖系数（即最高频率与最低频率之比）为10，因此，要覆盖1Hz～1MHz的频率范围，至少需要五个波段。为了在不分波段的情况下得到很宽的频率覆盖范围，有时采用差频式低频振荡器，图2.8为其组成框图。假设f2=3.4MHz，f1可调范围为3.3997MHz～5.1MHz，则振荡器输出差频信号频率范围为300Hz （3.4MHz-3.3997MHz）～1.7MHz（5.1 MHz-3.4 MHz）。

差频式振荡器的缺点是对两个振荡器的频率稳定性要求很高，两个振荡器应远离整流管、功率管等发热元件，彼此分开，并良好屏蔽。
（2）电压放大器
电压放大器兼有缓冲与电压放大的作用。缓冲是为了使后级电路不影响主振器的工作，一般采用射极跟随器或运放组成的电压跟随器。放大是为了使信号发生器的输出电压达到预定技术指标。为了使主振输出调节电位器的阻值变化不影响电压放大倍数，要求电压放大器的输入阻抗较高。为了在调节输出衰减器时，不影响电压放大器，要求电压放大器的输出阻抗低，有一定的带负载能力。为了适应信号发生器宽频带等的要求，电压放大器应具有宽的频带、小的谐波失真和稳定的工作性能。
（3）输出衰减器
输出衰减器用于改变信号发生器的输出电压或功率，分为连续调节和步进调节。连续调节由电位器实现，步进调节由步进衰减器实现。图2.9为常用输出衰减器原理图，图中电位器RP为连续调节器（细调），电阻R1～R8与开关S构成步进衰减器，开关S为步进调节器（粗调）。调节RP或变换开关S的挡
（4） 功率放大器及阻抗变换器功率放大器用来对衰减器输出的电压信号进行功率放大，使信号发生器达到额定功率输出。为了能实现与不同负载匹配，功率放大器之后与阻抗变换器相接，这样可以得到失真小的波形和最大的功率输出。
阻抗变换器只有在要求功率输出时才使用，电压输出时只需衰减器。阻抗变换器即匹配输出变压器，输出频率为5Hz～5kHz时使用低频匹配变压器，以减少低频损耗，输出频率为5kHz～1MHz时使用高频匹配变压器。输出阻抗利用波段开关改变输出变压器次级圈数来改变。
2. 工作原理及结构
函数信号发生器产生信号的方法有三种：一种是由施密特电路产生方波，然后经变换得到三角波和正弦波形；第二种是先产生正弦波再得到方波和三角波；第三种是先产生三角波再变换为方波和正弦波。在此主要介绍第一种方法，即脉冲式函数信号发生器

3. 低频信号发生器的主要工作特性
目前，低频信号发生器的主要工作特性如下：
①频率范围 一般为20Hz～1MHz，且连续可调。
②频率准确度 ±（1～3）%。
③频率稳定度 一般为（0.1～0.4）%/小时。
④输出电压 0～10V连续可调。
⑤输出功率 0.5～5W连续可调。
⑥非线性失真范围 （0.1～1）%。
⑦输出阻抗 50Ω、75Ω、150Ω、600Ω、5kΩ等几种。
⑧输出形式 平衡输出与不平衡输出。
4. 低频信号发生器的使用
低频信号发生器型号很多，但它们的使用方法基本类似
（1）了解面板结构
使用仪器之前，应结合面板文字符号及技术说明书对各开关旋钮的功能及使用方法进行耐心细致的分析了解，切忌盲目猜测。信号发生器面板上有关部分通常按其功能分区布置，一般包括：波形选择开关、输出频率调谐部分（包括波段、粗调、微调等）、幅度调节旋钮（包括粗调、细调）、阻抗变换开关、指示电压表及其量程选择、电源开关及电源指示、输出接线柱等。
5. AD9850 芯片介绍
AD9850是AD公司生产的最高时钟为125 MHz、采用先进的CMOS技术的直接频率合成器，主要由可编程DDS系统、高性能模数变换器(DAC)和高速比较器3部分构成，能实现全数字编程控制的频率合成，并具有时钟产生功能。AD9850的DDS系统包括相位累加器和正弦查找表，其中相位累加器由一个加法器和一个32位相位寄存器组成，相位寄存器的输出与外部相位控制字(5位)相加后作为正弦查找表的地址。正弦查找表实际上是一个相位／幅度转换表，它包含一个正弦波周期的数字幅度信息，每一个地址对应正弦波中0。一360。范围的一个相位点。查找表把输入地址的相位信息映射成正弦波幅度信号，然后驱动10bit的DA变换器，输出2个互补的电流，其幅度可通过外接电阻进行调节。AD9850还包括—个高速比较器，将DA变换器的输出经外部低通滤波器后接到此比较器上即可产生一个抖动很小的方波，这使得AD9850可以方便地用作时钟发生器。AD9850包含40位频率／相位控制字，可通过并行或串行方式送人器件：并行方式指连续输入5次，每次同时输入8位(1个字节)；串行方式则是在—个管脚完成40位串行数据流的输入。这40位控制字中有32位用于频率控制，5位用于相位控制，1位用于掉电(powerdown)控制，2位用于选择工作方式。在并行输入方式下，通过8位总线D0一D7将外部控制字输入到寄存器，在W—CLK(字输入时钟)的上升沿装入第一个字节，并把指针指向下一个输入寄存器，连续5个W—CLK的上升沿读入5个字节数据到输入寄存器后，W—CLK的边沿就不再起作用。然后在rQ—UD(频率更新时钟)上升沿到来时将这40位数据从输入寄存器装入到频率／相位寄存器，这时DDS输出频率和相位更新一次，同时把地址指针复位到第一个输入寄存器以等待下一次的频率／相位控制字输入。
6 硬件设计
要产生两路相位正交、频率可由外部控制的正弦信号，必须通过单片机编程来完成外部输入的频率数据(3个字节)与DDS38芯片(AD9850)内部频率相位控制字(5个字节)间的转换。单片机8051与AD9850芯片的接口既可采用并行方式，也可采用串行方式，本设计采用的是8位并行接口方式。由于需要产生VQ两路正弦信号，因此使用了2片AD9850芯片，这两路的频率相同，相位差90。。单片机8051的P1口(P1．0一P1．7脚)用作外部控制字输入，通过中断1和中断0读入外部频率数据，连续读3次，对应频率值的二进制数；单片机的P0口(P0．0一P0．7脚)用作频率／相位控制字输出，通过8位缓冲器74LS244作数据缓冲后加到2片AD9850芯片的8位控制字输入端(DO—D7脚)，同时产生相应的DDS时序控制信号(一路复位reset1、二路复位reset2、一路字输入时钟W1、二路字输入时钟W2、一路频率更新时钟FU1、二路频率更新时钟FU2)加到AD9850芯片的对应管脚。AD9850的外部参考时钟信号(dk4Om)频率为40 MHz，由晶体振荡器产生。单片机8051的复位信号(reset)、中断0和中断1控制信号(intO、int1)由外部控制系统给出，从而实现两路相位正交、频率可控的正弦信号。该DDS信号源的硬件接口电路如图1所
图1 DDS信号源硬件接口电路
7. 软件控制
此程序的功能就是要将外部输入的频率数据按照一定协议和算法变换成DDS芯片(AD9850)所能接受的格式，并送出相应的频率相位控制信号，从而使AD9850能产生两路相位正交、频率可控的正弦信号。下面给出程序设计输入、输出、变换算法。
(1) 输入
数据同步：上升沿时读人1个字节的频率数据，作为intl中断输入；
数据写入：上升沿时频率更新1次，作为intO中断输入；
8位数据：输入的频率字节。分3次输入，如图2所示。

(2)输出
单片机控制程序将产生下述输出信号加到DDS芯片(AD9850)的对应脚：
reset1：一路DDS复位(一路AD9850第22脚)；
reset7．：二路DDS复位(-路AD9850第22脚)；
w1：一路数据同步(一路AD9850第7脚)；
w2：二路数据同步(二路AD9850第7脚)；
ful：一路数据写入(一路AD9850第8脚)；
fu2：二路数据写入(二路AD9850第8脚)；
P0口(P0．0一P0．7)：8位频率／相位数据输出(AD9850的DO—D7脚)。
(3)算法：程序中单片机输入频率数据F(3个字节)与输出频
率数据△P(4个字节)间的变换算法见式(2)
其中CLKIN为外部参考时钟(40 M Hz)。
(4)程序流程：整个程序由主程序、中断0子程序、中断1子
程序三部分构成。流程图略。
8 结论
对设计的信号源在不同频率下的输出波形进行了测试，结果完全能达到所要求的性能指标。而且AD9850工作可靠，对参考时钟波形要求不高，输出信号稳定且信噪比高，是一种性价比很高的芯片，正广泛应用于电子测量、跳频通信、雷达系统等领域。
9 致谢
通过对低频信号发生器的设计，我深刻认识到了“理论联系实际”的这句话的重要性与真实性。而且通过对此课程的设计，我不但知道了以前不知道的理论知识，而且也巩固了以前知道的知识。最重要的是在实践中理解了书本上的知识，明白了学以致用的真谛。也明白老师为什么要求我们做好这个课程设计的原因。他是为了教会我们如何运用所学的知识去解决实际的问题，提高我们的动手能力。在整个设计到电路的焊接以及调试过程中，我个人感觉调试部分是最难的，因为你理论计算的值在实际当中并不一定是最佳参数，我们必须通过观察效果来改变参数的数值以期达到最好。而参数的调试是一个经验的积累过程，没有经验是不可能在短时间内将其完成的，而这个可能也是老师要求我们加以提高的一个重要方面吧
参考文献：
【1】高卫东．等．AD9850 DDS芯片信号源的研制【J】．实验室研究与探
索，2000，(5)．
【2】石雄．等．DDS芯片AD9850的工作原理及其与单片机的接口【J】．国
外电子元器件，2001。(5)．
(上

㈢ 红外线接收装置

去当地电子（电器）市场找一种叫做红外线光电开关的产品，红外线光电开关按工作方式分为对射式和反射式两种模式（这个根据自己要求选择），按输出方式又分常开型和常闭型两类（对应你的要求应该买常开型的）

PS：如果当地不好买到就去淘宝买吧，淘宝上搜“光电开关”。

㈣ 设计一个简易红外通信系统

其实作为简易系统，你的要求就是个设计大纲了。对于实现细节可根据实际情况丰富。内不敢说设计，提几点容建议。
1.关于技术上的指标，必须参考国际标准做。我想你不可能自己研发个红外的接收装置吧。而且这种新硬件高与国际标准不同。现在的电子产品根据标准来做，其目的起码有三：1.不用制定新标准，减少投资成本。2.保证兼容性。3.采用通用元器件，节省生产成本。既然是大家都使用通用标准，你去查查标准就行了，最起码要选若干产品，筛选出符合要求的硬件。
2.对于程序上的设计，必须要得到厂家的接口说明，参考国际标准。这种属于程序开发范畴，不在赘述。
3.你给出的图不完全吧?试想什么系统都是有终端组成呢！
4.对于你的提问我看无人给出确定的答案，因为这种系统具有非通用性。和你选择的硬件，软件有直接关系。在不确定硬件和软件的基础上无人能做出完整的设计。
希望我的回答给你些帮助。找标准请访问IRDA官方网站，www.irda.org

㈤ 红外接收头的遥控系统

红外遥控的概述：
红外线的光谱位于红色光之外， 波长是0.76～1.5μm，比红光的波长还长。红外遥控是利用红外线进行传递信息的一种控制方式，红外遥控具有抗干扰，电路简单，容易编码和解码，功耗小，成本低的优点。红外遥控几乎适用所有家电的控制。
红外遥控系统的主要部分为调制、发射和接收，如图 所示：
1.调制
红外遥控是以调制的方式发射数据，就是把数据和一定频率的载波进行“与”操作，这样既可以提高发射效率又可以降低电源 功耗。
调制载波频率一般在30khz到60khz之间，大多数使用的是38kHz，占空比1/3的矩形波，如图2所示，这是由发射端所使用的 455kHz晶振决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。
2.发射系统
目前有很多种芯片可以实现红外发射，可以根据选择发出不同种类的编码。由于发射系统一般用电池供电，这就要求芯片 的功耗要很低，芯片大多都设计成可以处于休眠状态，当有按键按下时才工作，这样可以降低功耗。芯片所用的晶振应该有足够的耐物理撞击能力，不能选用普通的石英晶体，一般是选用陶瓷共鸣器，陶瓷共鸣器准确性没有石英晶体高，但通常 一点误差可以忽略不计。
红外线通过红外发光二极管(LED)发射出去，红外发光二极管（红外发射管）内部构造与普通的发光二极管基本相同，材料和普通发光二极管不同，在红外发射管两端施加一定电压时，它发出的是红外线而不是可见光。
如图3a和图3b是LED的驱动电路，图3a是最简单电路， 选用元件时要注意三极管的开关速度要快，还要考虑到LED的正向 电流和反向漏电流，一般流过LED的最大正向电流为100mA，电流越大，其发射的波形强度越大。
图3a电路有一点缺陷，当电池电压下降时，流过LED的电流会降低，发射波形强度降低，遥控距离就会变小。图3b所示的 射极输出电路可以解决这个问题，两个二极管把三级管基极电压钳位在1.2V左右，因此三级管发射极电压固定在0.6V左右， 发射极电流IE基本不变，根据IE≈IC,所以流过LED的电流也基本不变，这样保证了当电池电压降低时还可以保证一定的遥 控距离。

㈥ 红外数据传输系统设计 用到单片机CX20106芯片

CX20106不是单片机芯片，它不过是个红外线接收处理芯片。

㈦ 求助基于51单片机红外收发系统的设计

我这次只说一下红外收发系统最重要的3个方面，看后再花点时间认真做下，应该没什么问题。
如果确实有需要再详细沟通。
1、用单片机中断产生调制信号，红外发射管发射出去的高电平必须是调制后的高电平
2、红外接收头一般是这样，接收到高调制信号时输出为低电平，接收到低电平时输出为高电平（对，是这样的，我没有说错，这样也方便单片机外部中断对负跳变触发和低电平触发的检测）
3、其实用哪个制式不总要，关键是你的收发是同一种就OK，编程时小心认真
就到这吧！

㈧ 简易红外线发射接收装置

首先确定你的发射距离多远？如果只需要十几厘米至几十厘米之内，用普通发射二极管串联一内个200欧姆左右的电阻容，电压用5V就可以了，接收（注意接收二极管是反向接入电路的）串联一个10K电阻就可以。这个方案的发射距离不长，但是容易实现，如果要具有开关功能，可以考虑加入三极管，利用三极管的开关功能可以达到开关效果。前提是弱电。
如果需要像遥控器那样发射距离达到十几米的距离，发射时需要调频发射，一般利用振荡电路（一般用38KHZ）驱动发射管，接收头也要购买，外面很容易买到配对的接收头。

㈨ 你知道那个红外控制的RS-485通信系统设计

RS-485 信号转成TTL电平,TTL再转调制红外线或直接用红外线收发管发脉冲红外线信号.