基于单片机的主从红外通信的系统设计

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                    ???? 1、引言
　　红外通信是目前比较常用的一种无线数据传输手段，其具有无污染、信息传输稳定、信息安全性高以及安装使用方便等优点，并且可以在很多场合应用，如家电产品，工业控制、娱乐设施等领域。红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的载体，通过红外光在空中的传播来传递信息，由红外发射器和接收器实现。发射端将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，经电光转换电路，驱动红外发射管以光脉冲的形式发送到空中。接收端将接收到的光脉冲转换成电信号，再经解调和译码后恢复出原二进制数字信号。本文设计了一种基于单片机PIC18F248的主从式红外通信系统，主要设计了红外接口电路以及主机和从机通信软件流程。
　　2、系统硬件电路设计
　　在主从式红外通信系统中，主机及从机的红外发射电路相同，红外线的载波频率都为38KHz，在同一时间内，可以是主机发射，从机接收；或者从机发射，主机接收。
　　2.1 红外发射电路设计
　　红外发射器电路主要由单片机，驱动管Q1和Q2、红外发射管D1等组成，电路如下：







　　主机通信过程为：(1) 上电初始化，完成UART的工作模式、波特率的设置（系统波特率为2400bps）；CCU模块PWM工作模式、PWM频率设定。CCU模块工作在对称的、非反向的PWM模式，频率38KHz，占空比50%；(2) 等待数据发送控制信号到来；(3) 若接收到发送控制信号，则立即通过红外串行发送16字节数据；(4) 通过红外接口接收从机返回的16字节数据；(5) 比较接收到的16字节与发送到16字节数据，若一致则发送下一个数据，否则重发该数据。
　　从机通信过程为：(1) 上电初始化，完成UART的工作模式、波特率设置；CCU模块PWM工作模式、PWM频率设定；(2) 通过红外接口从主机接收16字节数据；(3) 判断是否为重发数据，若是则覆盖前次接收到的数据。
　　主机和从机通信过程包括的函数主要有系统初始化函数UART_Init()，向串口发送数据函数UART_SendByte()、 串口接收红外信号数据 UART_RcvByte( )等。部分函数程序代码如下：
　　UART_SendByte(unit8 dat) //向串口发送数据
　　{ SBUF = dat; //发送数据
　　while(TI = =0; // 等待发送完毕
　　TI = 0;
　　}
　　unit8 UART_RcvByte() //接收串口数据
　　{if(RI = =0) return(0); //若没有接收到数据，则返回0
　　*dat = SBUF;
　　RI = 0;
　　return(1);
　　}
　　4、结束语
　　红外通信可用于许多需短距离及非接触式传输数据的场合。本文设计的主从式红外通信接口具有硬件电路简单、成本低、通信可靠等特点，实现了主机及从机双方非接触式的数据传输。适当修改通信软件就可以让系统用于红外抄表、遥控、遥测等许多场合。