紅外調(diào)制與解調(diào)原理.doc

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1、4功能模塊設(shè)計(jì)4.1紅外的發(fā)射和接收紅外線波長(zhǎng)在750nm至1um之間的電磁波，它的頻率低于可見光，是一種人的眼睛看不到的光線。紅外遙控具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易于實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)。紅外遙控由發(fā)送和接收兩部分組成，發(fā)送端采用單片機(jī)將待發(fā)送的二進(jìn)制信號(hào)編碼調(diào)制為一系列的脈沖信號(hào)，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。紅外接收采用性能可靠的一體化紅外接收頭接收紅外信號(hào)，它同時(shí)對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，檢波，整形，得到TTL電平的編碼信號(hào)，再送給單片機(jī)，經(jīng)單片機(jī)解碼并進(jìn)行相關(guān)操作。發(fā)送與接收示意圖如下所示：圖4發(fā)

2、送與接收示意圖由上所述可知，遙控系統(tǒng)分為編碼，調(diào)制，解調(diào)和解碼如圖5所示四大部分：圖5遙控與接收系統(tǒng)4.1.1編碼如圖4，二進(jìn)制信號(hào)中的‘1’的高低電平均等于0.26ms，相當(dāng)于10個(gè)26us的寬度；二進(jìn)制信號(hào)中的‘0’的低電平寬0.52ms，高電平寬0.26ms。圖6編碼示意圖4.1.2調(diào)制紅外信號(hào)的調(diào)制有脈沖寬度調(diào)制（PWM），脈沖位置調(diào)制（PPM）等方法，本設(shè)計(jì)采用脈寬調(diào)制。二進(jìn)制的調(diào)制由單片機(jī)來完成，它把編碼后的二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制成頻率為38khz的間斷脈沖串，此脈沖串即是用于紅外發(fā)射二極管發(fā)送的信號(hào)。如

3、圖7，A是二進(jìn)制信號(hào)的編碼波形，B是頻率為38khz（周期約為26us）的連續(xù)脈沖串，C是經(jīng)調(diào)制后的間斷脈沖串，即是用于發(fā)送的信號(hào)。圖7中，待發(fā)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)為101。圖7信號(hào)調(diào)制示意圖4.1.3解調(diào)二進(jìn)制信號(hào)的解調(diào)由一體化紅外接收頭來完成，它把接收到的信號(hào)（圖8中的波形D也是圖7中的波形C）經(jīng)內(nèi)部處理并解調(diào)復(fù)原，輸出圖8中的波形E(正好是圖7中A的取反)。接收頭的解調(diào)可理解為：在輸入脈沖串時(shí)輸出低電平，否則輸出高電平。二進(jìn)制的解碼由單片機(jī)來完成，它把紅外接收頭送來的二進(jìn)制編碼波形通過解碼，還原成發(fā)送端發(fā)送的數(shù)

4、據(jù)。如圖8，把波形E解碼還原成數(shù)據(jù)信息101。圖8信號(hào)解調(diào)示意圖4.1.4解碼在發(fā)送字節(jié)的開始先通過單片機(jī)發(fā)送20個(gè)脈沖寬度（每個(gè)脈沖周期26us）的高電平作為傳輸?shù)拈_始（同步幀），接著發(fā)送8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)（高位在前，低位在后），最后發(fā)送10個(gè)脈沖寬度的低電平作為傳輸?shù)慕Y(jié)束，如圖9所示：圖9字節(jié)傳輸當(dāng)接收到同步幀后，進(jìn)入解碼部分。解碼采用軟件抽樣判別，以15個(gè)脈沖為判別門限，在門限時(shí)刻讀得低電平時(shí)（如圖10中A點(diǎn)），即可判定為編碼‘1’；在門限時(shí)刻讀得高電平時(shí)（如圖10中的B點(diǎn)），即可判定為編碼‘0’。解碼一位

5、后，須等到下一位的高電平到來，再計(jì)數(shù)15個(gè)脈沖后，判斷讀得的電平時(shí)高還是低，進(jìn)行解碼。圖10解碼