单片机的红外串行通信

　　如何增加传送距离呢？有两个方法：其中一个方法是采用高灵敏度的红外接收电路，但是其成本比较高，且比较容易受到干扰。另一个方法是提高发射功率（指峰值功率，不一定需要提高平均功率），这可以通过减小连接到发射器的电阻R来实现，通常可以减小到10Ω。但是需要注意的是，在这种情况下，为了降低功耗和对其他红外设备的干扰，红外线载波的占空比需要降低。一般选择30%左右的占空比，，也就是DATCLK的高电平时间应为18uS左右，而低电平时间应为8uS左右（38KHz载波频率）

二． PC红外接收原理

　1. RS232标准简介

　　现在的PC中，一般已经集成了红外通信端口，但由于其通信协议比较复杂，与单片机接口不便。为简便起见，我们采用在PC的COM口（RS232端口）上扩展一个红外接收电路来实现。在此，首先对RS232标准作一个简单介绍。
　　RS232是EIA(电子工业联合会)制定的一个串行通信推荐标准，用于DTE与DCE的连接（典型的DTE是PC，典型的DCE是调制解调器），有效传输距离15米，如果采用4~20mA的电流环则可达到1公里以上的通信距离。RS232中，共规定了25条信号线（包括数据线、控制线、状态线等），但是在实际应用中不一定要用到全部的信号线。在早期的PC中，通常配置有一个25针的串行口和一个9针的串行口；而现在生产的PC中，两个串行口一律采用9针的DB9插座。9针串行口的信号线定义如表1所示：

　2. 红外接收扩展电路

　　这里我们认为DTE是PC，那么就可以从表1中看到，PC的输出脚有3个：TXD、DRT和RTS。TXD是串行数据发送端口，波特率从110bps到115200bps（需硬件支持）。DTE用DTR以告诉DCE已经准备好接收数据，并用RTS向DCE请求发送数据，这两个信号主要用于硬件流量控制。在红外接收扩展电路中，不需要进行流量控制，而是利用DTR和RTS为接收电路提供电源。我们知道，标准的RS232电平是负逻辑：＋3V~＋15V表示逻辑0；－3V~－15V表示逻辑1。这样，只要使能DTR和RTS，这两个引脚就可以输出＋15V左右的电平，从而给红外接收电路供电。根据这样的设计思路，红外接收扩展电路如图1：

　　上图中，D1、D2和D4起隔离作用，R1主要用来保护PC串口，C1和C2用来滤波，U1是三端稳压器，为红外接收模块提供＋5V工作电源。U2是三端集成红外接收模块，一般接收中心频率为38KHz，可以完成从红外接收、滤波到解调的全部过程。LED作为指示灯，当接收到红外信号时，LED会闪亮。此电路的关键之处在于DTR、RTS和TXD三个引脚的接法：DTR和RTS为电源供应脚，可提供＋15V左右的电源，前提是需要在PC监控程序中使能。TXD引脚为接收提供负电源。TXD脚是数据发送脚，为什么可以提供负电源呢？这正是本电路的巧妙之所在。我们知道，RS232协议标准中，当不发送数据时，TXD脚输出低电平，即－15V左右。在红外接收扩展电路中，只具有红外接收功能，而无发送功能，因此正好可以利用TXD脚为接收提供低电平。当没有接收到红外信号时，红外接收模块的１脚输出高电平，三极管Q1截止，TXD通过D4把RXD脚下拉到低电平；而当接收到红外信号时，红外接收模块输出低电平，三极管Q1导通，这时RXD脚变为高电平。

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