很多朋友对红外光通信装置设计研究现状，红外光通信装置还不了解，今天小绿就为大家解答一下。
通信(3883)tda2822(36)引言20世纪80年代以来，无线通信技术取得了飞速发展。它不受时间和空间的限制，可以采用灵活多样的方式，保证语音、数据和图像的畅通无阻的全面传输。它具有无需架设复杂的输电线路、通信地点灵活等特点。其中，蓝牙技术是一种新型的短距离无线传输技术，但蓝牙技术最大的障碍是价格太贵，抗干扰能力弱，通信距离短，存在信息安全问题，限制了其用户数量。同时，大规模测试和R&D的成本过高，不利于蓝牙通信技术的大规模R&D和广泛应用。
红外通信以红外光为载体传输数据信息，无需申请频率使用权。所以红外通信使用方便，具有体积小、功耗低、价格低、连接方便的特点。根据光的独立传播原理，红外通信之间互不干扰，也不用担心散射的电磁干扰。此外，红外发射角度小，传输安全性高，对其他电子设备无干扰，适用于需要电气隔离和抗干扰的场合。
1.硬件电路设计红外光通信装置包括语音发送模块、中继转发节点模块和语音接收模块(见图1)。其中，语音传输模块测试单元主要实现语音信号的压缩、编码、调制和传输功能；中继节点测试单元，主要实现载波红外信号的转发功能；语音接收模块的测试单元用于接收语音信号，对其进行解调并通过耳机播放。
图1系统硬件框图
1.1红外通信模块的设计红外通信模块的电路如图2所示。红外通信发射模块采用红外发射管，由74HC00芯片及外围电路驱动。红外发射管的载波发射信号频率为38kHz。因此，74HC00对处理器产生的38kHz载波信号和要传输的语音信号进行“与”运算，完成载波传输。红外通信接收模块由接收器件CHQ1838和电压比较器LM339组成。接收到的语音信号被输入STM32处理器进行数字滤波和数模转换。
图2无线模块示意图
1.2.中继节点模块的设计中继节点模块由MSP430处理器、三极管和红外发射接收管组成。它的作用是利用波长为950nm的近红外线作为信息载体，将传输信号旋转一定角度后发送出去(见图3)。首先，中继节点的红外接收管接收38kHz的发射信号；然后传输给MSP430单片机；最后单片机将输出信号输出到两级三极管放大，驱动红外发射管完成发射。红外发射管和接收管之间的角度就是信号转向的角度。
图3中继站发射和接收模块示意图
1.3.耳机驱动模块TDA2822的设计是一个双通道音频功率放大电路(见图4)。立体声功放电路中，R1和R2是输入偏置电阻，C1和C2是负反馈端的接地电容，C3和C5是输出耦合电容，R4、C6和C8是防止电路振荡的谐波抑制电路。
图4耳机驱动电路示意图
1.4 STM 32处理器的设计红外光通信装置中的处理器选用STM32F103VET6。图5显示了STM32的原理图。该芯片集成了64k字节片上SRAM(StaTIcRAM)和512k字节片上Flash，具有JTAG(联合测试组)调试接口、发光二极管、状态LED、RS-232接口、USB 2.0从接口、MicroSD卡插座和备用电池座。语音编码由处理器结合Speex算法完成，芯片中集成的A/D、D/A模块完成模数转换，产生38kHz载波信号，最终完成语音信号的红外通信。
图5 STM32原理图
2.系统软件设计：系统软件实现语音信号的编码、解码、数字滤波和模数转换。发射机系统软件主要包括语音信号采集和A/D转换、语音信号传输编码和传输控制。A/D转换由内部集成的A/D模块完成，编码和传输控制通过编程实现。每次接收4000个数据，以600Byte/s的速率传输信号，解决红外通信中信号数量有限的问题，实现信号的稳定传输。
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