一种用于单片机的红外串行通信接口

一种用于单片机的红外串行通信接口

一种用于单片机的红外串行通信接口
摘要：阐述红外通信的基本工作原理；结合在单相电度表抄表系统中的具体应用，介绍
一种适合单片机系统的红外通信方案，设计具体的硬件接口电路，说明其工作原理，给
出应用于红外通信的程序流程，并指出在实施过程中应注意的一些问题。
    关键词：单片机 红外通信 串行接口 抄表系统
引言
在很多单片机应用系统中，常常利用非电信号（如光信号、超声波信号等）传送控制
信息和数据信息，以实现遥控或遥测的功能。例如在单相电度表抄表系统中，就是使用
手持抄表器通过遥控的方式，来完成电度表用电量的抄录、设置表底数、电度表校时等
工作。红外通信具有控制简单、实施方便、传输可靠性高的特点，是一种较为常用的通
信方式。实现单片机系统红外通信的关键在于红外接口电路的设计以及接口驱动程序的
设计。
1 红外通信的基本原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。发送
端采用脉时调制（PPM）方式，将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列，并驱动红
外发射管以光脉冲的形式发送出去；接收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大
、滤波等处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后输出。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信
道进行传输；红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。

2 红外通信接口的硬件电路设计
单片机本身并不具备红外通信接口，但可以利用单片机的串行接口与片外的红外发射
和接收电路，组成一个应用于单片机系统的红外串行通信接口，如图1所示。
2.1 红外发送器
红外发送器电路包括脉冲振荡器、驱动管T1和T2、红外发射管D1和D2等部分。其中脉
冲振荡器由NE555定时器、电阻（R1、R2）和电容（C1、C2）组成，用以产生38kHz的脉
冲序列作