一种基于单片机的红外线通信系统技术方案

本实用新型专利技术涉及红外通信技术领域，尤其涉及一种基于单片机的红外线通信系统，本实用新型专利技术采用了单片机带动舵机、舵机自动调整红外发射角度的技术设计，解决了传统红外通信需要调整角度、通信受限制的技术问题，达到了对自动调整红外通信角度、保证通信流畅的技术效果；采用单片机红外通信技术方法，解决了传统红外通信解码、调制复杂技术问题，达到了单片机控制简易、可修改能力强、通信稳定的技术效果。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及红外通信
，尤其涉及一种基于单片机的红外线通信系统。
技术介绍
红外线通信是一种利用红外线传输信息的通信方式。可传输语言、文字、数据、图像等信息。红外线具有容量大，保密性强，抗电磁干扰性能好，设备结构简单、体积小、重量轻、价格低；但在大气信道中传输时易受气候影响的特点。红外线波长范围为0.70μm～1mm，其中300μm～1mm区域的波也称为亚毫米波。大气对红外线辐射传输的影响主要是吸收和散射。而现有对红外通信技术的最大障碍为其传输角度具有一定的限制。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种基于单片机的红外线通信系统，采用了单片机带动舵机、舵机自动调整红外发射角度的技术设计，解决了传统红外通信需要调整角度、通信受限制的技术问题，达到了对自动调整红外通信角度、保证通信流畅的技术效果；采用单片机红外通信技术方法，解决了传统红外通信解码、调制复杂技术问题，达到了单片机控制简易、可修改能力强、通信稳定的技术效果。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：包括MCU单元、红外接收器和红外发射管；MCU单元一侧I/O连接有调制电路，MCU单元通过调制电路控制红外发射管，调制电路输入端连接有载波信号；MCU单元另一侧串行连接有解码电路，红外接收器通过解码电路将信号发送至MCU单元；MCU单元并行连接有驱动单元，MCU单元通过驱动单元控制有舵机，红外发射管安>装在舵机上；MCU单元电源输入端安装有稳压电源电路，稳压电源电路为MCU单元和驱动单元提供稳定电源。进一步优化本技术方案，所述的MCU单元为ATmega128单片机最小系统；载波信号为38K高频载波信号，驱动单元为L298N电机驱动芯片，舵机为WCG50-20/20电机；进一步优化本技术方案，所述的L298N电机驱动芯片的IN1脚连接MCU单元的PA0脚，L298N电机驱动芯片的IN2脚连接MCU单元的PA1脚，L298N电机驱动芯片的IN3脚连接MCU单元的PA2脚，L298N电机驱动芯片的IN4脚连接MCU单元的PA3脚，L298N电机驱动芯片的OUT1、OUT2连接在舵机的输入端上；进一步优化本技术方案，所述的调制电路包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R7；三极管Q1的集电极连接电源，三极管Q1的基极连接在MCU单元的PB0脚，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三级管Q2的基极连接载波信号，三极管Q2的发射极连接红外发射管的阳极，红外发射管的阴极接地。三极管Q1和三极管Q2为MPS6518型三极管。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、使用ATmega128单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,具有极高性能价格比；2、舵机为WCG50-20/20电机，功耗低、传动效率高、噪音低、使用寿命超过同类产品；3、采用MPS6518型三极管，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点。附图说明图1是本技术工作电路图；图2是本技术控制工作流程图；图3是MCU单元最小系统电路图；图4是驱动单元电路图；图5是红外调制模块电路图。图中，1、MCU单元；2、红外接收器；3、红外发射管；4、驱动单元；5、舵机；6、调制电路；7、载波信号；8、解码电路；9、电源；具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本技术的概念。具体实施方式一：如图1-5所示，包括MCU单元1、红外接收器2和红外发射管3；MCU单元1一侧I/O连接有调制电路6，MCU单元1通过调制电路6控制红外发射管3，调制电路6输入端连接有载波信号7；MCU单元1另一侧串行连接有解码电路8，红外接收器2通过解码电路8将信号发送至MCU单元1；MCU单元1并行连接有驱动单元4，MCU单元1通过驱动单元4控制有舵机5，红外发射管3安装在舵机5上；MCU单元1电源输入端安装有稳压电源电路9，稳压电源电路9为MCU单元1和驱动单元4提供稳定电源。所述的MCU单元1为ATmega128单片机最小系统；载波信号7为38K高频载波信号，驱动单元4为L298N电机驱动芯片，舵机5为WCG50-20/20电机；所述的L298N电机驱动芯片的IN1脚连接MCU单元1的PA0脚，L298N电机驱动芯片的IN2脚连接MCU单元1的PA1脚，L298N电机驱动芯片的IN3脚连接MCU单元1的PA2脚，L298N电机驱动芯片的IN4脚连接MCU单元1的PA3脚，L298N电机驱动芯片的OUT1、OUT2连接在舵机5的输入端上；所述的调制电路6包括三极管Q1、三极管Q2和电阻R7；三极管Q1的集电极连接电源，三极管Q1的基极连接在MCU单元1的PB0脚，三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极，三级管Q2的基极连接载波信号7，三极管Q2的发射极连接红外发射管3的阳极，红外发射管3的阴极接地。三极管Q1和三极管Q2为MPS6518型三极管。如图1，MCU单元1通过调制电路6来使红外发射管3发出想要的红外通信信号，而载波信号7的作用是提供能够在空气中传播的高频信号；而MCU单元1可以通过解码电路8来同时接收外来的红外通信信号，通过解码来获取信息；而本技术的优势在于在红外发射管3上加设舵机5，可以通过MCU单元1来控制舵机5旋转，达到是红外发射角度可自适应变化的目的；图2为本技术的流程图，首先MCU单元1发射校正信号，使红外发射管3发射，并通过红外接收器2接收，通过检验是否接收信号与信号是否正确、准确来验证系统的通信是否能够保证，若不流畅，自适应地通过调整舵机5，保证通信角度的正确性。图3为单片机ATmega128的最小型系统，使用ATmega128单片机作为主控单元，集成了较大容量的存储器和丰富强大的硬件接口电路,具有极高性能价格比。图5中，使用555施密特触发器来提供载波信号7，保证载波信号的性能，为红外通信过程提供良好的载波性能，而采用MPS6518型三极管，具有输入电阻高、噪声小、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点，应当理解的是，本技术的上述具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的红外线通信系统，其特征在于：包括MCU单元(1)、红外接收器(2)和红外发射管(3)；MCU单元(1)一侧I/O连接有调制电路(6)，MCU单元(1)通过调制电路(6)控制红外发射管(3)，调制电路(6)输入端连接有载波信号(7)；MCU单元(1)另一侧串行连接有解码电路(8)，红外接收器(2)通过解码电路(8)将信号发送至MCU单元(1)；MCU单元(1)并行连接有驱动单元(4)，MCU单元(1)通过驱动单元(4)控制有舵机(5)，红外发射管(3)安装在舵机(5)上；MCU单元(1)电源输入端安装有稳压电源电路(9)，稳压电源电路(9)为MCU单元(1)和驱动单元(4)提供稳定电源。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的红外线通信系统，其特征在于：包括MCU单元(1)、红外接收器(2)
和红外发射管(3)；MCU单元(1)一侧I/O连接有调制电路(6)，MCU单元(1)通过调制电路(6)
控制红外发射管(3)，调制电路(6)输入端连接有载波信号(7)；MCU单元(1)另一侧串行连接
有解码电路(8)，红外接收器(2)通过解码电路(8)将信号发送至MCU单元(1)；
MCU单元(1)并行连接有驱动单元(4)，MCU单元(1)通过驱动单元(4)控制有舵机(5)，红
外发射管(3)安装在舵机(5)上；MCU单元(1)电源输入端安装有稳压电源电路(9)，稳压电源
电路(9)为MCU单元(1)和驱动单元(4)提供稳定电源。
2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的红外线通信系统，其特征在于：MCU单元(1)
为ATmega128单片机最小系统；载波信号(7)为38K高频载波信号，驱动单元(4)为L298N电机
驱动芯片，舵机(5)为WCG50-20/20电机。
3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：康玮，
申请(专利权)人：长江大学，
类型：新型
国别省市：湖北;42