红外通信.doc

模 电 综 合 实 验 实 验 报 告 课题名称：红外通信收发系统的设计与实现 摘要及关键词 摘要：红外通信是利用红外技术实现两点间的近距离通信和信息转发1、不易被人发现和截获，必威体育官网网址性强；2、几乎不会受到电气、天电、人为干扰，抗干扰性强。它一般由发射和接收系统两部分组成。发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收，就构成红外通信系统。将音乐芯片KD-9300中的音乐信号作为系统的输入，经过发射端发射、接收端的接收和LM386的放大后能在接收端的喇叭里听到优美、无声的音乐。关键词: 红外通信发射，接收?，增益，无失真。 一 实验目的 掌握简单的红外光通信系统的组成及设计原理； 掌握通信电子系统方案设计、电路设计的方法； 熟悉电路仿真软件的使用； 掌握PCB设计电路装配和调试的方法； 二 设计任务要求： 1.基本要求 ⑴设计一个正弦波振荡器，f=1kHZ,Uopp=3V； ⑵.所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可以接收到无明显失真的输入信号； ⑶.要求接受端LM386增益设计大于G=200； ⑷.设计该电路的电源电路(不要求实际搭建)，用PROTEL软件绘制完整 的电路原理图（SCH）及印制电路板图（PCB）。 ⑸.提高要求： 利用音乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真地播放出来。 ⑹探究环节： 探索其他红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决方案，给出应用方案。 三 设计思路和总体结构框图 语音和音乐等低频电信号一般不直接远距离传输，而是经过放大后对发射机的高频振荡进行调制后通过一定的媒介传输出去。红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，和目前世界上所采用的骨干通信网的光纤通信系统是有相同之处的，唯一重要的差别就是它们二者所采用的传输媒质不用，一个是大气，一个则是光纤 四　分块电路和总体电路的设计（含电路图）。 信号产生： 这里利用了音乐芯片KD－9300或是LX9300来完成。 LX-9300的接法 kd-9300的接法 信号产生也可以用RC振荡器构成，但注意信号的幅度不宜过大。 （2）红外光发送模块的设计 设计原则主要是考虑红外发送管的工作电流，电流过小，传输距离短，电流过大有容易毁坏发光管 红外光发送电路 （3）红外光接收模块的设计 红外光接收电路 （4）高通滤波器 红外接收的二极管都是光敏二极管，这样普通灯光也对其都成一定程度的影响，为了获得更好的效果，还要在信号输出端加入高通滤波器，消除恒定的外接低频信号的干扰，这样接收效果和灵敏度将显著提高。 （5）功率放大器 利用音频功率专用放大器LM386，可以得到50～200的增益，足以驱动0.8W的小喇叭。 放大器LM386 （6）系统调制 ： 系统调制原则：根据电路原理先调制各单元电路，然后再整机调试。 ①第一步是调制发送电路。记录红外发射驱动电路的输出波形和红外管中的电流； ② 第二步调制接收电路。去掉红外接收管，加一个正弦小信号，调试输出放大倍数，要求50－200倍直至输出为正弦波，确保不是自激信号或干扰信号； ③ 第三步是整机调试。将发送电路和接收电路放到一起，在发送端送入正弦小信号，观察输出信号波形； 按音乐芯片CW9300的接线方法焊好管脚，将芯片中音乐信号作为输入信号，能在喇叭中听到优美、无噪声的音乐。 五　所实现功能说明（已完成的基本功能和扩展功能，主要测试数据，必要的测试方法等）； 本次实验电路大致分为三个部分：音乐芯片发生信号，红外发送电路，红外接收电路。 红外发送电路部分是将信号调制，放大后将电信号转化为红外信号发送出去。需要调制三极管放大电路的静态工作点，保证红外管得到足够的驱动，同时又不至于过大烧毁红外管。将信号发生器产生的正弦信号接入输入端，用示波器同时监测输入输出信号，检测波形。观察到输出波形为峰值增大（放大）的，无失真的正弦波。 接收部分主要的功能是将红外信号通过红外接受管转化为电信号，同时放大功率，最后通过喇叭传输出去。由于红外接收管具有光敏性，对普通光也有相应的低频信号。所以在接收到的信号上加上一个电容器，以滤去低频，起消除外界干扰的作用。之后的三极管放大电路和LM386放大电路两级放大，使得能够达到要求的增益和喇叭的功率。调试时，在接收管处加上一个小的正弦信号，在喇叭处用示波器监测信号，调节滑动变阻器，是得波形增益为200，且不失真。 整体调试：将1KHZ的正弦信号接到发送电路的电源端，将示波器连接到接收电路喇叭处监测，将光接收管朝向发光管的方向，调试电路，使得监测输出信号达到相应的幅度且无失真。 实验的提高要求：以音乐芯片产生的乐曲信号作为电源，