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红外通信收发系统的设计和实现实验报告

学院：信息与通信工程学院

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红外通信收发系统的设计和实现实验报告

1、课题名称

红外通信收发系统的设计与实现

2、摘要

红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外数据传输，使用传输介质――红

外线。红外线是波长在750nm～1mm之间的电磁波，是人眼看不到的光线。红外数据传输一

般采用红外波段内的近红外线，波长在0.75～25um之间。本实protel软件辅助设计，分析

并设计了红外通信系统的发射电路与接收电路，实现了红外信号的无线传输功能和音乐信号

的收发功能。

3、关键词

红外线、收发系统、音乐芯片

3、设计任务要求；

1、基本要求：

（

1）设计一个正弦波振荡器，f≥1kHz，Uopp≥3v；

（2）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

收端可收到无明显失真的输入信号；

（3）要求接收端LM386增益设计G=200;

（4）设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用软件绘制完整的电路原理图（PROTEL）

及印制电路板图（PCB）

2、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

真的播放出来。

3、探究环节：

探索其它红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决的方案，给出应用方案。

4、设计思路、总体结构框图；

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1、设计思路

系统主要由信号产生电路，红外光发射系统，红外光接收系统三个模块完成基本实验要

求，其中信号产生电路分别由信号发生器和音乐芯片代替，电信号经过发生系统转化为红外

光信号，经接收系统接受后，光信号转化为电信号，再通过喇叭将其转化为语音信号，实现

红外光通信的全过程。

首先主要用信号发生器发出电信号，微弱的电信号经过一个分压式共射电路适当放大，

并通过LED红外发送管转化为光信号发送。

信号经接收管接收后，通过运放电路得到较高的输出功率，驱动喇叭发出声音。利用放

大器LM386，调节电位器改变其增益，驱动喇叭得到所需功率。再将音乐芯片替代信号发生

器重复上述过程即可驱动喇叭发出音乐芯片的声音（此实验为三声门铃声）

2.总体框架图

1、信号的产生

实验中使用了音乐芯片KD-9300或者LX-9300来完成。信号产生也可以使用RC振荡器

构成，但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，电流过大容易毁

坏发光管。（要注意芯片的接法以及发送电路的连接。）

3、红外光接收模块的设计

1）高通滤波器：红外接收的二极管都是光敏二极管，这样普通光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。