摘要: 在實際的通訊領域，發出來的訊號一般有較寬的頻譜，而且都是在比較低的頻率段分布大量的能量，所以稱之為基帶訊號，這種訊號是不適合直接在通道中傳輸的。為便於傳輸、提高抗干擾能力和有效的利用頻寬，通常需要 ...
在實際的通訊領域，發出來的訊號一般有較寬的頻譜，而且都是在比較低的頻率段分布大量的能量，所以稱之為基帶訊號，這種訊號是不適合直接在通道中傳輸的。為便於傳輸、提高抗干擾能力和有效的利用頻寬，通常需要將訊號調製到適合通道和雜訊特性的頻率範圍內進行傳輸，這就叫做訊號調製。在通訊系統的接收端要對接收到的訊號進行解調，恢復出原來的基帶訊號。這部分通訊原理的內容，大家了解一下即可。
我們平時用到的紅外遙控器裡的紅外通訊，通常是使用38k左右的載波進行調製的，下面我把原理大概給大家介紹一下，了解一下，先看傳送部分原理。
調製：就是用待傳送訊號去控制某個高頻訊號的幅度、相位、頻率等參量變化的過程，即用乙個訊號去裝載另乙個訊號。比如我們的紅外遙控訊號要傳送的時候，先經過38k調製，如圖1所示。
圖1 紅外訊號調製
原始訊號就是我們要傳送的乙個資料「0」位或者一位資料「1」位，而所謂38k載波就是頻率為38k的方波訊號，調製後訊號就是最終我們發射出去的波形。我們使用原始訊號來控制38k載波，當訊號是資料「0」的時候，38k載波毫無保留的全部傳送出去，當訊號是資料「1」的時候，不傳送任何載波訊號。
那在原理上，我們如何從電路的角度去實現這個功能呢？如圖2所示。
圖2 紅外發射原理圖
38k載波，我們可以用455k晶振，經過12分頻得到37.91k，也可以由時基電路ne555來產生，或者使用微控制器的pwm來產生。當訊號輸出引腳輸出高電平時，q2截止，不管38k載波訊號如何控制q1，右側的豎向支路都不會導通，紅外管l1不會傳送任何資訊。當訊號輸出是低電平的時候，那麼38k載波就會通過q1釋放出來，在l1上產生38k的載波訊號。這裡要說明的是，大多數家電遙控器的38k的占空比是1/3，也有1/2的，但是相對少一些。
正常的通訊來講，接收端要首先對訊號通過監測、放大、濾波、解調等等一系列電路處理，然後輸出基帶訊號。但是紅外通訊的一體化接收頭hs0038b，已經把這些電路全部整合到一起了，我們只需要把這個電路接上去，就可以直接輸出我們所要的基帶訊號了，如圖3所示。
圖3 紅外置收原理圖
由於紅外置收頭內部放大器的增益很大，很容易引起干擾，因此在接收頭供電引腳上必須加上濾波電容，官方手冊給的值是4.7uf，我們這裡直接用的10uf，手冊裡還要求在供電引腳和電源之間串聯100歐的電阻，進一步降低干擾。
圖3所示的電路，用來接收圖16-5電路傳送出來的波形，當hs0038監測到有38k的紅外訊號時，就會在out引腳輸出低電平，當沒有38k的時候，out引腳就會輸出高電平。那我們把out引腳接到微控制器的io口上，通過程式設計，就可以獲取紅外通訊發過來的資料了。
大家想想，out引腳輸出的資料是不是又恢復成為基帶訊號資料了呢？那我們微控制器在接收這個基帶訊號資料的時候，如何判斷接收到的是什麼資料，應該遵循什麼協議呢？像我們前邊學到的uart、i2c、spi等通訊協議都是基帶通訊的通訊協議，而紅外的38k僅僅是對基帶訊號進行調製解調，讓訊號更適合在訊號中傳輸。
由於我們的紅外調製訊號是半雙工的，而且同時空間只能允許乙個訊號源，所以我們紅外的基帶訊號不適合在i2c或者spi通訊協議中進行的，我們前邊提到過uart雖然是2條線，但是通訊的時候，實際上一條線即可，所以紅外可以在uart中進行通訊。當然，這個通訊也不是沒有限制的，比如在hs0038b的資料手冊中標明，要想讓hs0038b識別到38k的紅外訊號，那麼這個38k的載波必須要大於10個週期，這就限定了我們紅外通訊的基帶訊號的位元率必須不能高於3800，那如果把串列埠輸出的訊號直接用38k調製的話，波特率也就不能高於3800
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