红外遥控通信原理
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摘要: 　　在实际的通信领域，发出来的信号一般有较宽的频谱，而且都是在比较低的频率段分布大量的能量，所以称之为基带信号，这种信号是不适合直接在信道中传输的。为便于传输、提高抗干扰能力和有效的利用带宽，通常需要 ...
　　在实际的通信领域，发出来的信号一般有较宽的频谱，而且都是在比较低的频率段分布大量的能量，所以称之为基带信号，这种信号是不适合直接在信道中传输的。为便于传输、提高抗干扰能力和有效的利用带宽，通常需要将信号调制到适合信道和噪声特性的频率范围内进行传输，这就叫做信号调制。在通信系统的接收端要对接收到的信号进行解调，恢复出原来的基带信号。这部分通信原理的内容，大家了解一下即可。
　　我们平时用到的红外遥控器里的红外通信，通常是使用38K左右的载波进行调制的，下面我把原理大概给大家介绍一下，了解一下，先看发送部分原理。
　　调制：就是用待传送信号去控制某个高频信号的幅度、相位、频率等参量变化的过程，即用一个信号去装载另一个信号。比如我们的红外遥控信号要发送的时候，先经过38K调制，如图1所示。
图1&&红外信号调制&&
　　原始信号就是我们要发送的一个数据“0”位或者一位数据“1”位，而所谓38K载波就是频率为38K的方波信号，调制后信号就是最终我们发射出去的波形。我们使用原始信号来控制38K载波，当信号是数据“0”的时候，38K载波毫无保留的全部发送出去，当信号是数据“1”的时候，不发送任何载波信号。
　　那在原理上，我们如何从电路的角度去实现这个功能呢？如图2所示。
图2&红外发射原理图
　　38K载波，我们可以用455K晶振，经过12分频得到37.91K，也可以由时基电路NE555来产生，或者使用的PWM来产生。当信号输出引脚输出高电平时，Q2截止，不管38K载波信号如何控制Q1，右侧的竖向支路都不会导通，红外管L1不会发送任何信息。当信号输出是低电平的时候，那么38K载波就会通过Q1释放出来，在L1上产生38K的载波信号。这里要说明的是，大多数家电遥控器的38K的占空比是1/3，也有1/2的，但是相对少一些。
　　正常的通信来讲，接收端要首先对信号通过监测、放大、滤波、解调等等一系列电路处理，然后输出基带信号。但是红外通信的一体化接收头HS0038B，已经把这些电路全部集成到一起了，我们只需要把这个电路接上去，就可以直接输出我们所要的基带信号了，如图3所示。
图3&红外接收原理图
　　由于红外接收头内部放大器的增益很大，很容易引起干扰，因此在接收头供电引脚上必须加上滤波，官方手册给的值是4.7uF，我们这里直接用的10uF，手册里还要求在供电引脚和之间串联100欧的电阻，进一步降低干扰。
　　图3所示的电路，用来接收图16-5电路发送出来的波形，当HS0038监测到有38K的红外信号时，就会在OUT引脚输出低电平，当没有38K的时候，OUT引脚就会输出高电平。那我们把OUT引脚接到单片机的IO口上，通过编程，就可以获取红外通信发过来的数据了。
　　大家想想，OUT引脚输出的数据是不是又恢复成为基带信号数据了呢？那我们单片机在接收这个基带信号数据的时候，如何判断接收到的是什么数据，应该遵循什么协议呢？像我们前边学到的UART、I2C、SPI等通信协议都是基带通信的通信协议，而红外的38K仅仅是对基带信号进行调制解调，让信号更适合在信号中传输。
　　由于我们的红外调制信号是半双工的，而且同时空间只能允许一个信号源，所以我们红外的基带信号不适合在I2C或者SPI通信协议中进行的，我们前边提到过UART虽然是2条线，但是通信的时候，实际上一条线即可，所以红外可以在UART中进行通信。当然，这个通信也不是没有限制的，比如在HS0038B的数据手册中标明，要想让HS0038B识别到38K的红外信号，那么这个38K的载波必须要大于10个周期，这就限定了我们红外通信的基带信号的比特率必须不能高于3800，那如果把串口输出的信号直接用38K调制的话，波特率也就不能高于3800。
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2.4g无线模块 无线数据模块 无线通信模块 无线收发模块
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产品品牌：安阳新世纪
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所在地：河南 安阳
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【产品参数】
品牌：安阳新世纪
【详细描述】
2.4G无线模块
JF24D技术规格书
2014年升级版本
（升级版本号：version&04）2014年升级版模块必须升级寄存器配置，否则不能通信升级程序可以兼容老版本模块&&&
【性能介绍】
&&&&JF24D&无线双向模块整合了高频键控（GFSK）收发电路的功能，以特小体积更低成本实现高速数据传输的功能。JF24D升级版本传输速率可选择2M，1M，250K，从原来的87个通道增加到128个通道，可在拥挤的ISM&频段中达到稳定可靠的短距离数据传输&而互不干扰。JF24D工作在全球开放的ISM&频段，免许可证使用。
升级版采用新的设置，在&1M&模式下，接收灵敏度比老版本提高3dB。升级版增加250K速率，比1M&模式下，接收灵敏度提高7dB。升级版频率范围从原来的增加到。升级版SPI接口电压提高到5.25V。升级版尺寸及功能引脚不变。
【应用范围】
&&&&无线数据传输，无线遥控，无线鼠标，无线键盘，无线电子标签，无线遥控玩具，自动化数据采集系统；家庭电器智能控制；工业无线自动控制；无线自动抄表。
【性能参数】
频率范围：Mhz
可编程输出功率：-10/-5/0/5(dbM)
发射电流：13mA(-10dBm)&～&23mA(5dBm)
接收电流：22mA
休眠电流：2.5uA
待机电流：50-330uA（模式I-II）
工作电压：1.9-3.6V（推荐3.2V）
调制方式：GFSK/FSK
RF传输速率：250K/1M/2M
接收灵敏度：-87dBm(2M)&～&-97dBm(250K)
编程接口：SPI数字接口
SPI接口输入电压：最大5.25V
SPI接口输出电流：最大0.25mA
最大距离：100米(遥控）20米（数传）
模块尺寸：21x13x2mm（长X宽X厚）
天线形式：PCB天线
【脚位功能及外型安装尺寸】
&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
&&&&&&&2014年升级版本(version&04)&&&&&&&版本(version&03B）
正3.2V（1.9-3.6V）
SPI总线数据输出（JF24D数据输出）
RX、TX使能
SPI总线时钟
SPI总线数据输,&,&,&,&,&,&入（JF24D数据输入）
SPI总线使能
空脚，没有使用
IRQ&TX&active&low
发送或接受数据包标志
空脚，没有使用
【JF24D升级版寄存器修改说明】
升级版本号：version&04JF24D升级版本需要修改下面3个设置JF24D-B升级版本修改以此相同
1、Bank1&初始值
&&&&Bank1&&SPI&setting
原版本&（&version&03B）
升级版本&&（&version&04）
1B8296D9&适用于速率1Mbps和2Mbps
1B8AB6D9适用于速率250Kbps
A67F0224（开启RSSI）
A67F0624（关闭RSSI）
CFF7FEFFFF
CFF7FEFFFF
2、Bank0&初始值
Reg6&4&：寄存器6的第4个位，升级版本必须设置为&0
Bank0&&SPI&setting
&&&&老版本&可以设置为任意值，不影响工作。
&&&&升级版本&必须设置为&0，否则不能正常工作。
用户如果使用到&RSSI&需要修改下面RSSI值。没有使用，不需要修改
vth&3:0&&&&&&&&&&Bank1.Reg5&&&&&老版本(dBm)&&&&升级版本(dBm)
&&&修改示例
【JF24D升级版使用说明】1、JF24D工作电压范围：1.9&3.6V之间，推荐电压3.2V，超过3.6V会损坏器件。
2、JF24D模块的脚距为1.27mm,孔径为0.6mm,可以采用针径为0.46mm&脚距为1.27mm&的排针固定在主板上。也可以直接将模块直接焊在PCB主板上，但模块的PCB天线部位底下的PCB主板不可以敷铜。
3、2.4G模块需要与单片机配套才能编程写入程序，JF24D为SPI接口，没有SPI接口的单片机可以用IO口模拟。
4、单片机与JF24D模块连接后上电，写入程序，对JF24D初始化，JF24D寄存器值被写入并保持直至断电JF24D寄存器值自动清除。JF24D程序保存在单片机，上电又重新对JF24D初始化，在休眠模式JF24D寄存器值被保存。出现死机，需要断电重新对JF24D初始化。JF24D寄存器值需要先写入单片机才能对模块初始化，我们提供的各种应用程序是C语言编写，经过在开发板上测试运行稳定的程序。客户可以移植修改。
5、设置合理的休眠与唤醒时间可以降低JF24D&的待机电流，但休眠时间不可以设置太长，否则会增加误码率。发射的时间必须要大于休眠时间以保证唤醒后能检测到前导码和同步码才能接收数据。
6、模块电源不可以接反，否则会损坏器件。模块上电后如果需要插拔模块或单片机，请断开电源。2014年升级版JF24D模块SPI&通讯口可以承受&5.25V数据&电压，可以和5V单片机直接连接不需要串&1-3K&电阻。7、JF24D&的详细资料及升级例程文件请在公司网站下载。
8、请随时关注公司的网站下载最新的资料及应用程序。
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STM32 CAN通信的接收最小间隔问题
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小弟做一个CAN在线下载，发现STM32、STM8S单片机在CAN通信时不管主机发送的有多快，从机接收时帧与帧之间的时间间隔总是有15ms左右的间隔。
　比如主机固定以每隔3ms发送一帧数据：数据长度为8个字节。如：1，2，3，4，5，6，7，8。从机接收帧数据的间隔总是15左右。通信速度均为250K。想请各种帮忙解释一下，谢谢！！！！
不可能这么慢的,且还有3个FIFO缓存呢
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不可能这么慢的,且还有3个FIFO缓存呢
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标准中没有指明空闲判定值。
以STM32F1xx为例，11个时钟即为空闲，数值与总线频率相关。
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学习了。。。
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查了半天是上位机的原因，谢谢大家！！
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下载：100积分第3章遥控器硬件和软件系统的实现；易数据无线传输，无线遥控，防盗报警等场合；CDT402-AB.1适用范围:1.远距离无线遥；3.各种低速率数字信号的无线传送；4.各种家用电；2.工作电流：max≤95mA(12V)，min；5.工作频率:315MHz～433.92MHz可；单片机AT89C2051通过串口与CDT402-；串行通信可以分为同步通信和异步通信
第3章 遥控器硬件和软件系统的实现 易数据无线传输，无线遥控，防盗报警等场合。 CDT402-AB.1适用范围:
1.远距离无线遥控；
2.各类防盗报警系统；
3.各种低速率数字信号的无线传送；
4.各种家用电器，智能玩具的遥控等。
CDT402-AB.1技术指标:
1.工作电压：3V-12V；
2.工作电流：max≤95mA(12V)， min≤2mA(3V)；
3.谐振方式: 声表谐振（SAW）；
4.调制方式：ASK/OOK；
5.工作频率: 315MHz～433.92MHz可选, 特殊频率可定制；
6.频率误差: ±75kHz；
7.发射功率：50mw；
8.传输速率：≤10Kbps；
9.自带编码：否。
单片机AT89C2051通过串口与CDT402-AB.1通信。串行通信是指计算机主机与外设之间以及主机系统与主机系统之间数据的串行传送。使用串口通信时，发送和接收到的每一个字符实际上都是一次一位的传送的，每一位为1或者为0。 串行通信可以分为同步通信和异步通信两类。同步通信是指在约定的通信速率下，发送端和接收端的时钟信号频率始终保持一致（同步），这就保证了通信双方在发送和接收数据时具有完全一致的定时关系。异步通信是指通信中两个字符之间的时间间隔是不固定的，而在一个字符内各位的时间间隔是固定的。 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。一帧信息中一般由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。其中同步字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符可以有很多个字符组成，没有个数限制，由所需传输的数据块长度来决定。校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。这里
17第3章 遥控器硬件和软件系统的实现 的信息帧与异步通信中的字符帧不同。 异步通信以字节为单位，长度为5至8位，是一种很常用的通信方式。异步通信中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。异步通信中数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送，它规定字符帧由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。起始位(总是以逻辑0来表示)表示一个字符的开始，接收方可用起始位使自己的接收时钟与数据同步。数据位的位数为5到8位，根据信息量的大小确定，在传输时，按低位在前，高位在后的顺序传送。紧跟在数据位之后的为奇偶校验位，用于对数据检错，通信双方需要约定一致的奇偶校验方式。停止位则表示一个字符的结束，停止位可以是1、1.5、2位，用逻辑1表示。 串行通信是按位传送的，每位信息宽度（持续时间）由数据的传输速率确定。波特率即数据传输的速率，单位时间内传输的位信息量，以每秒传输的位数表示，单位为波特。在异步通信中，接收与发送双方必须按照设定的字符（帧）长度及波特率进行传输，这样才能成功地传输数据。异步通信中发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。
异步通信相对于同步通信来说在速率上要求宽松许多，因为它并不要求网络的两端保持实时同步。只要它们在一个字符的传输时间范围内能保持同步即可，这意味着时钟信号漂移的要求要比同步信号低得多，硬件成本也要低的多，因此异步通信方式简单可靠，也容易实现，故本项目采用异步通信。 单片机与CDT402-AB.1之间采用的是异步通信连接方式。硬件电路如图3-2所示：
18第3章 遥控器硬件和软件系统的实现
图3-2 无线通信接口电路 图中CDT402-AB.1为射频接收模块其1脚为电源、2脚为信号输入口与单片机U3的异步串口P3.1相连。3脚为电源地，4脚为天线。射频发射模块将输入到2脚的数据包调制到315MHz的射频段，把数据发送出去，完成无线发射功能。其中D1、D2为调节射频模块的发射功率而设定，当需要传输距离近时，可以增加D1、D2来减小输入电压，使发射功率减小。 3.1.4电源及电源电压检测电路 遥控器的电源是由9V电池经过3端稳压块7805获得。7805为3端正稳压电路，TO-220 封装，能提供5V稳定的输出电压，应用范围广。内含过流、过热和过载保护电路。带散热片时，输出电流可达1A。7805的输入输出端分别接100uf和10uf的电解电容，起到电源滤波和储能作用。整个电路由于没有高频信号串扰，因此无须接入高频滤波电容。 电源检测电路是由LM358中的一个运放构成的比较器来实现的。 LM358 内部包括有两个独立的、高增益、内部频率补偿的双运算放大器，适合于电源电压范围很宽的单电源使用，也适用于双电源工作模式，在推荐的工作条件下，电源电流与电源电压无关。它的使用范围包括传感放大器、直流增益模块和其他所有可用单电源供电的使用运算放大器的场
19第3章 遥控器硬件和软件系统的实现 合[8]，也可以作为比较器使用。本项目的电压检测就是通过其比较器功能实现的。R1、R2构成分压电路，当电源电压降到一定值，使R2上分的电压小于5V时，U1A的1脚输出低电平，输入到U1，U1接收到信号后，发出报警信号给报警电路。电源及电压检测电路如图3-3所示：
图3-3 电源及电压检测电路 3.1.5 报警电路 报警电路中包括蜂鸣器及其驱动电路。蜂鸣器有无源和有源两种。有源蜂鸣器和无源蜂鸣器的根本区别是产品对输入信号的要求不一样。有源蜂鸣器工作的理想信号是直流电，通常标示为VDC、VDD等。有源蜂鸣器之所以发音是因为其内部有一简单的振荡电路，能将恒定的直流电转化成一定频率的脉冲信号，触发磁场交变，带动钼片振动发音。但是某些有源蜂鸣器在特定的交流信号下也可以工作，只是对交流信号的电压和频率要求很高，此种工作方式一般不采用。而无源蜂鸣器没有内部驱动电路，有些公司和工厂称为讯响器，国标中称为声响器。无源蜂鸣器工作的理想信号为方波。如果给直流信号，蜂鸣器是不响应的，因为磁路恒定，钼片不能振动发音[9]。为了简化报警电路本设计采用的是有源蜂鸣器，信号源为
20第3章 遥控器硬件和软件系统的实现 5V电源。驱动蜂鸣器工作的器件为PNP型三极管作为开关管，其导通电压小，导通电流大，适合作为开关管应用。蜂鸣器U4的正极与电源正极连接，负极与Q1的发射极相连，Q1的集电极与电源负极相连，基极通过电阻R6接入U1的18脚P1.6，构成报警电路。当Q1的基极为高电平时，Q1导通，蜂鸣器U4的负极相当于接地，蜂鸣器报警。在U1刚开机或检测到电源电压过低时，报警电路报警。开机报警时间为0.5S，电池电压低报警时间为2S。报警电路如图3-4所示：
图3-4 报警电路 3.2 遥控器软件实现 3.2.1 A/D 转换软件实现 A/D转换软件首先对端口和定时器进行初始化设置，然后进行充电时间检测，最后进行数据处理。上电后进行系统初始化，设定定时器和定时中断，每次定时中断进行一次检测，对同一信号连续进行8次检测，最后对8个数据进行处理，得最终结果。因本系统对速度要求不是太严格，为了减少干扰的影响，所以连续检测8次，然后取其平均值。最终的平均值为所需的AD值。在程序编制时，在主程序中定义函数和变量，然后初始
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