基于STM32的红外光通信装置的设计

引言

自20世纪80年代以来，无线通讯技术取得了飞速发展，它不受时空限制，能采取灵活多样的方式，确保语音、数据和图像的综合传输畅通无阻，具有无需架设复杂的传输线路和通信地点灵活的特点。其中，蓝牙技术是一种新兴的近距无线传输技术，但蓝牙技术的最大障碍是过于昂贵，抗干扰能力弱、通信距离短、存在信息安全问题，使其用户群数量受到限制。同时大范围测试与研发成本过高，不利于蓝牙通讯技术的大规模研发与广泛应用。

红外通信以红外光作为载体传送数据信息，无需申请频率的使用权，因此，红外通信使用方便，且具有体积小、功耗低、价格便宜、连接方便等特点。根据光的独立性传播原理，红外通信之间无相互干扰，且不怕散射电磁波干扰。此外，红外线发射角度较小，传输安全性高，对其他电子设备无干扰，而且适用于需要电气隔离和抗干扰的场合。

1、硬件电路设计

红外光通信装置包括语音发送模块、中继转发节点模块和语音接收模块（见图1）。其中语音发送模块测试单元，主要实现语音信号的压缩、编码、调制和发送功能;中继转发节点测试单元，主要实现载波红外信号的转发功能;语音接收模块测试单元，完成语音信号的接收，并解调后由耳机播放的功能。

图1 系统硬件框图

1．1、红外通讯模块设计

红外通讯模块电路如图2所示。红外通信发射模块采用红外发射管，由74HC00芯片及外围电路进行驱动，红外发射管的载波发射信号频率为38kHz，因此，由74HC00对处理器产生的38kHz载波信号和所要发射的语音信号进行与操作，完成载波发送。红外通信接收模块由接收器件CHQ1838和电压比较器LM339组成，将接收到的语音信号输入到STM32处理器中进行数字滤波和数模转换处理。

图2 无线模块原理图