自制PC机红外线接口(Irda)

文章摘要： 红外线通讯是一种廉价、近距离、无连线、低功耗和保密性较强的通讯方案，在PC 机中主要应用在无线数据传输方面，但目前已经逐渐开始在无线网络接入和近距离遥控家电方面得到应用。鉴于红外线通讯的诸多好处，现在的主板几乎全部提供了红外线接口，以便用户利用它进行与带红外线接口的设备通讯，如笔记本电脑、打印机、Modem、掌上电脑、移动电话等等。但计算机主板上仅仅提供了红外线接口，并未提供完整的发射接收装置，所以用户在想使用红外线通讯时，仍然需要购买红外线连接器。目前市面上较少有商品化的连接器销售。下面就介绍三个 DIY 方案，以供大家参考。一、主板红外接口主板上的红外线接口大多是一个5针

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        红外线通讯是一种廉价、近距离、无连线、低功耗和保密性较强的通讯方案，在PC 机中主要应用在无线数据传输方面，但目前已经逐渐开始在无线网络接入和近距离遥控家电方面得到应用。
　　鉴于红外线通讯的诸多好处，现在的主板几乎全部提供了红外线接口，以便用户利用它进行与带红外线接口的设备通讯，如笔记本电脑、打印机、Modem、掌上电脑、移动电话等等。但计算机主板上仅仅提供了红外线接口，并未提供完整的发射接收装置，所以用户在想使用红外线通讯时，仍然需要购买红外线连接器。
　　目前市面上较少有商品化的连接器销售。下面就介绍三个 DIY 方案，以供大家参考。
　　一、主板红外接口
　　主板上的红外线接口大多是一个5针插座，其管脚定义依次是：
　　1. IRTX（Infrared Transmit，红外传输）；
　　2. GND（电源地线）；
　　3. IRRX（Infrared Receive，红外接收）；
　　4. NC（未定义）；
　　5. VCC（电源正极）。
　　根据IRDA（Infrared Data Association，红外数据协会）提供的“异步串行通讯标准”资料显示，IRTX引脚能提供 >6.0mA 的输出电流，而 IRRX 引脚在吸收<1.5mA 电流就能对输入信号作出反应。资料同时显示红外线接口的发射部分已将传输数据进行 38kHz 的载波，而接收部分将进行信号分离处理，所以在制作接口电路时无须再考虑载波和分离电路。
　　二、标准红外接口
　　下图为 IRDA 提供的红外通讯电路标准方案。
 
　　红外发射电路由红外线发射管L2和限流电阻R2组成。当主板红外接口的输出端IRTX输出调制后的电脉冲信号时，红外线发射管将电脉冲信号转化为红外线光信号发射出去。电阻R2起限制电流的作用，以免过大的电流将红外管损坏。当R2的阻值越小，通过红外管的电流就越大，红外管的发射功率也随电流的增大而增大，发射距离就越远，但R2的阻值不能过小，否则会损坏红外管或主板红外接口！红外接收电路由红外线接收管L1和取样电阻R1组成。当红外接收管接收到红外线光信号时，其反向电阻会随光信号的强弱变化而相应变化，根据欧姆定律可以得知通过红外接收管L1和电阻R1的电流也会相应变化，而在取样电阻两端的电压也随之变化，此变化的电压经主板红外接口的输入端IRRX输入主机。由于不同的红外接收管的电气参数不同，所以取样电阻R1的阻值要根据实际情况作一定范围的调整。
　　该电路为IRDA的标准方案，一般的DIY可以使用该电路。电路虽然很简单，但其性能还是不错的，我用该电路连接笔记本电脑，在没有误码的情况下，传输速度可以达到57.6Kbps！
　　三、扩展红外接口
　　下图为 IRDA 提供的红外通讯电路扩展方案。

　　该电路是在标准电路的基础上，增加了抗干扰电路和增大发射功率电路。抗干扰电路由电阻R4、电解电容E1、E2、独石电容C2、C3组成，主要是滤除 PC机电源中的干扰波。如果您的机器电源质量较好的话，可以省略该部分电路。增大发射功率电路由电阻R2、R3、功率三极管P1和电容C1组成，C1的作用是改善输出信号的波形，三极管是放大输出电流，以提高发射功率。
　　四、增强红外接口
　　下图为本人根据试验整理的红外通讯电路增强方案。

　　该电路中主要改进的地方是发射部分采用对管放大，进一步提高了发射功率；而接收部分采用三极管对接收信号进行放大，提高了接收的灵敏度。工作原理可以参考上面的叙述。

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