### 红外发射与接收电路设计 #### 知识点概述 红外发射与接收电路在日常生活中的应用非常广泛，例如遥控器、自动感应设备等。本篇文章将围绕一个简单的基于C51单片机的红外接收与发射电路进行详细解析，包括其工作原理、电路设计要点以及实际应用中的注意事项等内容。 #### 工作原理简介 红外线是一种不可见光，其波长范围在760纳米到1毫米之间。红外通信主要利用的是波长在850至950纳米之间的近红外线。红外发射电路主要是通过红外LED（发光二极管）将电信号转换为光信号，而红外接收电路则是通过红外光电二极管或光电三极管将接收到的光信号转换回电信号，并通过放大等处理环节最终实现信号的识别。 #### 电路设计要点 **红外发射电路：** 1. **选择合适的红外LED**：红外LED是发射电路的核心部件，选择时需考虑其工作电压、电流及发射波长等因素。 2. **驱动电路设计**：为了确保红外LED能够稳定工作，需要设计合理的驱动电路。通常采用三极管或场效应管作为开关元件来控制LED的工作状态。 3. **编码与调制**：在实际应用中，通常需要对传输的数据进行编码和调制，以提高抗干扰能力和传输距离。常用的调制方式有脉冲宽度调制(PWM)和脉冲位置调制(PPM)等。 **红外接收电路：** 1. **红外接收模块的选择**：市场上常见的红外接收模块包括光电二极管和光电三极管。光电三极管由于增益高、灵敏度好等特点，在远距离传输场合更为常见。 2. **前置放大器**：接收端接收到的信号往往很弱，因此需要设计前置放大器来增强信号。常用的放大器件包括运放和三极管。 3. **解码与解调**：接收到的信号经过放大后还需要通过解调和解码恢复原始数据。这一过程通常由专用芯片完成，如NEC协议解码芯片。 #### 实际案例分析 根据给定的部分内容，我们可以推测该文档提供了一个具体的电路设计方案： - **单片机型号**：STC89C52，这是一款基于8051内核的高性能单片机，具有丰富的I/O口资源和较高的运算速度，非常适合用于红外通信系统的控制部分。 - **发射电路**：通过观察文档中的部分电路图可以发现，发射电路采用了1KΩ的电阻(R1)作为限流电阻，连接了红外LED(D1)。这种设计简单且易于实现，能够满足基本的红外发射需求。 - **接收电路**：接收端使用了光电三极管(S8)作为核心元件，配合10KΩ的电阻(R2)构成简单的放大电路。此外，电路还包含了一些电容(C1、C2)用于滤波，提高了接收信号的质量。 - **其他组件**：文档中还提到了一些其他电子元器件，如30pF的电容(C1、C2)用于高频滤波，10μF的电容(C?)用于电源滤波等。 #### 注意事项 1. **红外LED的功率限制**：选择适当的限流电阻值非常重要，以避免红外LED因过载而损坏。 2. **电路布局**：在PCB设计时应特别注意信号线的布线，避免信号干扰。 3. **环境因素的影响**：红外通信易受光线强度变化、灰尘等环境因素的影响，设计时应采取相应的措施来提高系统的鲁棒性。 红外发射与接收电路设计涉及到多个方面，包括硬件选型、电路设计以及软件编程等。通过对上述内容的深入理解和掌握，可以更好地应用于实际项目开发中。

安全光幕也就是光电安全保护装置（也称安全保护器、冲床保护器、红外线安全保护装置等）。主要应用在人与机器协同工作，在一些具有潜在危险的机械设备上，如冲压机械、剪切设备、金属切削设备、自动化装配线等，用于保护作业人员的安全。现在的安全光幕产品主要分为直线扫描方式和交叉扫描方式两种，本设计采用了直线扫描方式。安全光幕通常由红外发射器和红外接收器两部分组成。安全光幕主要技术参数如下: 电源: 直流24V 保护高度: 140mm 检测距离: 1~2000mm（通过配置参数可调节测试距离） 光束数量: 8 光轴间距: 20mm 分辨率: 15mm 响应时间: 10ms 输出类型: NPN 安全光幕红外发射器电路板正面如图: 安全光幕红外接收器电路板正面如图: 安全光幕原理介绍: 安全光幕由红外发射装置、红外接收装置以及以MCU 为核心的电子电路组成。光幕的发送端等间距安装有多个红外发射管，接收端相应的有相同数量同样排列的红外接收管，每一个红外发射管都对应有一个红外接收管，且安装在同一水平线上。当同一水平线上的红外发射管、红外接收管之间没有障碍物时，红外发射管发出的红外光调制信号能顺利到达红外接收管。 而在有障碍物的情况下，红外发射管发出的红外光调制信号则不能顺利到达红外接收管，这时该红外接收管接收不到红外光调制信号，相应的输出到外部继电器的控制信号输出有效电平，控制设备停止或断电，从而达到保护的目的。安全光幕探测原理如图所示。红色线条代表红外线，红色线条覆盖区域是被保护的区域。左图是保护区域内无物体的情况，右图是保护区域内有物体的情况。 更多详细说明，详见附件内容，附件内容截图:

本代码可以利用网上很容易买到的的USB-TTL + 红外发射器，实现PC遥控电视等红外设备。 主要原理 USB 转串口，用于通过USB输出串口信号 红外发射器通过串口指令发射遥控信号 可以广泛用于智能家居，自动化等方面，实现无人值守自动操作设备