紅外無(wú)線語(yǔ)音系統(tǒng)研究范文

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摘要：

本設(shè)計(jì)制作的這個(gè)系統(tǒng)是紅外無(wú)線語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，使用的是一對(duì)850nm波長(zhǎng)的紅外光發(fā)射、接收管。利用它能夠?qū)⒙曇暨M(jìn)行傳遞。在用手機(jī)的插頭作為輸入信號(hào)在通過(guò)電路的調(diào)試來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音信號(hào)傳輸，從而實(shí)現(xiàn)了定向，然后我在進(jìn)行紅外光收發(fā)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。通過(guò)測(cè)試和查閱資料可以知道，5m的傳輸距離是紅外通信保證無(wú)明顯失真情況下的極限距離。通過(guò)放大和濾波電路，此時(shí)電路主要由LM-386所搭建。同時(shí)我們還加了一個(gè)轉(zhuǎn)制裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)90°的轉(zhuǎn)變，最后輸出端的喇叭中可以聽到輸入的語(yǔ)音。

關(guān)鍵詞：

紅外；語(yǔ)音傳輸；無(wú)線通信

0引言

紅外通信優(yōu)點(diǎn)是高速率、低成本、低功耗，能實(shí)現(xiàn)近距離無(wú)線傳輸，所以首選設(shè)計(jì)為手持遙控器。無(wú)論是大的方面：像軍用，工用,還是從小的方面：像醫(yī)療，銀行都有著先進(jìn)的紅外通信設(shè)備。近期，越來(lái)越普及的智能化設(shè)備，像智能電器、智能家居、智能機(jī)械的方案設(shè)計(jì)中都用到了紅外通信技術(shù)。我們都知道紅外通信技術(shù)有著強(qiáng)大的抗干擾性，在未來(lái)的通信技術(shù)會(huì)越來(lái)越起到重要的角色。

1系統(tǒng)各部分的設(shè)計(jì)

1.1信號(hào)發(fā)射電路設(shè)計(jì)

紅外光發(fā)射包括四部分，首先語(yǔ)音輸入再通過(guò)濾波放大送給紅外發(fā)射裝置。用LED燈（D3）和電阻R2串聯(lián)來(lái)顯示電路工作狀態(tài)。C4和C5能夠完成除掉干擾和噪聲，聲音信號(hào)經(jīng)過(guò)音頻接口進(jìn)入到這個(gè)系統(tǒng)，三極管的主要作用就是放大（進(jìn)入到系統(tǒng)的聲音實(shí)際上十分微弱），在這個(gè)系統(tǒng)中還可以調(diào)整聲音的大小，主要是依靠R6來(lái)完成這個(gè)功能。經(jīng)過(guò)改變R6的阻值來(lái)調(diào)整聲音的大小。R8是用來(lái)改變放大倍數(shù)的，這使得整個(gè)系統(tǒng)又增添了一絲色彩。對(duì)輸入的信號(hào)來(lái)進(jìn)行濾波主要是通過(guò)電容C7的來(lái)完成的。

1.2信號(hào)接收電路設(shè)計(jì)

接收時(shí)包括三個(gè)部分。當(dāng)信號(hào)到達(dá)接收端的時(shí)候，紅外接收裝置完成接收，此時(shí)的信號(hào)再經(jīng)過(guò)濾波器除掉干擾和噪聲，并且完成放大，接下來(lái)就是對(duì)信號(hào)完成解調(diào)，還原它本來(lái)的面目，最后經(jīng)過(guò)音響輸出。如電路圖1所示，這個(gè)電路主要包括LM386，此時(shí)的信號(hào)再經(jīng)過(guò)濾波器除掉干擾和噪聲，并且完成放大，接下來(lái)就是對(duì)信號(hào)完成解調(diào)，還原它本來(lái)的面目，最后經(jīng)過(guò)音響輸出。C9和C10主要是用來(lái)除掉輸出語(yǔ)音信號(hào)干擾的。

1.3中繼電路設(shè)計(jì)

可以將紅外中繼部分分成三個(gè)部分，紅外接收頭接收信號(hào)部分，紅外發(fā)射頭發(fā)射部分，濾波和放大電路。通過(guò)紅外接收頭獲取到空間中的光信號(hào)，然后轉(zhuǎn)化，這時(shí)的信號(hào)已經(jīng)變成了電信號(hào)，之后通過(guò)濾波放大電路處理后，再由紅外發(fā)射頭將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成的光信號(hào)發(fā)射出去。圖2中繼部分的電路圖。

2硬件的調(diào)試

2.1硬件的焊接調(diào)試

考慮多方面因素，而后進(jìn)行焊接硬件和調(diào)試，在確保沒(méi)有錯(cuò)誤的情況下在通電檢測(cè)。(1)首先檢查短路和斷路的情況。用萬(wàn)用表來(lái)測(cè)試電路的各個(gè)部分只有在焊接沒(méi)有問(wèn)題時(shí)，在進(jìn)行電路的測(cè)試。(2)通過(guò)手機(jī)的照相機(jī)來(lái)觀察紅外線的發(fā)射情況，進(jìn)而判斷紅外信號(hào)的問(wèn)題所在，即是發(fā)射端還是接收端有問(wèn)題。

2.2硬件電路的測(cè)試結(jié)果

2.2.1發(fā)射

電路現(xiàn)象焊接好發(fā)射電路后，通過(guò)使用一個(gè)手機(jī)和一個(gè)3.5mm耳機(jī)線來(lái)完成音頻信號(hào)的輸入。在確保手機(jī)的語(yǔ)音信號(hào)通過(guò)線輸入進(jìn)電路后，在用萬(wàn)用表來(lái)對(duì)各點(diǎn)的電壓進(jìn)行顯示，當(dāng)完成電壓測(cè)試且都符合要求后，用示波器對(duì)不同的節(jié)點(diǎn)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行顯示，用來(lái)確保語(yǔ)音信號(hào)在電路中正常傳輸。

2.2.2接收

部分實(shí)物因?yàn)橛辛税l(fā)射部分電路調(diào)節(jié)的經(jīng)驗(yàn)，所以在調(diào)試接收部分電路時(shí)就有了一定的目的性，先用萬(wàn)用表測(cè)試焊接的是否是通路，如果是通路說(shuō)明焊接無(wú)誤。用萬(wàn)用表和音響對(duì)三個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行音頻信號(hào)檢測(cè)，即接收節(jié)點(diǎn)，LM386輸入節(jié)點(diǎn)以及LM386輸出節(jié)點(diǎn)。檢測(cè)的方法和發(fā)射部分是一樣的，這里不再做說(shuō)明。到此來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)基本可以實(shí)現(xiàn)，但是對(duì)于距離還沒(méi)有達(dá)到3米，所以我測(cè)試的結(jié)果就是傳輸距離2.5米的時(shí)候此電路可以完成無(wú)失真?zhèn)鬏敗?/p>

3總結(jié)

在本次設(shè)計(jì)中實(shí)現(xiàn)紅外無(wú)線語(yǔ)音傳輸，可是的專業(yè)并沒(méi)有達(dá)到一定的水平，分析了很多的方面對(duì)于本次畢設(shè)的限制，發(fā)現(xiàn)模擬和數(shù)字傳輸都可以滿足構(gòu)想。但是通過(guò)以前知識(shí)的掌握和近期知識(shí)的學(xué)習(xí)，心里也知道的實(shí)力，想要使用數(shù)字傳輸來(lái)完成這次設(shè)計(jì)難度真的很大，幾乎是完不成的。無(wú)奈之下選擇模擬傳輸來(lái)完成語(yǔ)音通信。此外，設(shè)計(jì)的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了許多的瓶頸。對(duì)于3m的傳輸距離在模擬傳輸?shù)臈l件下還是有一定的難度，需要電路的進(jìn)一步復(fù)雜化和精確化。在調(diào)試電路的過(guò)程中也進(jìn)一步摸索了硬件設(shè)計(jì)的技巧和電容電阻的組合方式，以及放大電路的實(shí)現(xiàn)形式。收獲最大的是對(duì)于電路的靈活處理。

參考文獻(xiàn)：

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[5]王英，模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)，西南交通大學(xué)出版社，2010.09

作者:王智偉 單位:河北省省直房地產(chǎn)服務(wù)中心