红外通信技术：从调制到解调

"本文介绍了红外通信的基本原理和应用，包括红外数据传输、编码解码过程以及红外遥控技术。" 红外通信是一种利用950nm近红外波段的电磁辐射作为信息载体的技术，它将二进制数据转换成脉冲信号，通过红外发光二极管发射，然后在接收端通过红外接收元件转化为电信号进行解调。这种通信方式常用于短距离、低功耗的无线通信场景，如遥控器、设备配对等。 红外通信的核心在于调制和解调。常见的调制方式有两种：脉宽调制（PWM）和脉冲位置调制码（PPM）。在PWM中，信号的宽度代表数据信息，而在PPM中，信号的位置决定了信息内容。例如，在红外遥控中，当一个按键被按下时，发射器会发送一组108ms的编码脉冲，这组脉冲包含前导码、16位的地址码（8位地址码及其反码）和16位的操作码（8位操作码及其反码），这种编码方式可以确保每个遥控器只能控制指定设备，避免了设备间的干扰。 在发射端，单片机会对来自键盘的输入进行编码，调制成38kHz的脉冲串，通过红外发光二极管发射。发射电路通常包括51单片机、键盘、红外发光二极管和用于显示的7段数码管。接收端则由51单片机、一体化红外接收头HS0038（例如，HS0038能够接收38kHz的红外信号并输出解调后的高低电平信号）和显示接收信息的7段数码管组成。HS0038在接收到调制信号时会产生高电平，否则输出低电平，完成解调过程。 红外通信的优点包括低成本、简单易实现、无须许可证，但其通信距离有限，容易受到环境光线的影响，不适合用于需要穿透障碍物或长距离传输的场合。此外，红外通信在多设备环境中需要精确的对准和定向，这也限制了其广泛应用。 红外通信是一种基于光的无线通信方式，通过调制和解调二进制数据来实现信息的传递。尽管现代无线通信技术如蓝牙、Wi-Fi等已经更加普及，但在某些特定领域，如家电遥控、旧设备升级等方面，红外通信依然占有一定的地位。