电赛模拟训练日志总结三（红外光通信装置）

一、项目
设计并制作一个红外光通信装置。

二、理论分析
电赛题目要求是将处理的音频信号和温度数字信号通过红外管发射发射出去，先将电信号转换为光信号，再将光转换成电信号的过程过程，这个实现的方案有多种。分为模拟量加数字量传输，数字量传输等等。实验过程中我们尝试过将音频信号转换成数字信号跟温度信号调制在一起，通过红外编码的方式实现数据传输，但是数字量传输往往会收到频率限制，且误码率极高，就这样我们把这坑妥妥给踩了一遍，数字量传输对红外对管性能要求极高，要是红外接收管响应频率达不到信号传输速率，接收端的波形形状将会发生改变。在这个坑逗留了一个星期，再结合之前参赛的方案对比，我们总结出了这么一套使用模拟量加数字量传输的解决方案。系统框图如下所示：

三、各个模块讲解
一）硬件部分
1、音频发射电路

音频源发出声音经耦合电容C3（4.7μ）的隔直作用后会在9018的基极加上一组和音频信号一样变化的电流，再由三极管9014放大，驱动红外发射管发射音频信号。三极管选用9014型NPN小功率三极管。调节R1、R2和R4，以改变三极管的静态偏置，使三极管工作在最佳Q点。
2、温度数字信号发射电路

单片机采集到的温度信号直接送至串口，将串口信号与 38Khz载波调制（因为接收端使用的是集成的红外接收管，只能识别38khz载波），然后通过一级共射极，最后驱动红外发射管发射已调信号。

3、中继点处理电路

4、音频信号接收电路

5、温度数字信号接收电路

在接收端，红外接收管1838T接收38KHz调制温度信号后，解调得到相应的数字信号，并发送到单片机串口接收端。利用串口协议完成数字温度信号的接收。
6、温度数字信号中继转发点

7、温度检测电路
采用DS18B20温度传感器电路。
8、显示电路
采用lcd液晶显示模块。

四、软件部分
1、流程图

由于博主只负责硬件部分，涉及程序方面的问题就不多说了。
五、系统联调与结果分析
经过软硬件结合调试，音频信号10米内能很好的传输，且信号失真较小，而温度数字信号四米左右也能很好的传输，温度值偏差小。由于测试时没有保存好波形图，因此项目的所有测试波形图无法提供，真的很抱歉！待后续完善再说上传。经过几个项目的沉淀，对电赛有了一定的经验的，特别是在运放的使用方面有了清晰的认识，还有理论知识的温故，只有将理论跟实践结合起来，才能很好的完成项目。此外，信心很重要，第一次接触本科题目，说真的，真的有点丧失信心了，难度确实比高职的大，但是套路都是一样的，掌握了方法就能游刃有余。