红外收发管参数及硬件设计参考
在一些抄表及家电安防领域会涉及到红外收发的相关技术，本篇文章将简单介绍下红外收发硬件方面的设计。红外收发分为两个部分，一个发射，一个接收，下面我们分别介绍。
发射管
发射的主要部分是红外发光二极管,和普通发光二极管相似，只不过红外是不可见光，波长范围在830-950nm。市面上常见的红外发射管波长850nm和940nm，850nm发射功率大，照射的距离远，主要应用在红外补光安防领域。940nm发射功率较小，价格较低，主要应用在家电遥控，光电开关领域。如下图所示为红外发射管的一种：
红外发射管选型参数
- 发射波长
根据不同应用场景选择使用的发射管波长，850nm/940nm。
- 外形
根据应用场景选择直插还算贴片的，直插的还有圆头，平头，圆头直径有3mm,5mm,8mm等等。
- 颜色
红外发射管一般是透明的，也有蓝色，黑色不同颜色。不同颜色对参数和性能没什么影响，仅仅是配合产品外观。
- 辐射强度
需要发射距离远，需要选择辐射度高的产品；如果需要发射范围大，则需要半功率角度大的产品。
- 正向导通电压
一般正向导通电压在1.5V左右，具体需要参考实际数据手册。
红外发射硬件设计
红外通信的基本原理就是发送端将基带二进制信号调制为一系列的的脉冲信号，通过红外管的亮灭来传递信息。，用的调制方式是PWM调制。红外常用的载波频率是38KHz， 红外发射端电路比较简单，常见的主要分为如下三种，可根据实际应用场景设计自己的电路：
- MCU单IO+NPN管
原理图如下，该方案硬件简单，只需要MCU一个IO口控制载波和发射信号，相对来说软件工作量较高。
- MCU双IO+PNP管
该电路比较常见，使用两个MCU IO,一个IO负责发送数据，另一个IO负责生成载波。软件工作量较小，该电路原理基本如下TX 为低电平时，上管导通，此时下管在PWM 信号的控制下实现导通和关闭，发送载波信号；当TX 为高电平时，上管截止，不在发送红外信号。
- MCU双IO+NPN管
当供电电压和MCU电压存在电平差异时，使用方案2会存在一定问题，下面介绍NPN管方案，大致原理和方案2一致，如下示意：
接收管
现在市面大多数接收管使用接收模组形式（内部集成了接收管，放大，滤波，比较器输出等IC模块），使用起来十分方便，降低设计难度。常见的接收管外形如下图所示，只有3个引脚：电源、地、数据输出。
某品牌接收模组内部框图如下：
内部由一系列滤波放大等器件组成，当收到载波信号时，输出低。没收到载波信号由内部上拉将信号线拉高。
接收管电路设计
采用接收模组设计很简单，根据数据手册参考设计即可。
