紅外線通訊是一種廉價、近距離、無連線、低功耗和保密性較強的通訊方案,在 PC
機中主要應用在無線數據傳輸方面,但目前已經逐漸開始在無線網絡接入和近距離遙控家電方面得到應用。
   
鑒于紅外線通訊的諸多好處,現在的主板幾乎全部提供了紅外線接口,以便用戶利用它進行與帶紅外線接口的設備通訊,如筆記本電腦、打印機、Modem、掌上電腦、移動電話等等。但計算機主板上僅僅提供了紅外線接口,并未提供完整的發射接收裝置,所以用戶在想使用紅外線通訊時,仍然需要購買紅外線連接器。
 
  目前市面上較少有商品化的連接器銷售。下面就介紹三個 DIY 方案,以供大家參考。

1. 主板紅外接口:
 
  主板上的紅外線接口大多是一個5針插座,其管腳定義依次是:
        1.
IRTX(Infrared Transmit,紅外傳輸);
        2.
GND(電源地線);
        3. IRRX(Infrared
Receive,紅外接收);
        4. NC(未定義);
   
    5. VCC(電源正極)。
    根據IRDA(Infrared Data
Association,紅外數據協會)提供的“異步串行通訊標準”資料顯示,IRTX引腳能提供 >6.0mA 的輸出電流,而 IRRX 引腳在吸收
<1.5mA 電流就能對輸入信號作出反應。資料同時顯示紅外線接口的發射部分已將傳輸數據進行 38kHz
的載波,而接收部分將進行信號分離處理,所以在制作接口電路時無須再考慮載波和分離電路。

2. 標準紅外接口:
   
下圖為 IRDA 提供的紅外通訊電路標準方案。

   
紅外發射電路由紅外線發射管L2和限流電阻R2組成。當主板紅外接口的輸出端IRTX輸出調制后的電脈沖信號時,紅外線發射管將電脈沖信號轉化為紅外線光信號發射出去。電阻R2起限制電流的作用,以免過大的電流將紅外管損壞。當R2的阻值越小,通過紅外管的電流就越大,紅外管的發射功率也隨電流的增大而增大,發射距離就越遠,但R2的阻值不能過小,否則會損壞紅外管或主板紅外接口!
 
 
紅外接收電路由紅外線接收管L1和取樣電阻R1組成。當紅外接收管接收到紅外線光信號時,其反向電阻會隨光信號的強弱變化而相應變化,根據歐姆定律可以得知通過紅外接收管L1和電阻R1的電流也會相應變化,而在取樣電阻兩端的電壓也隨之變化,此變化的電壓經主板紅外接口的輸入端IRRX輸入主機。由于不同的紅外接收管的電氣參數不同,所以取樣電阻R1的阻值要根據實際情況作一定范圍的調整。
 
 
該電路為IRDA的標準方案,一般的DIY可以使用該電路。電路雖然很簡單,但其性能還是不錯的,我用該電路連接筆記本電腦,在沒有誤碼的情況下,傳輸速度可以達到57.6Kbps!

3.
擴展紅外接口:
    下圖為 IRDA 提供的紅外通訊電路擴展方案。

   
該電路是在標準電路的基礎上,增加了抗干擾電路和增大發射功率電路。
   
抗干擾電路由電阻R4、電解電容E1、E2、獨石電容C2、C3組成,主要是濾除PC機電源中的干擾波。如果您的機器電源質量較好的話,可以省略該部分電路。
 
 
增大發射功率電路由電阻R2、R3、功率三極管P1和電容C1組成,C1的作用是改善輸出信號的波形,三極管是放大輸出電流,以提高發射功率。

4.
增強紅外接口:
    下圖為本人根據試驗整理的紅外通訊電路增強方案。

   
該電路中主要改進的地方是發射部分采用對管放大,進一步提高了發射功率;而接收部分采用三極管對接收信號進行放大,提高了接收的靈敏度。工作原理可以參考上面的敘述。

5.
系統設置:
   
系統的設置分為BIOS和操作系統兩部分。在BIOS中將紅外線接口打開,接口一般與COM2使用同一地址和中斷,所以在打開了紅外接口后,COM2口會不能使用,如果您有其他設備使用COM2口時要注意!操作系統的設置一般系統在找到紅外接口后。會自動設置完成。用戶要注意在使用紅外接口時,要記住打開紅外線接口,就是雙擊“紅外線監視器”,在“選項”中,將“啟動紅外線接口”選上即可。相信大家都會的,我就不多說了。

6.
元器件選擇:
    元器件的選擇主要是發射管和接收管的測試。
    1.
測試紅外發射管:紅外發射管實際上是一個特殊的二極管,用萬用表電阻檔測量,發射管的反向電阻通常為無窮大,正向電阻一般為500K左右。如果您有一臺筆記本電腦,可以由PC機的紅外接口引出IRTX和GND兩條線,IRTX連接發射管的正極,GND連接發射管的負極,將發射管對準筆記本電腦的紅外線發射窗口,在筆記本電腦的“紅外線監視器”中會發現“你的PC”。
 
  2.
測試紅外接收管:紅外接收管也是一個二極管,測量時,它的正向電阻大于500K,而且不受光照的影響,反向電阻在沒有光線直射時,一般大于300K,強光照射時應小于10歐,有時會為負數,這是因為在強光照射時,二極管的PN結將獲得的光能轉化為電能,形成了0.7V的結電壓。

7.
聯機調試:
   
由于紅外收發器的電路相對簡單,所以調試也很方便。發射部分基本上不用調試,注意檢查發射管的極性連接是否正確。接收部分同樣要注意接收管的極性是否連接正確。
 
 
在通訊時,IRTX和GND之間應該有0.7V左右的電壓波動,如果沒有就是紅外接口有問題,或者是紅外接口沒有打開;IRRX和GND之間同樣有0.7V的電壓波動,如果波動范圍較小,可以調整取樣電阻,加大它的阻值,但不要太大,否則會降低接收的抗干擾能力。在聯機正常的情況下,可以將筆記本電腦放遠些,再調整取樣電阻,使通訊距離盡量大些。
 
 
其他的增大通訊距離的方法還有幾個:可以在接收管前面加一個紅色濾光片,以濾除其他光線的干擾;還可以在接收管和發射管前面加凸透鏡,提高其光線采集能力等等。

---