都极大的改善了我们的生活方式。

红外通讯技术也是随着红外技术的发展而发展，尤其是进入年代这通信技术又有了新的发展，应用范围更加广泛。

年，个由部件计算机系统外围设备和电信厂商组成的大型集团红外无线数据协会就红外通信的套标准达成致。

现在约有百多家厂商支持红外通信标准。

主要的机开发商，如微软苹果东芝等，已推出了在计算机之间采用这种高速红外数据通信的数字设备。

并且它作为种最具有成本效益和便于使用的无线通信技术越来越受到人们的关注和重视。

中国的红外技术研究工作是在新中国成立后才开展的。

首先研究的是工作波段在的硫化铅红外探测器，数年之后又相继研究钛酸铅等热电探测器，并得到定应用。

改革开放以来，红外技术得到了迅速的发展，开展了从单元线列到红外胶平面的探测器研究工作。

红外探测器产品已布满和三个大气窗。

上世纪年代中前期，我国研制出第台热像仪，其技术性能与国外相当，为我国红外技术的升级换代起了重要的作用。

目前我国研制的热成像仪，可以满足军队武器系统的各种性能需要。

在民用领域各种红外测温仪红外热像仪星载红外遥感仪等，也逐渐发展成熟。

经过多年大发展，中国在红外技术研究方面已经取得了重大的进步，建成了专业研究所，红外物理实验室和众多的研究课题组，批高等院校中，也设立了红外专业或包含红外专业的光电技术系，批民营企业股份制企业相继诞生，已经形成了不同规模的产品，中国红外产品与应用市场日趋成熟，正逐渐普及。

本课题的主要研究内容本次课题是基于单片机的红外无线数据传输系统的设计，其根本任务就是要完成基于红外线的无线数据发射接收和数据处理等问题，因此在设计过程中主要的任务有以下几个方面掌握红外无线传输系统的基本组成和红外无线传输系统的工作原理对整个系统进行分块理论分析，其中包括数据采集发射部分接收部分调制部分串口通信部分显示部分和控制部分根据要求进行电路设计和元器件的选型，并要仔细分析每个元件所起的作用，特别是对于单片机定时器液晶定要掌握其控制原理在进行电路布线时定要注意信号干扰问题，它将在很大程度上决定你的结果正确与否结合硬件电路来设计软件，我们在编写软件的过程中应该编好部分调试部分不然，当编写很多时，不易分析问题的所在地结合软硬件进行电路调试，在这部分定要学会分析问题的所在，比如是硬件问题还是软件问题发射部分问题还是接收部分问题等。

如果分析得当将会少走许多弯路系统的性能测试和电路的优化，其主要是测试有效通信的距离及其传输波特率。

通过这些方法让整个系统达到最好的效果。

通过以上的过程基本上就能设计出能进行红外无线数据传输的通信系统，并且可以通过串口传输到电脑上实时数据监控。

随着调制和编码技术的飞速发展，红外这种无线传输技术也将日益得到广泛的运用。

本课题的研究目的和意义在电脑技术发展的早期，当时数据都是通过线缆传输的，线缆传输连线比较麻烦，需要特制接口，非常不方便，并且采用有线线缆的成本也很高。

于是人们就开始研究无线的数据传输来取代这种传统的线缆传输，就有了我们现在比较熟悉的红外蓝牙等无线数据传输技术。

红外无线数据传输技术相对于别的无线传输技术有很多独特的优点红外线在传输过程中不受无线电干扰，而且它的使用不受国家无线管委会的限制，并不需要申请专门的频点，因此具有很强的保密性和稳定性红外线具有很好的方向性，所以它特别适合方向性很强的无线数据传输红外无线数据传输系统相对于别的无线传输系统来说，结构要简单的多，因此可以降低整个系统的成本其传输不受地域的限制既可以在室内使用也可以在室外使用。

红外无线数据传输还具有低功耗的特点，在移动设备中这点尤其重要随着编码调制技术的发展，其数据传输速率越来越高，信息容量也变得越来越来大。

但是红外无线传输技术也有些技术难题和缺点，例如红外射束易受尘埃雨水等物质的吸收，如何在野外环境下克服这些物质的吸收，增强红外射束信号的强度是急需研究解决的课题。

虽然红外无线数据传输还存在些不足，但是他在近距离数据传输和控制上相对于别的无线传输方式还是具有很大的优势。

现在红外通信技术得到迅猛的发展，广泛运用于移动设备室内办公设备各种近距离遥控系统以及电脑外围设备等。

现在科学家已经开始研究把红外无线通信运用到无线局域网中随着各种调制和编码技术的发展，体积小位数率高传输距离较远的红外无线通信技术日益成熟，红外通信技术将会在更广泛的领域得到应用。

所以，研究红外无线数据传输是个非常有意义的课题。

红外通信技术介绍红外通信系统基本组成红外无线数据传输系统般由发射部分信道部分和接收器三部分组成。

发射部分主要包括红外发射器和编解码控制器，其主要功能就是将需要传输的数据进行编码后再发射出去信道部分信道是传等部分下面具体分析系统与机通信测试，数据传输情况如图所示。

图机串口通信调试由图可知，首先主机向机发送联系信号，机接收到后向主机发送应答信号，主机接收到后，则显示表示接收正常。

否则会继续联系。

在图中看到也接收到了这个信号，这是由于机的串口工作在全双工状态，所以它会接收到自己发送的数据，但在两个单片机之间进行无线通信时，可以采用软件屏蔽的方法来避免此种现象的发生。

接下来主机开始发送模式命令分别代表模式，从机必须发送相应的应答信号，否则主机便会直发送命令。

本次测试中发送模式的应答信号，因此系统工作在主机发送，接收的状态从上图中可以看到中间段数据不断重复其实这就是接收到的温度数据。

表示组温度数据的标志位表示是第路温度数据表示温度的正负分别为温度数据的整数和小数部分计算算式为符号，及接收到的温度为度。

并且温度数据实时显示，非常正确。

总之，从硬件的调试过渡到软件的调试和软硬的混合调试，直到整个系统工作正常为止。

性能测试在系统工作正常的情况下，进行系统的性能测试。

本系统是基于红外线的无线传输系统，主要注重于传输的距离速率和误码率。

所以在测试系统性能时，围绕这三项指标来进行。

分别改变传输速度和距离，测试系统传输数据的准确率。

具体测试结果如表所示。

表系统性能测试通信距离传输速率系统工作情况正常正常有误码正常正常误码率较大正常正常不能通信正常有误码不能通信有误码误码率较大不能通信除了能正确数据传输外，本系统还具有以下功能特点准确检测主从机当地环境温度的能力具有自动搜索组数据校验位的功能，这样即使被什么东西挡住了，当重新通信时可以自动找到温度数组的头字节超时出错报警功能，当由于种原因促使段时间内接收不到信号，则系统会自动报警来提示通信不畅通过串口可以与机进行通信，则这样可以实现机对远程温度的无线监控，非常具有实用价值。

测试结果分析通过上面的测试后，可以对系统的性能有个大概的了解。

下面就测试结果做个简要分析关于传输距离本系统无误码传输距离的最大值为速率为的情况下，为什么不能传的更远呢我们知道传输距离的远近和发射功率有直接关系由于本系统采用电源供电，红外管的发射功率较小另方面由于通过红外管的电流太大会将管子烧坏所以通过的电流不能太大，这两方面都限制了红外的发射功率，及将传输距离也被限制。

关于传输速率由测试知道当传输数率为时，即使通信距离很近，误码率还是会很高关于这个问题主要是由于载波的原因。

因为在接收端使用的是的体化红外接收头，这就要要求发送的载波信号也必须为，也就是在位发送数据中只有个周期的载波，由于载波太少，当在传输过程中受到外界干扰时。

当有几个载波受到干扰时这样就会造成很大的误码率例如有个周期的载波受干扰，出错率为而当传输数率为时，出错率只有，这样就减小了半，所以通信的速率不能太高。

结论现阶段，红外无线数据通信发展非常迅猛，它可以广泛运用于军事保密通信家用电器遥控工业控制等领域。

本文中所介绍的应用于单片机的红外无线数据传输系统，利用单片机本身具有的串行通信功能，替代红外通信中的编码解码，从而在软件上大大减少了系统的设计时间。

并且通过单片机串口通信具有硬件电路简单成本低廉编程方便通信可靠性高的特点，实现了通信双方非接触式的数据传送。

正是基于此前体下，在个多月的时间里，主要完成以下任务设计的红外无线通信系统基本上实现了预期的目标和要求，系统能实现环境温度的采集数据的调制与解调红外线的发射与接收双向通信与机进行信息交互超时出错报警液晶实时显示模式与数据等功能。

理论知识的学习，主要包括对单片机串口通信进行了学习和研究，为本次系统的通信软件设计打下了良好的基础研究液晶的控制时序通过液晶的实时数据显示，让系统具有更好的人机交互界面。

研究温度传感器的控制方式，这样为系统的数据传输提供了有意义的数据来源。

在各项电路理论研究的基础上，使用软件进行原理图的设计，然后根据原理图进行的排板和布线，并最终将电路板制作出来进行硬件调试。

根据设计好的硬件电路，使用语言编写系统软件，其中主要包括数据的串口通信控制温度采集控制液晶显示控制部分。

在系统软硬件设计好以后，进行整个系统的功能测试，主要测试项目有通信距离传输速率误码率最后，根据出现的问题进行系统优化，让系统工作在最佳状态。

通过本次系统的设计，我学到了很多以前没有接触过的知识和方法，深刻体会到以下几点定要要把基础理论知识弄清楚，因为很多复杂的电路，其本质都是由基本的电路构成。

所以，在进行理论设计之前，最好把以前学过的数电模电高频通信等知识再温习遍。

要学会分析问题和解决问题，因为理论和实践有时会存在很大的差距，所以当出现问题时，定要正确的分析问题所在地。

可以向老师和有经验的同学请教，他们独到的见解有时让自己恍然大悟。

正确掌握实验仪器的使用，对系统的调试是非常有帮助的。

其主要的仪器有单片机仿真器烧录器数字示波器等。

虽然本系统基本上实现了预期的功能，但仍然存在些不足，主要有以下几个方面由于本系统采用直流电源供电，红外发射管功率较小，其有效传播距离在左右。

为提高其有效距离，可采用发射管前外加透镜聚焦的办法。

这样可以减少红外线的散射，增加传输距离红外传播具有角度较小的特点，其方向性较强，带来相应的缺点是接收时必须使收发对管在定的接收范围内，给实际操作带来定的困难。

为克服以上不足，我们对接收对管进行改进，采取多多的模式，即多发射管对应多接收管。

增大红外线的接收面积，提高接收精度，以及使用价值。

致谢本系统的顺利完成，主要得力于我们