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全国大学生电子设计大赛红外通信装置设计报告.doc
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2022-07-18
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全国大学生电子设计大赛红外通信装置设计报告.doc
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摘要
本套设计是一个红外光语音通信系统,该系统采用一对 850nm 波长红外光
发光、接收管作为收发器件,实现了定向语音信号传输,无明显失真条件下最大
传输距离可达 5m,并可以实时传输发射端环境温度。设计采用 STM32F10XC8T
作为控制核心,通信方式选用数字通信,即将语音信号放大滤波后进行 A/D 采
样,转换为数字量以串行通信形式红外发射,接收端信号经过 D/A 转换后,放
大、滤波,通过扬声器输出语音信号。系统另外设计了中继转发结点,通信方向
改变 90 度以后,依然可以实现清晰传输。
关键词:红外;语音信号;无线通信;温度显示
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1 设计任务与要求
1.1 设计任务
设计并制作一个红外光通信装置。
1.2 要求
1. 基本要求
(1)红外光通信装置利用红外发光管和红外光接收模块作为收发器件,用来定
向传输语音信号,传输距离为 2m,如图 1 所示。
图 1 红外光通信装置方框图
(2)传输的语音信号可采用话筒或 Φ3.5mm 的音频插孔线路输入,也可由低频
信号源输入;频率围为 300~3400Hz。
(3)接收的声音应无明显失真。当发射端输入语音信号改为 800Hz 单音信号时,
在 8Ω 电阻负载上,接收装置的输出电压有效值不小于 0.4V。不改变电路状态,
减小发射端输入信号的幅度至 0V,采用低频毫伏表(低频毫伏表为有效值显示,
频率响应围低端不大于 10Hz、高端不小于 1MHz)测量此时接收装置输出端噪
声电压,读数不大于 0.1V。如果接收装置设有静噪功能,必须关闭该功能进行
上述测试。
(4)当接收装置不能接收发射端发射的信号时,要用发光管指示。
2.发挥部分
(1)增加一路数字信道,实时传输发射端环境温度,并能在接收端显示。数字
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信号传输时延不超过 10s。温度测量误差不超过 2℃。语音信号和数字信号能同
时传输。
(2)设计并制作一个红外光通信中继转发节点,以改变通信方向 90°,延长通信
距离 2m,如图 2 所示。语音通信质量要求同基本要求(3)。
中继转发节点采用5V直流单电源供电,电路见图3。串接的毫安表用来测量其供
电直流电流。
图 1 中继转发节点供电电路
(3)在满足发挥部分
(2)要求的条件下,尽量减小中继转发节点供电电流。
(4)其他。
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