一種具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路，包括：38K載波發(fā)生電路、信號(hào)耦合電路、紅外信號(hào)發(fā)射電路、紅外信號(hào)接收電路以及收發(fā)自控制電路，其中所述信號(hào)耦合電路的輸入端接入一個(gè)TXD信號(hào)線，輸出端分別電連接至38K載波發(fā)生電路和收發(fā)自控制電路；所述38K載波發(fā)生電路電連接至紅外信號(hào)發(fā)射電路；所述紅外信號(hào)接收電路的輸出端接入一個(gè)RXD信號(hào)線，輸入端電連接至收發(fā)自控制電路。本發(fā)明電路不需額外控制和載波信號(hào)，以TTL電平直接發(fā)射和接收紅外數(shù)據(jù)，電路簡單可靠，具有較高的性價(jià)比和通用性，適合應(yīng)用于電腦、掌機(jī)、單片機(jī)系統(tǒng)等直接連接遠(yuǎn)紅外通訊接口的應(yīng)用。
【專利說明】—種具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路
[0001]本發(fā)明是基于2012年10月23日申請(qǐng)的中國專利號(hào)為201210407261.6，名稱為“一種具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路”的分案申請(qǐng)，此申請(qǐng)說明書中的部分內(nèi)容是以引用的方式并入本文中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明主要涉及一種應(yīng)用于電表、電腦、掌機(jī)之間的遠(yuǎn)紅外抄表通訊電路。
【背景技術(shù)】
[0003]遠(yuǎn)紅外通訊廣泛應(yīng)用于手持式設(shè)備和電腦與電表的無線抄表應(yīng)用中。因?yàn)檫h(yuǎn)紅外發(fā)射的信號(hào)帶38K載波調(diào)制，并且發(fā)射功率大，發(fā)射時(shí)接收端會(huì)同步收到自己發(fā)射的紅外信號(hào)，照成數(shù)據(jù)堵塞，因此需要增加一片單片機(jī)來產(chǎn)生38K載波和收發(fā)判斷控制，增加了成本和軟件工作量，收發(fā)控制通過單片機(jī)軟件判斷而降低了系統(tǒng)可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，設(shè)計(jì)一種應(yīng)用于電表、電腦、掌機(jī)之間的遠(yuǎn)紅外抄表通訊電路，包括:38K載波發(fā)生模塊，信號(hào)耦合模塊，紅外信號(hào)發(fā)射模塊，紅外信號(hào)接收模塊，收發(fā)自控制模塊。該電路滿足(中華人民共和國電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)DL/T645-2007)對(duì)于遠(yuǎn)紅外通訊物理層的要求。本電路使用I片非門電路74HC14完成了載波發(fā)生，信號(hào)調(diào)制，收發(fā)自控制，與普通TTL電平直接連接。適合應(yīng)用于電腦、掌機(jī)、單片機(jī)系統(tǒng)等直接連接遠(yuǎn)紅外通訊接口的應(yīng)用。本電路不需額外控制和載波信號(hào)，以TTL電平直接發(fā)射和接收紅外數(shù)據(jù)，電路簡單可靠，具有較高的性價(jià)比和通用性。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案1，設(shè)計(jì)一種適用于電表、手持機(jī)或電腦設(shè)備上的遠(yuǎn)紅外通訊電路，使用信號(hào)耦合電路、紅外信號(hào)收發(fā)電路和收發(fā)自控制電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)電表、PDA設(shè)備等的直接遠(yuǎn)紅外通訊應(yīng)用。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案1:具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路包括:38Κ載波發(fā)生電路、信號(hào)耦合電路、紅外信號(hào)發(fā)射電路、紅外信號(hào)接收電路以及收發(fā)自控制電路，其中所述信號(hào)耦合電路的輸入端接入一個(gè)TXD信號(hào)線，輸出端分別電連接至38Κ載波發(fā)生電路和收發(fā)自控制電路；所述38Κ載波發(fā)生電路電連接至紅外信號(hào)發(fā)射電路；所述紅外信號(hào)接收電路的輸出端接入一個(gè)RXD信號(hào)線，輸入端電連接至收發(fā)自控制電路。
[0007]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述38Κ載波發(fā)生電路是由第一電阻、第五電阻、第一電容、第二電容、38Κ晶振單元Yl和非門單元UlA組成，其中所述第五電阻R5為起振電阻，使得非門單元UlA不停地反向開始振蕩，從而使其起振后的振蕩頻率與38Κ晶振單元Yl發(fā)生諧振，使得最終的振蕩頻率為38Κ ;所述第一電阻Rl為阻抗匹配電阻，用以提聞所述38Κ晶振單兀Yl的振蕩強(qiáng)度；所述電容Cl, C2為諧振電容，用以提聞所述38Κ晶振單元Yl的振蕩穩(wěn)定性和可靠性。
[0008]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述信號(hào)耦合電路是由第二電阻R2、第三二極管D3，非門單元U1B，UlC組成，所述非門單元UlC進(jìn)一步接入一個(gè)TXD信號(hào)線。
[0009]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述紅外信號(hào)發(fā)射電路是由第四電阻R4、第八電阻R8、第一三極管Q1、紅外發(fā)射二極管Dl組成。
[0010]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在常態(tài)下，所述TXD信號(hào)線為高電平，非門單元UlC輸出低電平，經(jīng)過第三二極管D3后將非門單元UlB輸入信號(hào)拉至低電平，所述非門單元UlB輸出高電平使得Ql截止，此時(shí)第一二極管Dl不發(fā)送紅外信號(hào)；當(dāng)TXD信號(hào)線發(fā)射低電平信號(hào)時(shí)，非門單元UlC輸出為高電平，使得第三二極管D3截止，由所述38K載波發(fā)生電路生成的38K信號(hào)經(jīng)過第二電阻R2傳遞至非門單元UlB以輸出帶38K載波信號(hào)的TXD電平信號(hào)；帶載波信號(hào)的TXD信號(hào)通過所述第四電阻R4控制第一三極管Ql的導(dǎo)通和截止，在導(dǎo)通時(shí)電流流過第一三極管Ql、紅外發(fā)射二極管Dl、第八電阻R8至接地GND，紅外發(fā)射二極管Dl產(chǎn)生紅外信號(hào)并發(fā)射，在截止時(shí)第一三極管Ql截止，紅外發(fā)射二極管Dl不發(fā)射紅外信號(hào)。
[0011]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述紅外信號(hào)接收電路是由第三電阻R3、第七電阻R7、第四電容C4、遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2和非門單元U1D，UlE組成，其中所述第七電阻R7和第四電容C4組成一級(jí)RC濾波電路給遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2供電，以提高其接收靈敏度和抗干擾性能；所述遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2接收到紅外信號(hào)后通過第三電阻R3經(jīng)過二級(jí)非門單元U1D，UlE后以RXD輸出接收信號(hào)。
[0012]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述收發(fā)自控制電路由第六電阻R6、第三電容C3，第二二極管D2、第四二極管D4和非門單元UlF組成。
[0013]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在常態(tài)下，TXD信號(hào)線未發(fā)射信號(hào)時(shí)第二二極管D2保持截止，非門單元UlF的輸入端通過第六電阻R6上拉為高電平，非門單元UlF輸出為低電平，此時(shí)D4截止，遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2接收到的紅外信號(hào)可以依次通過第三電阻R3、非門單元U1E，UlD輸出RXD信號(hào)；當(dāng)TXD信號(hào)線發(fā)射信號(hào)時(shí)，第二二極管D2被低電平拉低，非門單元UlC輸出變?yōu)榈碗娖?，UlF輸出高電平，第四二極管D4導(dǎo)通，非門單元UlE的輸入被強(qiáng)制設(shè)為高電平，同時(shí)遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2會(huì)收到自己之前發(fā)射的TXD信號(hào)，收到的TXD信號(hào)延時(shí)us級(jí)時(shí)間后自遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2輸出，因?yàn)榈谒亩O管D4先于U2延時(shí)時(shí)間將非門單元UlE輸入拉至高電平，使得RXD信號(hào)仍保持高電平。
[0014]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第六電阻R6和第三電容C3組成一個(gè)RC延時(shí)電路，當(dāng)TXD信號(hào)為高電平時(shí)，第六電阻R6對(duì)第三電容C3進(jìn)行緩慢充電，使得非門單元UlF的輸入電壓緩慢變高；當(dāng)TXD信號(hào)線發(fā)送下一個(gè)低電平信號(hào)時(shí)，第三電容C3被第二二極管D2放電，所述第六電阻R6、第三電容C3重新建立充電時(shí)間。
[0015]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間大于遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2的延時(shí)時(shí)間，使得其在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)自身的RXD始終不會(huì)輸出自己的TXD信號(hào)，當(dāng)TXD信號(hào)完成發(fā)送時(shí)，等待處理完數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，第六電阻R6對(duì)第三電容C3已預(yù)先完成充電，非門單元UlF輸出低電平，此時(shí)第四二極管D4截止。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式將在以下通過參照附圖的方式加以詳細(xì)體現(xiàn)，圖中的相同功能組件/電路以相同符號(hào)加以標(biāo)記，其中的[0017]圖1為本發(fā)明的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照?qǐng)D1，本發(fā)明遠(yuǎn)紅外通訊電路的優(yōu)選實(shí)施例包括:38K載波發(fā)生電路1、信號(hào)耦合電路2、紅外信號(hào)發(fā)射電路3、紅外信號(hào)接收電路4以及收發(fā)自控制電路5，其中所述信號(hào)耦合電路2的輸入端接入一個(gè)TXD信號(hào)線，輸出端分別電連接至38Κ載波發(fā)生電路I和收發(fā)自控制電路5 ;所述38Κ載波發(fā)生電路I電連接至紅外信號(hào)發(fā)射電路3 ;所述紅外信號(hào)接收電路4的輸出端接入一個(gè)RXD信號(hào)線，輸入端電連接至收發(fā)自控制電路5。
[0019]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述38Κ載波發(fā)生電路I是由第一電阻R1、第五電阻R5、第一電容Cl、第二電容C2、38K晶振單元Yl和非門單元UlA組成，其中所述第五電阻R5為起振電阻，使得非門單元UlA不停地反向開始振蕩，從而使其起振后的振蕩頻率與38K晶振單元Yl發(fā)生諧振，使得最終的振蕩頻率為38K ;所述第一電阻Rl為阻抗匹配電阻，用以提高所述38K晶振單元Yl的振蕩強(qiáng)度；所述電容Cl，C2為諧振電容，用以提高所述38K晶振單元Yl的振蕩穩(wěn)定性和可靠性。
[0020]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述信號(hào)耦合電路2是由第二電阻R2、第三二極管D3，非門單元U1B，UlC組成，所述非門單元UlC進(jìn)一步接入一個(gè)TXD信號(hào)線。
[0021]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述紅外信號(hào)發(fā)射電路3是由第四電阻R4、第八電阻R8、第一三極管Q1、紅外發(fā)射二極管Dl組成。
[0022]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在常態(tài)下，所述TXD信號(hào)線為高電平，非門單元UlC輸出低電平，經(jīng)過第三二極管D3后將非門單元UlB輸入信號(hào)拉至低電平，所述非門單元UlB輸出高電平使得Ql截止，此時(shí)第一二極管Dl不發(fā)送紅外信號(hào)；當(dāng)TXD信號(hào)線發(fā)射低電平信號(hào)時(shí)，非門單元UlC輸出為高電平，使得第三二極管D3截止，由所述38K載波發(fā)生電路I生成的38K信號(hào)經(jīng)過第二電阻R2傳遞至非門單元UlB以輸出帶38K載波信號(hào)的TXD電平信號(hào)；帶載波信號(hào)的TXD信號(hào)通過所述第四電阻R4控制第一三極管Ql的導(dǎo)通和截止，在導(dǎo)通時(shí)電流流過第一三極管Ql、紅外發(fā)射二極管Dl、第八電阻R8至接地GND，紅外發(fā)射二極管Dl產(chǎn)生紅外信號(hào)并發(fā)射，在截止時(shí)第一三極管Ql截止，紅外發(fā)射二極管Dl不發(fā)射紅外信號(hào)。
[0023]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述紅外信號(hào)接收電路4是由第三電阻R3、第七電阻R7、第四電容C4、遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2和非門單元U1D，UlE組成，其中所述第七電阻R7和第四電容C4組成一級(jí)RC濾波電路給遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2供電，以提高其接收靈敏度和抗干擾性能；所述遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2接收到紅外信號(hào)后通過第三電阻R3經(jīng)過二級(jí)非門單元U1D，UlE后以RXD輸出接收信號(hào)。
[0024]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述收發(fā)自控制電路5由第六電阻R6、第三電容C3，第二二極管D2、第四二極管D4和非門單元UlF組成。
[0025]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在常態(tài)下，TXD信號(hào)線未發(fā)射信號(hào)時(shí)第二二極管D2保持截止，非門單元UlF的輸入端通過第六電阻R6上拉為高電平，非門單元UlF輸出為低電平，此時(shí)D4截止，遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2接收到的紅外信號(hào)可以依次通過第三電阻R3、非門單元U1E，UlD輸出RXD信號(hào)；當(dāng)TXD信號(hào)線發(fā)射信號(hào)時(shí)，第二二極管D2被低電平拉低，非門單元UlC輸出變?yōu)榈碗娖?，UlF輸出高電平，第四二極管D4導(dǎo)通，非門單元UlE的輸入被強(qiáng)制設(shè)為高電平，同時(shí)遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2會(huì)收到自己之前發(fā)射的TXD信號(hào)，收到的TXD信號(hào)延時(shí)us級(jí)時(shí)間后自遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2輸出，因?yàn)榈谒亩O管D4先于U2延時(shí)時(shí)間將非門單元UlE輸入拉至高電平，使得RXD信號(hào)仍保持高電平。
[0026]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，第六電阻R6和第三電容C3組成一個(gè)RC延時(shí)電路，當(dāng)TXD信號(hào)為高電平時(shí)，第六電阻R6對(duì)第三電容C3進(jìn)行緩慢充電，使得非門單元UlF的輸入電壓緩慢變高；當(dāng)TXD信號(hào)線發(fā)送下一個(gè)低電平信號(hào)時(shí)，第三電容C3被第二二極管D2放電，所述第六電阻R6、第三電容C3重新建立充電時(shí)間。
[0027]進(jìn)一步地，在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，所述RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間大于遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2的延時(shí)時(shí)間，使得其在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)自身的RXD始終不會(huì)輸出自己的TXD信號(hào)，當(dāng)TXD信號(hào)完成發(fā)送時(shí)，等待處理完數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，第六電阻R6對(duì)第三電容C3已預(yù)先完成充電，非門單元UlF輸出低電平，此時(shí)第四二極管D4截止。
[0028]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，旨在體現(xiàn)本發(fā)明的突出技術(shù)效果和優(yōu)勢(shì)，并非是對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案的限制。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解的是，一切基于本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容所作出的修改、變化或者替代技術(shù)特征，皆應(yīng)當(dāng)涵蓋于本發(fā)明所附權(quán)利要求主張的技術(shù)范疇內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路，其特征在于包括:38K載波發(fā)生電路(I)、信號(hào)耦合電路(2)、紅外信號(hào)發(fā)射電路(3)、紅外信號(hào)接收電路(4)以及收發(fā)自控制電路(5)，其中所述信號(hào)耦合電路(2)的輸入端接入一個(gè)TXD信號(hào)線，輸出端分別電連接至38Κ載波發(fā)生電路(I)和收發(fā)自控制電路(5 );所述38Κ載波發(fā)生電路(I)電連接至紅外信號(hào)發(fā)射電路(3);所述紅外信號(hào)接收電路(4)的輸出端接入一個(gè)RXD信號(hào)線，輸入端電連接至收發(fā)自控制電路(5)，所述紅外信號(hào)接收電路(4)是由第三電阻R3、第七電阻R7、第四電容C4、遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2和非門單元U1D，UlE組成，其中 所述第七電阻R7和第四電容C4組成一級(jí)RC濾波電路給遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2供電，以提高其接收靈敏度和抗干擾性能；所述遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2接收到紅外信號(hào)后通過第三電阻R3經(jīng)過二級(jí)非門單元U1D，UlE后以RXD輸出接收信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路，其特征在于:所述收發(fā)自控制電路(5)由第六電阻R6、第三電容C3，第二二極管D2、第四二極管D4和非門單元UlF組成。
3.如權(quán)利要求2所述的具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路，其特征在于:在常態(tài)下，TXD信號(hào)線未發(fā)射信號(hào)時(shí)第二二極管D2保持截止，非門單元UlF的輸入端通過第六電阻R6上拉為高電平，非門單元UlF輸出為低電平，此時(shí)D4截止，遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2接收到的紅外信號(hào)可以依次通過第三電阻R3、非門單元U1E，UlD輸出RXD信號(hào)；iTXD信號(hào)線發(fā)射信號(hào)時(shí)，第二二極管D2被低電平拉低，非門單元UlC輸出變?yōu)榈碗娖?，UlF輸出高電平，第四二極管D4導(dǎo)通，非門單元UlE的輸入被強(qiáng)制設(shè)為高電平，同時(shí)遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2會(huì)收到自己之前發(fā)射的TXD信號(hào)，收到的TXD信號(hào)延時(shí)us級(jí)時(shí)間后自遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2輸出，因?yàn)榈谒亩O管D4先于U2延時(shí)時(shí)間將非門單元UlE輸入拉至高電平，使得RXD信號(hào)仍保持高電平。
4.如權(quán)利要求3所述的具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路，其特征在于--第六電阻R6和第三電容C3組成一個(gè)RC延時(shí)電路，當(dāng)TXD信號(hào)為高電平時(shí)，第六電阻R6對(duì)第三電容C3進(jìn)行緩慢充電，使得非門單元UlF的輸入電壓緩慢變高；當(dāng)TXD信號(hào)線發(fā)送下一個(gè)低電平信號(hào)時(shí)，第三電容C3被第二二極管D2放電，所述第六電阻R6、第三電容C3重新建立充電時(shí)間。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的具有硬件收發(fā)自控制功能的遠(yuǎn)紅外通訊電路，其特征在于:所述RC延時(shí)電路的延時(shí)時(shí)間大于遠(yuǎn)紅外接收一體頭U2的延時(shí)時(shí)間，使得其在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)自身的RXD始終不會(huì)輸出自己的TXD信號(hào)，當(dāng)TXD信號(hào)完成發(fā)送時(shí)，等待處理完數(shù)據(jù)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，第六電阻R6對(duì)第三電容C3已預(yù)先完成充電，非門單元UlF輸出低電平，此時(shí)第四二極管D4截止。
【文檔編號(hào)】G08C23/04GK103956039SQ201410133232
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月23日
【發(fā)明者】錢海波, 陳凱 申請(qǐng)人:重慶華虹儀表有限公司