更新时间:2024-05-21 17:24
红外线通讯是一种廉价、近距离、无连线、低功耗和保密性较强的通讯方案,在 PC 机中主要应用在无线数据传输方面,但已经逐渐开始在无线网络接入和近距离遥控家电方面得到应用。 鉴于红外线通讯的诸多好处,主板几乎全部提供了红外线接口,以便用户利用它进行与带红外线接口的设备通讯,如笔记本电脑、打印机、Modem、掌上电脑、移动电话等等。但计算机主板上仅仅提供了红外线接口,并未提供完整的发射接收装置,所以用户在想使用红外线通讯时,仍然需要购买红外线连接器。
市面上较少有商品化的连接器销售。下面就介绍三个 DIY 方案,以供大家参考。
主板上的红外线接口大多是一个5针插座,其管脚定义依次是:
1. IRTX(Infrared Transmit,红外传输);
2. GND(电源地线);
3. IRRX(Infrared Receive,红外接收);
4. NC(未定义);
5. VCC(电源正极)。
根据IRDA(Infrared Data Association,红外数据协会)提供的“异步串行通讯标准”资料显示,IRTX引脚能提供 >6.0mA 的输出电流,而 IRRX 引脚在吸收 <1.5mA 电流就能对输入信号作出反应。资料同时显示红外线接口的发射部分已将传输数据进行 38kHz 的载波,而接收部分将进行信号分离处理,所以在制作接口电路时无须再考虑载波和分离电路。
下图为 IRDA 提供的红外通讯电路标准方案。
红外发射电路由红外线发射管L2和限流电阻R2组成。当主板红外接口的输出端IRTX输出调制后的电脉冲信号时,红外线发射管将电脉冲信号转化为红外线光信号发射出去。电阻R2起限制电流的作用,以免过大的电流将红外管损坏。当R2的阻值越小,通过红外管的电流就越大,红外管的发射功率也随电流的增大而增大,发射距离就越远,但R2的阻值不能过小,否则会损坏红外管或主板红外接口!
红外接收电路由红外线接收管L1和取样电阻R1组成。当红外接收管接收到红外线光信号时,其反向电阻会随光信号的强弱变化而相应变化,根据欧姆定律可以得知通过红外接收管L1和电阻R1的电流也会相应变化,而在取样电阻两端的电压也随之变化,此变化的电压经主板红外接口的输入端IRRX输入主机。由于不同的红外接收管的电气参数不同,所以取样电阻R1的阻值要根据实际情况作一定范围的调整。
该电路为IRDA的标准方案,一般的DIY可以使用该电路。电路虽然很简单,但其性能还是不错的,我用该电路连接笔记本电脑,在没有误码的情况下,传输速度可以达到57.6Kbps!
下图为 IRDA 提供的红外通讯电路扩展方案。
该电路是在标准电路的基础上,增加了抗干扰电路和增大发射功率电路。
抗干扰电路由电阻R4、电解电容E1、E2、独石电容C2、C3组成,主要是滤除PC机电源中的干扰波。如果您的机器电源质量较好的话,可以省略该部分电路。
增大发射功率电路由电阻R2、R3、功率三极管P1和电容C1组成,C1的作用是改善输出信号的波形,三极管是放大输出电流,以提高发射功率。
下图为本人根据试验整理的红外通讯电路增强方案。
该电路中主要改进的地方是发射部分采用对管放大,进一步提高了发射功率;而接收部分采用三极管对接收信号进行放大,提高了接收的灵敏度。工作原理可以参考上面的叙述。
系统的设置分为BIOS和操作系统两部分。在BIOS中将红外线接口打开,接口一般与COM2使用同一地址和中断,所以在打开了红外接口后,COM2口会不能使用,如果您有其他设备使用COM2口时要注意!操作系统的设置一般系统在找到红外接口后。会自动设置完成。用户要注意在使用红外接口时,要记住打开红外线接口,就是双击“红外线监视器”,在“选项”中,将“启动红外线接口”选上即可。相信大家都会的,我就不多说了。
元器件的选择主要是发射管和接收管的测试。
1. 测试红外发射管:红外发射管实际上是一个特殊的二极管,用万用表电阻档测量,发射管的反向电阻通常为无穷大,正向电阻一般为500K左右。如果您有一台笔记本电脑,可以由PC机的红外接口引出IRTX和GND两条线,IRTX连接发射管的正极,GND连接发射管的负极,将发射管对准笔记本电脑的红外线发射窗口,在笔记本电脑的“红外线监视器”中会发现“你的PC”。
2. 测试红外接收管:红外接收管也是一个二极管,测量时,它的正向电阻大于500K,而且不受光照的影响,反向电阻在没有光线直射时,一般大于300K,强光照射时应小于10欧,有时会为负数,这是因为在强光照射时,二极管的PN结将获得的光能转化为电能,形成了0.7V的结电压。
由于红外收发器的电路相对简单,所以调试也很方便。发射部分基本上不用调试,注意检查发射管的极性连接是否正确。接收部分同样要注意接收管的极性是否连接正确。
在通讯时,IRTX和GND之间应该有0.7V左右的电压波动,如果没有就是红外接口有问题,或者是红外接口没有打开;IRRX和GND之间同样有0.7V的电压波动,如果波动范围较小,可以调整取样电阻,加大它的阻值,但不要太大,否则会降低接收的抗干扰能力。在联机正常的情况下,可以将笔记本电脑放远些,再调整取样电阻,使通讯距离尽量大些。
其他的增大通讯距离的方法还有几个:可以在接收管前面加一个红色滤光片,以滤除其他光线的干扰;还可以在接收管和发射管前面加凸透镜,提高其光线采集能力等等。
现在很多电脑的主板都提供了红外线传输端口,很多用户都还不是很清楚主板的红外线接口有什么作用,其实如果能通过主板红外线接口与其他设备实现红外通讯,在很多方面都会很实用,像数据传输等等。浅谈一下关于主板红外线的安装与设置以及相关的应用。
一、红外线接口的优点
红外线端口通讯最大的优势就是方便,使用自己特殊的连接协议,数据传输速度能达到4Mbps,而且在有效区域内,可以实现多机动态加入、动态退出连接,让多用户动态建立或终止连接,实现“断点续传”,有较好的保密功能。现在大多数新款主板均提供有红外线接口,我们要使用它还必须连一个专用的红外线连接器,该连接器可以购买现成的产品或自制。当然如果你使用的是带有红外功能的笔记本电脑,那就更方便了。
二、主板红外线接口的安装与设置
首先要安装好红外线连接器,连接红外接口连接器和主板红外接口时要注意5针插口的方向,方问插反可能会导致主板接口损坏。
1、正确设置主板BIOS
使用主板红外接口时需在BIOS的“INTEGRATED PERIPHERALS”子菜单中,将“Onboard IrDa Port”或相关选项设置成Enable ,“UART2 Use Infrared”项设置为IrDA,一般是将主板的COM2设置为红外线传输接口。因此主板COM2接口将会失去作用。
在有关红外线传输模式“UART Mode Select”中,如果选“HPSIR”,只能通过标准的速度115.2Kbps传输数据,选“ASKIR”就能享受红外线的最高速度4Mbps。“HPSIR”建议在不能通过4Mbps相连接时才选用。
2、系统软件和协议安装设置
安装成功后,双击“我的电脑”,你会发现多出一个“红外线接收者”的图标。进入“控制面板”后,你可以通过新增的“红外线”选项来修改它的状态。再进入“网络”,你又会发现多安装了一个“红外线端口”和“快速红外线协议”。这些都表明,你的红外线收发器已正常安装。
3、利用红外线端口实现双机互联
主板红外线端口最常见的功能恐怕就是实现双机互联了。
三、主板红外线接口的应用
1、进行红外线传输
(1)在“控制面板/系统”中,打开“红外线监视器”,在“选项”标签里,把“启动红外线通讯”复选框点上,然后点“应用”,红外线接收器就可以工作了。
(2)在“控制面板/系统/设备管理”标签中的设备列表框中,增加“虚拟红外线并行(LPT)端口、虚拟红外线串行(COM)端口、红外线通讯设备和InfraredPnPSerialPort(即插即用红外线串行端口)”等条目。
(3)打开“控制面板/网络/配置”标签的列表,增加“InfraredPnP SerialPort”和“快速红外线传输协议”,并绑定“快速红外线传输协议”。
要通过红外线传输文件,可以使用“红外线接收者”。当红外通讯对象进入有效范围内时,“我的电脑”中“红外线接收者”图标就已经标识出通讯对象的名称,此时双击“红外线接收者”图标,即可打开“红外线传输”窗口进行文件传输。
2、利用红外口修改手机铃声及待机画面
利用相关软件配合主板红外线收发器,你可以对具备红外口的手机进行铃声及待机画面编辑。比如 Logo manager软件就是具备类似功能的软件。此外凡是符合红外标准的设备都可利用主板的红外功能,随着个人数字设备应用的日益普及,利用好主板的红外功能,是非常方便的。
笔者给大家浅谈了一下红外线接口的优点、主板红外口的安装与设置以及红外线接口的应用,现在对主板红外线接口有一定的认识,以后配合其他的通讯设备会有实现更广泛的运用.