2013年红外通信F题的设计报告

简介：
本设计报告聚焦于2013年的红外通信技术挑战赛F题，详细记录并分析了设计方案、实现过程及测试结果，旨在探索高效稳定的短距离数据传输解决方案。 本段落主要介绍了一种基于2013年全国电子设计竞赛（电赛）F题的红外通信系统的设计方案。该系统包括发射子系统、接收子系统以及关键的FSK调制解调模块和中继转发模块。 在发射端，核心任务是生成用于传输数据与音频信号的双载波。其中200kHz频率下的载波负责处理数字信息，并采用频移键控（FSK）方法进行调制以确保有效编码及后续正确解码；而455kHz频率则专门用来传递模拟声音，通过HEF4046锁相环技术实现对这两个信号的精确调制。TMP122温度传感器在该系统中也发挥重要作用，它能在-25℃到85℃范围内提供高达1.5℃精度的环境监测数据，并将其转化为电信号以便进一步处理。 两路经过调频后的载波经电阻网络相加后驱动红外发射管进行信号发送。接收端的任务是准确地捕获并分离这两组频率不同的信号，通过高通和低通滤波器将音频与数字信息区分开来；200kHz及455kHz的窄带收音机分别处理各自对应的载波信号，并利用特定设计的一阶RC滤波、有源二阶滤波以及谐振放大电路确保精确解调。 FSK模块采用MSM7512芯片，支持半双工通信模式，在发射和接收两端实现数据的有效传输。此外，中继转发模块作为系统中的重要组成部分，负责增强信号强度并重新发送以应对远距离或复杂环境下的可靠通讯需求。 综上所述，该设计充分考虑了红外无线通信技术的关键环节如调制、解调、分离及信号强度指示等，并在2013年的全国电子竞赛中得到了广泛应用。