怎么用 HS0038之类的红外接收头提高通讯速率

jishuaihu

先说悬赏的规矩，由于论坛限制最高15枚芯币，因此只能悬赏15枚，对提出切实有效的建议的各提供100枚金币。

     我们都知道目前一般遥控用的红外通讯一般采用 HS0038之类的接收头，采用的是38.5KHz的脉冲调制的编码，一般遥控器的编码格式为“0”为载波发射0.56ms,不发射0.56ms；其“1”为载波发射0.56ms,不发射1.68ms，为了方便解码，还要加上前导码。这样算下来通讯速率不到1Kbps（bit/second）；    在电度表（普通家用电表）的应用中，红外抄表用的也是此类一体化接收头，但是编码是把串口的通讯直接用38.5KHz调制，最终通讯速率即串口速率，受接收头的限制，一般速率也不会高，一般最高到2400，通讯速率再高的话则通讯距离很难保证。
关于红外通讯，比较高速的是IrDA方式。目前一般的单片机都带IrDA格式的输出，可以提高通讯速率。但是目前IrDA的接收调制采用的专用的接收元件，比如HSDL3602。具体资料就不上传了，需要的话自己搜一下就行了，挺多的。目前IrDA有两种编码方式，一种是归零反转方式，另外一种是脉冲位置调试方式。通过分析，我觉得归零反转方式无法使用HS0038解码。而脉冲位置调试方式的具体实现方法没有找到，不是很清楚具体该怎么做。




下面我说一下我的要求，收发主控器都使用STM32F103系列单片机，优先考虑使用HS0038之类的一体化接收头，通过改变传输信号的编码方式（PWM输出或者使用延时方案输出）和解码方式提高单向通讯速率，能提高到9600bps即可。
另外一种方式是改变载波频率，直接提高串口速率。但是就无法利用HS0038成品接收头了。此方式可能需要重新设计电路，使用光敏二极管加放大电路实现。


如果有其他方案也可以提出来参考一下。主要目的就是在成本提高不太多的情况下提高红外通讯的的通讯速率。红外波长940nm，如果能提出切实可行的方案并帮忙调试出来的话，可以提供E币表示感谢！

topwon

先确认你的通讯距离要求吧，红外脉冲缩短的话，更容易被干扰，所以可能需要响应加大发射功率。另外现在一般常用的一体化接收头似乎不能持续接收。
“目前市售红外一体化接收头有两种：电平型和脉冲型，绝大部分的都是脉冲型的，电平型的很少。
电平型的，接收连续的38K信号，可以输出连续的低电平，时间可以无限长。其内部放大及脉冲整形是直接耦合的，所以能够接收及输出连续的信号。
脉冲型的，只能接收间歇的38K信号，如果接收连续的38K信号，则几百ms后会一直保持高电平，除非距离非常近（二三十厘米以内）。其内部放大及脉冲整形是电容耦合的，所以不能能够接收及输出连续的信号。
一般遥控用脉冲型的，只有特殊场合，比如串口调制输出，由于串口可能连续输出数据0，所以要用电平型的。
一般遥控器用455K经12分频后输出37917HZ，简称38K，10米接收带宽为38+-2K，3米为35~42K。在没有环境反射的空旷空间，距离10米以上方向性会比较强。在室内，如果墙是白色的，则在15米的空间基本没有方向性。
”

jishuaihu

topwon 发表于 2018-5-24 15:47
先确认你的通讯距离要求吧，红外脉冲缩短的话，更容易被干扰，所以可能需要响应加大发射功率。另外现在一般 ...

通讯距离一般比较远，100多米呢。数据量比较小，现在就几个字节，最多十几个字节。发射的功率用的是大功率的激光管。具体多大功率我现在没有数据，得问一下。但设备是电池供电的，激光管的功率不能太大了，功耗受不了

liuc51

哈哈，楼主是在做激光模拟交战系统吗？

jishuaihu

liuc51 发表于 2018-11-8 15:19
哈哈，楼主是在做激光模拟交战系统吗？

大神啊一眼就看出来了

topwon

激光和红外是两回事吧？指向性能差异巨大（导致距离差异也很大，毕竟接收到的能量与分布面积相关）。激光通讯只要每次发射时间极短的话，对电池续航力的影响也不至于无法承受吧？

liuc51

jishuaihu 发表于 2018-11-8 17:19
大神啊一眼就看出来了

我们也在做，也有同样的问题

topwon

jishuaihu 发表于 2018-5-25 21:03
通讯距离一般比较远，100多米呢。数据量比较小，现在就几个字节，最多十几个字节。发射的功率用的是大功 ...

如果是因为激光管的瞬间功率太大导致电池不能提供足够的电流，可以考虑用大容量的法拉电容作为中间蓄能元件，电池给电容小电流长时间充电，电容给激光管大电流短时间供电。

jishuaihu

liuc51 发表于 2018-11-14 11:36
我们也在做，也有同样的问题

能加QQ沟通一下不？529756869

jishuaihu

topwon 发表于 2018-11-14 14:02
如果是因为激光管的瞬间功率太大导致电池不能提供足够的电流，可以考虑用大容量的法拉电容作为中间蓄能元 ...

谢谢，

Gen_X

我在处理同样的问题。求解有二：

1. 需要提高载波频率到57-60KHz（须找60的芯片）

2. 要发送能被确认的“0、1”，需要发送载波脉冲不小于11-13个（完整的PWM波，占空比大于30%）

其中2可以通过单片机自己处理，但1需要专门的接收器件，一般期间都是38kHz的，只有个别厂家

好像有个台湾的芯片能到60k，或自己做，否则没法实现。如果自己做建议采用100k-200k调制，通信速度会能满足你的要求。