红外通信原理

发送过程

数据 -> 编码 -> 调制 -> 发送电路

  1. 数据：假设发送的数据为 0XA5，二进制为：10100101

  2. 编码：用脉冲宽度编码（Pulse Width Encoding）来表示二进制数据。每个数据位由一系列的脉冲组成，逻辑0和逻辑1分别由不同的脉冲宽度表示。现假设如下：

​ 逻辑0为：0.5ms高 + 0.5ms低； 逻辑1为：1ms高 + 0.5ms低；

  1. 调制：就是把编码数据放到一定频率的载波上面，即使用数据调制载波，形成一串脉冲信号
  2. 发送电路：即：红外灯珠对脉冲信号的发送 + 脉冲信号的放大

接收过程

接收电路 -> 解调 -> 解码 -> 数据

  1. 接收电路：接收发过来的红外信号
  2. 解调：当红外接收管接收到调制信号时，输出高电平，否则输出为低电平
  3. 解码：解调后将得到的一系列脉冲变为二进制
  4. 数据：解码后即可得到发来的数据，即 0XA5 （二进制为：10100101）

优缺点

红外通信的优点：抗电磁干扰、成本低

红外通信的缺点：传输效率低，易受到环境光干扰导致传输误码

载波

红外通信一般为 38K 载波，“载波” 简单来讲就是一段周期性的、不断震荡的波；

注：特别注意的是，对于一些非信号专业的新手来讲，虽然眼睛看到了该条件，但并没有进行思考，只当作“公理”给记住，这时在使用时往往会忽略掉。与福尔摩斯说过的话有异曲同工之处：“你只是用眼睛看，并不是在观察”，现在是：“你只是眼睛看到了，却没有在思考。”

我们可通过调制将信息加载到载波上，这样信息就会随着波的传播而发射出去了；波发出去后会受到外界环境光的干扰，这就可能会导致信息的丢失或篡改；理论上来讲：传播距离越远，信息丢失的概率越大。

38K频率

上面提到载波上的信息可能会丢失，那有没有什么预防措施呢？

这就要说到用 38K 载波的原因了：主要是为了提高抗干扰能力，尽量避免因环境光干扰导致的信息丢失或篡改；

另外的原因（来自百度）：

这一频率的选择与常用的 455kHz 晶振密切相关。‌在发射端，‌通过对晶振进行整数分频，‌通常取分频系数为12，‌从而得到 38kHz 的载波频率。‌这种分频方式不仅技术上可行，‌而且经济实用，‌因为它利用了现有的成熟技术和组件，‌避免了开发高精度晶振的成本和复杂性。‌

此外，‌38kHz 的载波频率还具有其特定的优势。‌在红外通信中，‌使用 38kHz 的载波可以实现较高的通信质量和较远的通信距离，‌同时保持较低的功耗和成本。‌这种频率的选择也符合红外通信的基本需求，‌即在保证通信效果的同时，‌尽可能地降低系统成本和功耗。‌

值得注意的是：

38K 载波意味着每秒有38000个周期，单个周期的时间为1/38000S。‌这个时间长度代表了一个完整脉冲的时间，‌包括高电平和低电平的总时间。‌

但是我们红外通信需要的是高低电平均为1/38000S，因此我们定时器应配置为 76K ，这样每次进中断的时间就是1/38000S，那么产生的高、低电平就是1/38000S了。

OK，了解基本原理后就有大概的框架了：

  1. 首先要有个波形发生器，用来产生 38K 载波
  2. 制定自己的通信协议（也可以使用现有的协议，如： NEC协议）
  3. 代码实现