專利名稱：紅外代碼收發(fā)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種紅外信號裝置。
各類信號收發(fā)裝置廣泛應(yīng)用于物流管理、公路自動收費(fèi)、鐵路運(yùn)輸車廂電腦化管理、集裝箱運(yùn)輸管理、計算機(jī)以太網(wǎng)通信等。
CN 1059612A號專利申請公開了一種高速公路自動計費(fèi)系統(tǒng)，主要包括紅外檢測裝置、前端機(jī)、攝像機(jī)、圖象處理裝置和主機(jī)。
US 4682170號專利公開了一種用于高速公路和停車場的收費(fèi)裝置，它通過對車型的判斷和出入時間進(jìn)行收費(fèi)，但要求每次只能一輛車進(jìn)入收費(fèi)站，下一輛車必須等待前一輛車開出收費(fèi)站后才能進(jìn)入，其效率不高。
CN 2077141U號專利申請公開了一種車輛自動記帳收費(fèi)裝置，它由裝在車輛上的代碼發(fā)送器，收費(fèi)處的記帳收費(fèi)處理器等組成。當(dāng)車輛通過時，由車輛發(fā)出一串代表本車代碼的二進(jìn)制信號進(jìn)入計算機(jī)，由計算機(jī)對通過的車輛識別記錄，以此為據(jù)進(jìn)行收費(fèi)。
CN 2138812Y號專利公開一種高速公路與橋梁的自動收費(fèi)系統(tǒng)，它在汽車上裝一應(yīng)答器，其上儲存有車號、車型、顏色、所屬單位、銀行帳號等信息，并裝有收發(fā)天線。在收費(fèi)站設(shè)有微波信號發(fā)生器、天線開關(guān)、收發(fā)天線、接收機(jī)、控制器、數(shù)據(jù)處理器、打印機(jī)等。當(dāng)汽車駛?cè)胧召M(fèi)站發(fā)射區(qū)后，收費(fèi)站發(fā)出信號，應(yīng)答器進(jìn)行回答，微機(jī)將收回的信號進(jìn)行處理，即實現(xiàn)自動計費(fèi)，到一定時間向車主收費(fèi)。
CN 2296041Y號專利公開一種光控車輛代碼發(fā)射器，它包括紅外線受光模塊、單片機(jī)及其外圍電路、鑒相電路、環(huán)路濾波器、壓控振蕩器、放大電路、功放電路和分頻電路，用于車輛管理點收費(fèi)。
本實用新型的目的在于提供一種利用紅外線傳輸信息代碼，無須占用無線電頻率資源，不受電磁干擾，傳輸方向性好，傳輸距離遠(yuǎn)，保密性好，可靠性高，可廣泛應(yīng)用于物流管理、公路自動收費(fèi)、鐵路運(yùn)輸車廂電腦化管理、集裝箱運(yùn)輸管理等的紅外代碼收發(fā)器。
本實用新型設(shè)有紅外線檢測器、帶通放大器、比較器、單片機(jī)、存儲器、紅外線發(fā)射器、電源和開關(guān)，所有電路置設(shè)在印刷電路板和機(jī)殼上。紅外線檢測器的紅外檢測信號輸出端接帶通放大器的輸入端，帶通放大器的選頻信號輸出端和比較信號設(shè)定電平輸出端接比較器的比較信號輸入端，比較器的輸出端接單片機(jī)，單片機(jī)的信號代碼輸出端接存儲器和紅外線發(fā)射器。通常帶通放大器應(yīng)包括前置放大器、選頻放大器、檢波器和濾波器，紅外線檢測器的紅外檢測信號輸出端接前置放大器的輸入端，前置放大器輸出端接選頻放大器的輸入端，選頻放大器選頻信號輸出端接檢波器輸入端，檢波器的檢波信號輸出端接濾波器的輸入端，濾波器的濾波后信號輸出端接比較器的比較信號輸入端。所說的存儲器一般由單片機(jī)內(nèi)設(shè)置。
本實用新型利用紅外線傳輸信息代碼，無須占用無線電頻率資源，不受電磁干擾，傳輸方向性與保密性好，傳輸距離遠(yuǎn)。其次，采用單片機(jī)軟硬件結(jié)合及外圍硬件配合，抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高。另外，采用單片機(jī)可很方便地調(diào)制和解調(diào)多種編碼信息，傳輸速率高，可靠性高。同時，裝置結(jié)構(gòu)簡單，僅需2只集成電路芯片和若干輔助元器件，紅外線檢測器和發(fā)射器可分別采用價廉的紅外光敏二極管和紅外發(fā)射管，功耗與制作成本低。


圖1為本實用新型的電路組成方框圖。
圖2為本實用新型的電路原理圖。
圖3為本實用新型的工作原理流程圖。
如圖1所示，本實用新型的電路設(shè)有紅外光敏二極管1、帶通放大器2、比較器3、單片機(jī)4、存儲器5、紅外發(fā)射管6，紅外光敏二極管1的紅外檢測信號輸出端接帶通放大器2的輸入端，帶通放大器的選頻信號輸出端接比較器3的負(fù)輸入端，比較后的信號輸出端接單片機(jī)4，單片機(jī)的信號代碼輸出端接存儲器5和紅外發(fā)射管6。由圖2可知，紅外光敏二極管1采用D1(HPD712)，在無信號的情況下，單片機(jī)IC2(AT tiny 12L)處于停止工作的掉電模式，維持很小的電流(＜1μA)，只有運(yùn)算放大器A1～A4(由1只集成電路IC1Max4.9承擔(dān))在工作，其電流也很小，因此功耗小。當(dāng)D1接收到規(guī)定脈沖頻率并帶有本收發(fā)器特征代碼的紅外信號時，經(jīng)電容C1耦合到前置放大器A1的正輸入端，經(jīng)A1放大后的信號送由運(yùn)放A2、A3及其外圍元件組成的選頻放大器進(jìn)行選頻放大，選頻放大后的輸出信號經(jīng)檢波二極管D2(IN4148)檢波和由電容C6、電阻R14組成的濾波器濾波后送運(yùn)放A4的負(fù)輸入端，設(shè)定的電平輸入A4的正輸入端。在A4及外圍輔助元件組成的比較器比較后，若信號電平高于設(shè)定的電平，則A4輸出低電平，經(jīng)R20、C9送單片機(jī)IC2的1腳，對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位，單片機(jī)復(fù)位后，即被喚醒。
單片機(jī)開始工作，單片機(jī)先通過IC2腳7送低電平，將比較器A4的負(fù)輸入端的電平拉低，使A4的輸出保持在高電平，單片機(jī)IC2的1腳也保持高電平，以保證單片機(jī)正常工作。當(dāng)接收到規(guī)定頻率，有本裝置特征代碼和密碼時，信息碼的紅外信號經(jīng)A1放大和A2、A3帶通放大后送單片機(jī)IC2，解出其信號代碼，并校對本裝置特征代碼和密碼，若均正確，則將信息碼存入IC2內(nèi)設(shè)的存儲器，然后將本裝置特征代碼、密碼、信息碼和本裝置號碼，由單片機(jī)IC2的5腳，推動紅外發(fā)射管D3(HIR305C2)發(fā)射，單片機(jī)IC2將各輸出端置高阻狀態(tài)后，又進(jìn)入掉電模式，等待下一個喚醒信號，參見圖3。紅外光敏二極管、紅外發(fā)射管和開關(guān)可設(shè)在機(jī)殼上。
權(quán)利要求1.紅外代碼收發(fā)器，其特征在于設(shè)有紅外線檢測器、帶通放大器、比較器、單片機(jī)、存儲器、紅外線發(fā)射器、電源和開關(guān)，所有電路置設(shè)在印刷電路板和機(jī)殼上；紅外線檢測器的紅外檢測信號輸出端接帶通放大器輸入端，帶通放大器的選頻信號輸出端和比較信號設(shè)定電平輸出端接比較器的比較信號輸入端，比較器的輸出端接單片機(jī)，單片機(jī)的信號代碼輸出端接存儲器和紅外線發(fā)射器。
2.如權(quán)利要求1所述的紅外代碼收發(fā)器，其特征在于所說的帶通放大器由前置放大器、選頻放大器、檢波器和濾波器組成，紅外線檢測器的輸出端接前置放大器的輸入端，前置放大器的輸出端接選頻放大器的輸入端，選頻放大器的輸出端接檢波器的輸入端，檢波器的檢波信號輸出端接濾波器的輸入端，濾波器的濾波信號輸出端接比較器的比較信號輸入端。
3.如權(quán)利要求1所述的紅外代碼收發(fā)器，其特征在于所說的紅外線檢測器采用紅外光敏二極管，紅外線發(fā)射器采用紅外發(fā)射管。
4.如權(quán)利要求1和2所述的紅外代碼收發(fā)器，其特征在于比較器由運(yùn)算放大器組成，濾波器的輸出端接運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端，設(shè)定電平接運(yùn)算放大器的正輸入端。
專利摘要涉及一種紅外信號裝置,設(shè)有紅外線檢測器、帶通放大器、比較器、單片機(jī)、存儲器、紅外線發(fā)射器、電源和開關(guān)。紅外檢測信號經(jīng)放大后在比較器與設(shè)定電平比較,其輸出送單片機(jī),單片機(jī)的代碼信息送存儲器和紅外線發(fā)射器。利用紅外傳輸信息代碼,無須占用無線電頻率資源,不受電磁干擾,傳輸方向性好,距離遠(yuǎn),速率高,保密性與可靠性好?？蓮V泛應(yīng)用于物流與運(yùn)輸管理、公路自動收費(fèi)等。裝置結(jié)構(gòu)簡單,功耗與成本低。
文檔編號G07B13/00GK2404166SQ0020220
公開日2000年11月1日 申請日期2000年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月11日
發(fā)明者楊秀玲 申請人:楊秀玲