紅外線接口

紅外線通訊是一種廉價、近距離、無連線、低功耗和保密性較強的通訊方案，在 PC 機中主要套用在無線數據傳輸方面，但目前已經逐漸開始在無線網路接入和近距離遙控家電方面得到套用。 鑒於紅外線通訊的諸多好處，現在的主機板幾乎全部提供了紅外線接口，以便用戶利用它進行與帶紅外線接口的設備通訊，如筆記本電腦、印表機、Modem、掌上電腦、行動電話等等。但計算機主機板上僅僅提供了紅外線接口，並未提供完整的發射接收裝置，所以用戶在想使用紅外線通訊時，仍然需要購買紅外線連線器。

基本介紹

• 中文名：紅外線接口
• 外文名：Infrared Data Association
• 套用領域：通信工程
• 特點：廉價、近距離、無連線
• 發明時間：1940年
• 發明國家：德國

簡介

目前市面上較少有商品化的連線器銷售。下面就介紹三個 DIY 方案，以供大家參考。

主機板紅外接口

主機板上的紅外線接口大多是一個5針插座，其管腳定義依次是：

1. IRTX（Infrared Transmit，紅外傳輸）；

2. GND（電源地線）；

3. IRRX（Infrared Receive，紅外接收）；

4. NC（未定義）；

5. VCC（電源正極）。

根據IRDA（Infrared Data Association，紅外數據協會）提供的“異步串列通訊標準”資料顯示，IRTX引腳能提供 >6.0mA 的輸出電流，而 IRRX 引腳在吸收 <1.5mA 電流就能對輸入信號作出反應。資料同時顯示紅外線接口的發射部分已將傳輸數據進行 38kHz 的載波，而接收部分將進行信號分離處理，所以在製作接口電路時無須再考慮載波和分離電路。

標準紅外接口

下圖為 IRDA 提供的紅外通訊電路標準方案。

紅外發射電路由紅外線發射管L2和限流電阻R2組成。當主機板紅外接口的輸出端IRTX輸出調製後的電脈衝信號時，紅外線發射管將電脈衝信號轉化為紅外線光信號發射出去。電阻R2起限制電流的作用，以免過大的電流將紅外管損壞。當R2的阻值越小，通過紅外管的電流就越大，紅外管的發射功率也隨電流的增大而增大，發射距離就越遠，但R2的阻值不能過小，否則會損壞紅外管或主機板紅外接口！

紅外接收電路由紅外線接收管L1和取樣電阻R1組成。當紅外接收管接收到紅外線光信號時，其反向電阻會隨光信號的強弱變化而相應變化，根據歐姆定律可以得知通過紅外接收管L1和電阻R1的電流也會相應變化，而在取樣電阻兩端的電壓也隨之變化，此變化的電壓經主機板紅外接口的輸入端IRRX輸入主機。由於不同的紅外接收管的電氣參數不同，所以取樣電阻R1的阻值要根據實際情況作一定範圍的調整。

該電路為IRDA的標準方案，一般的DIY可以使用該電路。電路雖然很簡單，但其性能還是不錯的，我用該電路連線筆記本電腦，在沒有誤碼的情況下，傳輸速度可以達到57.6Kbps！

擴展紅外接口

下圖為 IRDA 提供的紅外通訊電路擴展方案。

該電路是在標準電路的基礎上，增加了抗干擾電路和增大發射功率電路。

抗干擾電路由電阻R4、電解電容E1、E2、獨石電容C2、C3組成，主要是濾除PC機電源中的干擾波。如果您的機器電源質量較好的話，可以省略該部分電路。

增大發射功率電路由電阻R2、R3、功率三極體P1和電容C1組成，C1的作用是改善輸出信號的波形，三極體是放大輸出電流，以提高發射功率。

增強紅外接口

下圖為本人根據試驗整理的紅外通訊電路增強方案。

該電路中主要改進的地方是發射部分採用對管放大，進一步提高了發射功率；而接收部分採用三極體對接收信號進行放大，提高了接收的靈敏度。工作原理可以參考上面的敘述。

系統設定

系統的設定分為BIOS和作業系統兩部分。在BIOS中將紅外線接口打開，接口一般與COM2使用同一地址和中斷，所以在打開了紅外接口後，COM2口會不能使用，如果您有其他設備使用COM2口時要注意！作業系統的設定一般系統在找到紅外接口後。會自動設定完成。用戶要注意在使用紅外接口時，要記住打開紅外線接口，就是雙擊“紅外線監視器”，在“選項”中，將“啟動紅外線接口”選上即可。相信大家都會的，我就不多說了。

元器件選擇

元器件的選擇主要是發射管和接收管的測試。

1. 測試紅外發射管：紅外發射管實際上是一個特殊的二極體，用萬用表電阻檔測量，發射管的反向電阻通常為無窮大，正向電阻一般為500K左右。如果您有一台筆記本電腦，可以由PC機的紅外接口引出IRTX和GND兩條線，IRTX連線發射管的正極，GND連線發射管的負極，將發射管對準筆記本電腦的紅外線發射視窗，在筆記本電腦的“紅外線監視器”中會發現“你的PC”。

2. 測試紅外接收管：紅外接收管也是一個二極體，測量時，它的正向電阻大於500K，而且不受光照的影響，反向電阻在沒有光線直射時，一般大於300K，強光照射時應小於10歐，有時會為負數，這是因為在強光照射時，二極體的PN結將獲得的光能轉化為電能，形成了0.7V的結電壓。

在線上調試

由於紅外收發器的電路相對簡單，所以調試也很方便。發射部分基本上不用調試，注意檢查發射管的極性連線是否正確。接收部分同樣要注意接收管的極性是否連線正確。

在通訊時，IRTX和GND之間應該有0.7V左右的電壓波動，如果沒有就是紅外接口有問題，或者是紅外接口沒有打開；IRRX和GND之間同樣有0.7V的電壓波動，如果波動範圍較小，可以調整取樣電阻，加大它的阻值，但不要太大，否則會降低接收的抗干擾能力。在在線上正常的情況下，可以將筆記本電腦放遠些，再調整取樣電阻，使通訊距離儘量大些。

其他的增大通訊距離的方法還有幾個：可以在接收管前面加一個紅色濾光片，以濾除其他光線的干擾；還可以在接收管和發射管前面加凸透鏡，提高其光線採集能力等等。

安裝與設定

現在很多電腦的主機板都提供了紅外線傳輸連線埠，很多用戶都還不是很清楚主機板的紅外線接口有什麼作用，其實如果能通過主機板紅外線接口與其他設備實現紅外通訊，在很多方面都會很實用，像數據傳輸等等。淺談一下關於主機板紅外線的安裝與設定以及相關的套用。

一、紅外線接口的優點

紅外線連線埠通訊最大的優勢就是方便，使用自己特殊的連線協定，數據傳輸速度能達到4Mbps，而且在有效區域內，可以實現多機動態加入、動態退出連線，讓多用戶動態建立或終止連線，實現“斷點續傳”，有較好的保密功能。現在大多數新款主機板均提供有紅外線接口，我們要使用它還必須連一個專用的紅外線連線器，該連線器可以購買現成的產品或自製。當然如果你使用的是帶有紅外功能的筆記本電腦，那就更方便了。

二、主機板紅外線接口的安裝與設定

首先要安裝好紅外線連線器，連線紅外接口連線器和主機板紅外接口時要注意5針插口的方向，方問插反可能會導致主機板接口損壞。

1、正確設定主機板BIOS

使用主機板紅外接口時需在BIOS的“INTEGRATED PERIPHERALS”子選單中，將“Onboard IrDa Port”或相關選項設定成Enable ，“UART2 Use Infrared”項設定為IrDA，一般是將主機板的COM2設定為紅外線傳輸接口。因此主機板COM2接口將會失去作用。

在有關紅外線傳輸模式“UART Mode Select”中，如果選“HPSIR”，只能通過標準的速度115.2Kbps傳輸數據，選“ASKIR”就能享受紅外線的最高速度4Mbps。“HPSIR”建議在不能通過4Mbps相連線時才選用。

2、系統軟體和協定安裝設定

安裝成功後，雙擊“我的電腦”，你會發現多出一個“紅外線接收者”的圖示。進入“控制臺”後，你可以通過新增的“紅外線”選項來修改它的狀態。再進入“網路”，你又會發現多安裝了一個“紅外線連線埠”和“快速紅外線協定”。這些都表明，你的紅外線收發器已正常安裝。

3、利用紅外線連線埠實現雙機互聯

主機板紅外線連線埠最常見的功能恐怕就是實現雙機互聯了。

三、主機板紅外線接口的套用

1、進行紅外線傳輸

（1）在“控制臺/系統”中，打開“紅外線監視器”，在“選項”標籤里，把“啟動紅外線通訊”複選框點上，然後點“套用”，紅外線接收器就可以工作了。

（2）在“控制臺/系統/設備管理”標籤中的設備列表框中，增加“虛擬紅外線並行(LPT)連線埠、虛擬紅外線串列(COM)連線埠、紅外線通訊設備和InfraredPnPSerialPort(即插即用紅外線串列連線埠)”等條目。

（3）打開“控制臺/網路/配置”標籤的列表，增加“InfraredPnP SerialPort”和“快速紅外線傳輸協定”，並綁定“快速紅外線傳輸協定”。

要通過紅外線傳輸檔案，可以使用“紅外線接收者”。當紅外通訊對象進入有效範圍內時，“我的電腦”中“紅外線接收者”圖示就已經標識出通訊對象的名稱，此時雙擊“紅外線接收者”圖示，即可打開“紅外線傳輸”視窗進行檔案傳輸。

2、利用紅外口修改手機鈴聲及待機畫面

利用相關軟體配合主機板紅外線收發器，你可以對具備紅外口的手機進行鈴聲及待機畫面編輯。比如 Logo manager軟體就是具備類似功能的軟體。此外凡是符合紅外標準的設備都可利用主機板的紅外功能，隨著個人數字設備套用的日益普及，利用好主機板的紅外功能，是非常方便的。

筆者給大家淺談了一下紅外線接口的優點、主機板紅外口的安裝與設定以及紅外線接口的套用，現在對主機板紅外線接口有一定的認識，以後配合其他的通訊設備會有實現更廣泛的運用.