红外线接口

通信工程术语

红外线通讯是一种廉价、近距离、无连线、低功耗和保密性较强的通讯方案，在 PC 机中主要应用在无线数据传输方面，但已经逐渐开始在无线网络接入和近距离遥控家电方面得到应用。鉴于红外线通讯的诸多好处，主板几乎全部提供了红外线接口，以便用户利用它进行与带红外线接口的设备通讯，如笔记本电脑、打印机、Modem、掌上电脑、移动电话等等。但计算机主板上仅仅提供了红外线接口，并未提供完整的发射接收装置，所以用户在想使用红外线通讯时，仍然需要购买红外线连接器。

简介

市面上较少有商品化的连接器销售。下面就介绍三个 DIY 方案，以供大家参考。

主板红外接口

主板上的红外线接口大多是一个5针插座，其管脚定义依次是：

1. IRTX（Infrared Transmit，红外传输）；

2. GND（电源地线）；

3. IRRX（Infrared Receive，红外接收）；

4. NC（未定义）；

5. VCC（电源正极）。

根据IRDA（Infrared Data Association，红外数据协会）提供的“异步串行通讯标准”资料显示，IRTX引脚能提供＞6.0mA 的输出电流，而 IRRX 引脚在吸收＜1.5mA 电流就能对输入信号作出反应。资料同时显示红外线接口的发射部分已将传输数据进行 38kHz 的载波，而接收部分将进行信号分离处理，所以在制作接口电路时无须再考虑载波和分离电路。

标准红外接口

下图为 IRDA 提供的红外通讯电路标准方案。

红外发射电路由红外线发射管L2和限流电阻R2组成。当主板红外接口的输出端IRTX输出调制后的电脉冲信号时，红外线发射管将电脉冲信号转化为红外线光信号发射出去。电阻R2起限制电流的作用，以免过大的电流将红外管损坏。当R2的阻值越小，通过红外管的电流就越大，红外管的发射功率也随电流的增大而增大，发射距离就越远，但R2的阻值不能过小，否则会损坏红外管或主板红外接口！

红外接收电路由红外线接收管L1和取样电阻R1组成。当红外接收管接收到红外线光信号时，其反向电阻会随光信号的强弱变化而相应变化，根据欧姆定律可以得知通过红外接收管L1和电阻R1的电流也会相应变化，而在取样电阻两端的电压也随之变化，此变化的电压经主板红外接口的输入端IRRX输入主机。由于不同的红外接收管的电气参数不同，所以取样电阻R1的阻值要根据实际情况作一定范围的调整。

该电路为IRDA的标准方案，一般的DIY可以使用该电路。电路虽然很简单，但其性能还是不错的，我用该电路连接笔记本电脑，在没有误码的情况下，传输速度可以达到57.6Kbps！

扩展红外接口

下图为 IRDA 提供的红外通讯电路扩展方案。

该电路是在标准电路的基础上，增加了抗干扰电路和增大发射功率电路。

抗干扰电路由电阻R4、电解电容E1、E2、独石电容C2、C3组成，主要是滤除PC机电源中的干扰波。如果您的机器电源质量较好的话，可以省略该部分电路。

增大发射功率电路由电阻R2、R3、功率三极管P1和电容C1组成，C1的作用是改善输出信号的波形，三极管是放大输出电流，以提高发射功率。

增强红外接口

下图为本人根据试验整理的红外通讯电路增强方案。

该电路中主要改进的地方是发射部分采用对管放大，进一步提高了发射功率；而接收部分采用三极管对接收信号进行放大，提高了接收的灵敏度。工作原理可以参考上面的叙述。

系统设置

系统的设置分为BIOS和操作系统两部分。在BIOS中将红外线接口打开，接口一般与COM2使用同一地址和中断，所以在打开了红外接口后，COM2口会不能使用，如果您有其他设备使用COM2口时要注意！操作系统的设置一般系统在找到红外接口后。会自动设置完成。用户要注意在使用红外接口时，要记住打开红外线接口，就是双击“红外线监视器”，在“选项”中，将“启动红外线接口”选上即可。相信大家都会的，我就不多说了。

元器件选择

元器件的选择主要是发射管和接收管的测试。

1. 测试红外发射管：红外发射管实际上是一个特殊的二极管，用万用表电阻档测量，发射管的反向电阻通常为无穷大，正向电阻一般为500K左右。如果您有一台笔记本电脑，可以由PC机的红外接口引出IRTX和GND两条线，IRTX连接发射管的正极，GND连接发射管的负极，将发射管对准笔记本电脑的红外线发射窗口，在笔记本电脑的“红外线监视器”中会发现“你的PC”。

2. 测试红外接收管：红外接收管也是一个二极管，测量时，它的正向电阻大于500K，而且不受光照的影响，反向电阻在没有光线直射时，一般大于300K，强光照射时应小于10欧，有时会为负数，这是因为在强光照射时，二极管的PN结将获得的光能转化为电能，形成了0.7V的结电压。

联机调试

由于红外收发器的电路相对简单，所以调试也很方便。发射部分基本上不用调试，注意检查发射管的极性连接是否正确。接收部分同样要注意接收管的极性是否连接正确。

在通讯时，IRTX和GND之间应该有0.7V左右的电压波动，如果没有就是红外接口有问题，或者是红外接口没有打开；IRRX和GND之间同样有0.7V的电压波动，如果波动范围较小，可以调整取样电阻，加大它的阻值，但不要太大，否则会降低接收的抗干扰能力。在联机正常的情况下，可以将笔记本电脑放远些，再调整取样电阻，使通讯距离尽量大些。

其他的增大通讯距离的方法还有几个：可以在接收管前面加一个红色滤光片，以滤除其他光线的干扰；还可以在接收管和发射管前面加凸透镜，提高其光线采集能力等等。

安装与设置

现在很多电脑的主板都提供了红外线传输端口，很多用户都还不是很清楚主板的红外线接口有什么作用，其实如果能通过主板红外线接口与其他设备实现红外通讯，在很多方面都会很实用，像数据传输等等。浅谈一下关于主板红外线的安装与设置以及相关的应用。

一、红外线接口的优点

红外线端口通讯最大的优势就是方便，使用自己特殊的连接协议，数据传输速度能达到4Mbps，而且在有效区域内，可以实现多机动态加入、动态退出连接，让多用户动态建立或终止连接，实现“断点续传”，有较好的保密功能。现在大多数新款主板均提供有红外线接口，我们要使用它还必须连一个专用的红外线连接器，该连接器可以购买现成的产品或自制。当然如果你使用的是带有红外功能的笔记本电脑，那就更方便了。

二、主板红外线接口的安装与设置

首先要安装好红外线连接器，连接红外接口连接器和主板红外接口时要注意5针插口的方向，方问插反可能会导致主板接口损坏。

1、正确设置主板BIOS

使用主板红外接口时需在BIOS的“INTEGRATED PERIPHERALS”子菜单中，将“Onboard IrDa Port”或相关选项设置成Enable ，“UART2 Use Infrared”项设置为IrDA，一般是将主板的COM2设置为红外线传输接口。因此主板COM2接口将会失去作用。

在有关红外线传输模式“UART Mode Select”中，如果选“HPSIR”，只能通过标准的速度115.2Kbps传输数据，选“ASKIR”就能享受红外线的最高速度4Mbps。“HPSIR”建议在不能通过4Mbps相连接时才选用。

2、系统软件和协议安装设置

安装成功后，双击“我的电脑”，你会发现多出一个“红外线接收者”的图标。进入“控制面板”后，你可以通过新增的“红外线”选项来修改它的状态。再进入“网络”，你又会发现多安装了一个“红外线端口”和“快速红外线协议”。这些都表明，你的红外线收发器已正常安装。

3、利用红外线端口实现双机互联

主板红外线端口最常见的功能恐怕就是实现双机互联了。

三、主板红外线接口的应用

1、进行红外线传输

（1）在“控制面板/系统”中，打开“红外线监视器”，在“选项”标签里，把“启动红外线通讯”复选框点上，然后点“应用”，红外线接收器就可以工作了。