一种半双工防自扰红外串口电路的制作方法

本发明涉及一种无线通讯设备，尤其涉及一种半双工防自扰红外串口电路。

背景技术：

当前在使用红外光进行同频半双工通讯时，由于数据收发在同一频段，自己发射头发送的数据，自己的接收头也能收到，从而产生了数据干扰，以mcu串口通讯为例，红外头在ir_tx闪光发送数据时，自身接收头ir_rx也能接收到ir_tx的数据，目前的技术手段通常都是在软件层面解决这个问题，比如，红外通讯是用于mcu串口通讯，则只需在发送数据时设置串口关闭接收中断，发送完后为防自身接收头的解调延时，内核稍作延时再开串口接收即可，但无线通讯设备本质上作为一种硬件设备，最重要的一点就是要具备通用性，从当前案例来说，所做的这个ir_板就是要预留出串口连接到需要ir_通讯的外部设备（mcu）上，实现透传，而不需要外部设备（mcu）为了使用红外通讯ir_板而升级其代码，这样会造成极大地不便。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种从硬件层面上实现稳定的半双工红外透传的串口电路。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案，一种半双工防自扰红外串口电路，包括红外发射串口ir_tx和红外接收串口ir_rx，ir_tx和ir_rx分别连接外部需要红外透传设备的串口tx和rx，所述ir_tx分别连接三极管q6的基极和三极管q7的基极，q6的发射极接地并连接另一个三极管q5的发射极，而q6的集电极分别连接三极管q5的基极和一个电阻r22，电阻r22的另一端连接一个38khz载波电路，所述三极管q5、q6、q7均为npn型三极管，三极管q5的集电极连接一个红外发射头d18的负极，红外发射头d18的正极连接电阻r25，电阻r25的另一端连接电源，ir_tx与q6的基极之间连有电阻r24，电阻r24连接ir_tx的一端还连有电阻r30，电阻r30的另一端连接电源，所述三极管q7的基极与ir_tx之间还连有电阻r31，电阻r31与ir_tx之间连有二极管d19，二极管d19的正极连接电阻r31、负极连接ir_tx，二极管d19上并联有电阻r33，电阻r31连接并联的二极管d19和电阻r33的一端还连接一个电容c13，c13的另一端接地，电阻r31连接三极管q7基极的一端还连接了电阻r34，r34的另一端接地，所述三极管q7的集电极分别连接ir_rx和电阻r32，r32的另一端连接电源，三极管q7的发射极连接红外接收探头u4的out端，红外接收探头u4的vcc端连接电容c11和电阻r26，电阻r26的另一端连接电源，电容c11的另一端接地并连接红外接收探头u4的gnd端。

作为优选，所述的红外接收探头u4采用hs0038a2红外接收探头。

作为优选，所述的三极管q5、q6、q7均为9013型三极管。

作为优选，电阻r25、r26、r30、r31连接的电源均为3v3电源

本发明设计的半双工防自扰红外串口电路，当u4接收到数据时out便输出低电平，ir_tx和ir_rx都接外部需要红外透传设备的串口tx和rx，以两个模块为例，这两个模块分为模块a和模块b，当模块a的ir_tx发送0时，ir_tx输出低电平，q6关断，q5在38k载波的控制下间歇性导通/关断从而间歇性点亮d18发射头发送数据，接收板模块b的接收头u4在接收到数据时out输出低电平，因为是半双工通讯，接收板在接收时是不会同时发送数据的，所以在接收时其模块b的ir_tx引脚默认输出高电平（串口总线约定不发送数据时默认输出高电平），模块b的out端与其ir_tx一低一高，使q7导通，从而使ir_rx为低电平输入，这样就成功地将0从模块a发送到了模块b；当发送1时，模块a的ir_tx输出高电平，q6导通，38k载波被短路到地，q5关断，d18不亮，即不发送数据，接收板模块b的u4没有数据输出时out默认输出高电平，使q7关断，moudleb的ir_rx在3v3电源的作用下输入高电平，这样就成功地将1从发送端发送到了接收端。

理想情况下模块a的ir_tx发送0时，自身板子的q7因为基极输入0是不会导通的，所以其ir_rx一直是高电平，再看发送1时，d18不会发光，u4的out收不到数据输出高，q7还是不导通，所以ir_rx还是高，综上，无论ir_tx发送0还是1，在理想状况下自身的ir_rx是不会收到数据的；但实际在发送时考虑到自身发射头发光和接收头out输出低电平有时延，并不是同时的，所以当ir_tx的数据位从0跳到1时，在1的情况下q7基极为1，irtx前一位发送的是0，则out延时输出的低电平至q7发射极，联合基极的1就能使q7导通，于是out输出的0就能被输出进自身的ir_rx里面，从而造成干扰，为了解决这一接收头延时带来的干扰，本设计在q7的基极加了一个c13用于移相延时，这样自身板子的q7是永远不会导通的，因为当q7基极延时输入1时，接收头out延迟输出的0已经结束，此后out输出到发射极的也是1，导致q7并不会导通，而当irtx发送0到基极时，q7压根就不导通，从而接收头out延时输出的干扰电平由于q7状态变化的延迟而无法到达ir_rx接收端，其中c13大小是根据所需的延时时间计算所得，这样，无论是ir_tx输出0还是1或是切换的过程中，都能够使用本发明的电路作为稳定的串口红外透传模块。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明实施例的电路图；

图2为搭载本发明串口电路的两个模块的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

参见图1所示的一种半双工防自扰红外串口电路，包括红外发射串口ir_tx和红外接收串口ir_rx，ir_tx和ir_rx分别连接外部需要红外透传设备的串口tx和rx，所述ir_tx分别连接三极管q6的基极和三极管q7的基极，q6的发射极接地并连接另一个三极管q5的发射极，而q6的集电极分别连接三极管q5的基极和一个电阻r22，电阻r22的另一端连接一个38khz载波电路，所述三极管q5、q6、q7均为npn型三极管，三极管q5的集电极连接一个红外发射头d18的负极，红外发射头d18的正极连接电阻r25，电阻r25的另一端连接电源，ir_tx与q6的基极之间连有电阻r24，电阻r24连接ir_tx的一端还连有电阻r30，电阻r30的另一端连接电源，所述三极管q7的基极与ir_tx之间还连有电阻r31，电阻r31与ir_tx之间连有二极管d19，二极管d19的正极连接电阻r31、负极连接ir_tx，二极管d19上并联有电阻r33，电阻r31连接并联的二极管d19和电阻r33的一端还连接一个电容c13，c13的另一端接地，电阻r31连接三极管q7基极的一端还连接了电阻r34，r34的另一端接地，所述三极管q7的集电极分别连接ir_rx和电阻r32，r32的另一端连接电源，三极管q7的发射极连接红外接收探头u4的out端，红外接收探头u4的vcc端连接电容c11和电阻r26，电阻r26的另一端连接电源，电容c11的另一端接地并连接红外接收探头u4的gnd端。

作为优选，所述的红外接收探头u4采用hs0038a2红外接收探头。

作为优选，所述的三极管q5、q6、q7均为9013型三极管。

作为优选，电阻r25、r26、r30、r31连接的电源均为3v3电源

本发明设计的半双工防自扰红外串口电路，当u4接收到数据时out便输出低电平，ir_tx和ir_rx都接外部需要红外透传设备的串口tx和rx，以两个模块为例，这两个模块分为模块a和模块b，当模块a的ir_tx发送0时，ir_tx输出低电平，q6关断，q5在38k载波的控制下间歇性导通/关断从而间歇性点亮d18发射头发送数据，接收板模块b的接收头u4在接收到数据时out输出低电平，因为是半双工通讯，接收板在接收时是不会同时发送数据的，所以在接收时其模块b的ir_tx引脚默认输出高电平（串口总线约定不发送数据时默认输出高电平），模块b的out端与其ir_tx一低一高，使q7导通，从而使ir_rx为低电平输入，这样就成功地将0从模块a发送到了模块b；当发送1时，模块a的ir_tx输出高电平，q6导通，38k载波被短路到地，q5关断，d18不亮，即不发送数据，接收板模块b的u4没有数据输出时out默认输出高电平，使q7关断，moudleb的ir_rx在3v3电源的作用下输入高电平，这样就成功地将1从发送端发送到了接收端。

理想情况下模块a的ir_tx发送0时，自身板子的q7因为基极输入0是不会导通的，所以其ir_rx一直是高电平，再看发送1时，d18不会发光，u4的out收不到数据输出高，q7还是不导通，所以ir_rx还是高，综上，无论ir_tx发送0还是1，在理想状况下自身的ir_rx是不会收到数据的；但实际在发送时考虑到自身发射头发光和接收头out输出低电平有时延，并不是同时的，所以当ir_tx的数据位从0跳到1时，在1的情况下q7基极为1，irtx前一位发送的是0，则out延时输出的低电平至q7发射极，联合基极的1就能使q7导通，于是out输出的0就能被输出进自身的ir_rx里面，从而造成干扰，为了解决这一接收头延时带来的干扰，本设计在q7的基极加了一个c13用于移相延时，这样自身板子的q7是永远不会导通的，因为当q7基极延时输入1时，接收头out延迟输出的0已经结束，此后out输出到发射极的也是1，导致q7并不会导通，而当irtx发送0到基极时，q7压根就不导通，从而接收头out延时输出的干扰电平由于q7状态变化的延迟而无法到达ir_rx接收端，其中c13大小是根据所需的延时时间计算所得，这样，无论是ir_tx输出0还是1或是切换的过程中，都能够使用本发明的电路作为稳定的串口红外透传模块。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。