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自制红外线连接器详解

作者:Lamborghini时间:2009-09-21浏览次数:6871

  说起红外线传输数据,大家肯定不陌生,在当今流行的电子产品中往往能见到它的身影,比如笔记本电脑、GSM手机、掌上电脑等。个人电脑(PC)的主机板自从TX芯片组之后也基本上都带有红外线传输端口(IRDA PORT)。

  说起红外线传输数据,大家肯定不陌生,在当今流行的电子产品中往往能见到它的身影,比如笔记本电脑、GSM手机、掌上电脑等。个人电脑(PC)的主机板自从TX芯片组之后也基本上都带有红外线传输端口(IRDA PORT)。可是主板上带的红外线端口只是一个连接口,它并不能直接和外界的红外线器材互传红外线。我们要使用它还必须连一个专用的红外线连接器。虽然主板用红外线连接器的电路并不是很复杂,但市场上却鲜有产品露面,而且价格较贵。其实我们完全可以自制这样一个连接器,并且花费并不多。为了方便一般的读者都能制作成功,所以本文在牵涉到电子知识方面尽可能做到用通俗的语言叙述。希望硬件高手们迁就一下,也希望不当的地方能积极指正。

  在99年《电脑报》第42期刊登过《用红外接口进行资料传输》一文,文中着重讲述了连接器的使用以及在BIOS的设置。所以本文在这个方面不再阐述,读者可自行参考前述文章。

  在制作之前我们有必要了解一下红外线连接器的工作原理。我们制作的红外线连接器是主板专用的,在主板上我们可以找到如图1所示的连接端口。这个连接端口提供了数据的输出和输入以及+5V电压。红外线连接器的作用是把要发送的数据信号转换成为光信号,以及把对方发送的红外线光信号转换成为电信号。红外线连接器的实质是个光电转换器和电光转换器。

  将电信号的转换成为红外线光信号的核心器件是一只红外线发光二极管,发光二极管大家并不陌生,一般的电器指示灯都是由它来担当。它是由特殊的半导体材料制成,在它两脚加上电压它就能发出不同颜色的可见光。红外线发光二极管是一种特殊的发光二极管,与前者不同的是在它的两脚加上电压它发出的是红外线。当我们在它两脚加上的是脉冲电压时,它发出的就是脉冲光信号。主板红外线端口提供了数据发送端,这个发送端送出的电信号即是这样的脉冲电压。由于它提供的这个脉冲电压过于弱小,不足以驱动发光二极管发光,所以我们在发光二极管与主板之间还要加上一级放大电路。由于主板发出的脉冲信号是低电平脉冲,我们还必须加上一级反相器。所谓反相器通俗的说就是能把高(低)电平转换成低(高)电平的电路,也就是49期文章中说的传输门。

  

 

  图一

  光电信号转换器的核心器件是光电二极管,顾名思义它就是把光信号转换成为电信号的二极管。但是由于它输出的电信号很微弱,为了让主板能有效的利用电信号,必须在光电二极管与主板之间加上放大器。与前面的电光转换器不同的是,目前市面上有一种将放大器与光电二极管集成到一体的元件出售。所以本文的制作选了这种元件(如图2所示),它的使用大大的方便了制作。

  

 

  图二

  为了大家看着电路图就能制作,特将制作中元器件的引脚定义做了说明。如图3所示。本制作牵涉到的元器件在一般的电子商店或电子市场都能买得到,读者可以将元件清单拿到电子商店,由他们为你一次配齐所有器件。一般反相器CD4069几块钱一只,红外线发射管两只一元钱,红外线接收放大一体头5-6元一只。值得注意的是红外线接收放大一体头市面上的产品良莠不齐,笔者在做实验电路时就买到了赝品。大家在购买时可以要求当场试验,商家一般也提供此服务,有的商家甚至开天窗说亮话:副品的2元钱一只,正品6元钱一只。当然副品与正品之间的差别是接收距离的差别很大。建议大家购买正品器件。其他的元器件质量一般差别不大,大家可放心选用。

  

 

  图三

  为了将元器件固定和连接必须得做一小块电路板(PCB),由于本文的制作并不复杂,制作的电路板也很简单。不要一提到PCB大家就想到主板PCB的复杂程度。图4是整个的电路图。 在电路板只做好后,就可以将准备好的元器件焊上去了。初学者可以买一把25W内热式电烙铁,价格很便宜大约十多元。在焊接时,要准备焊锡和助焊剂。一般常用的助焊剂是松香。在焊接之前将元件的引脚在助焊剂里热蘸一下,这样很容易上锡。要着重提醒大家的是,如反相器CD4069已焊在电路板上,再次焊接时一定要将烙铁断电,除非你的烙铁已很好的接地。因为烙铁在不接地时在烙铁头上会有感应电,它可以轻易的击穿有些采用CMOS工艺的CD4069,这跟静电能损坏电脑元器件的道理一样。当连接器接到主板后更应该注意,否则主板轻则不能传输红外线,重则……

  

 

  图四

  连接器到主板的连线最好用屏蔽线,这样可以避免干扰。对提高传输速率很有好处。在全部焊接完后,对照电路图和引脚定义图反复检察元器件是否连接正确。如没有错误,就可以联机测试了。当然在测试之前你必须在BIOS中和WIN98中设置好友关于红外线传输的一切。如果你有一台带红外线端口的笔记本电脑可以用它来帮助你测试。如果你想用红外线来连接家中的两台电脑的话,你要一个一个的试验,直到两个连接器都工作正常为止。当然在测试好了之后,为了美观起见还得做个外壳。我用的外壳是一个废弃的塑料盒子,当然有条件你也可以做的美观一点如图5所示。另一个需要注意的是,红外线收发窗口要用一块透明紫红色塑料片遮住。这样做的目的是滤除可见光的干扰,大家在使用时也要注意尽量不要将强光直射到红外线窗口上。

  享受一下和笔记本互连的快感吧,你可以自编一个开机画面传给你的手机,你还可以在电脑上写中文短信息,用手机来发送,等等的功能自己去开发吧。当然这一切都是用红外线来传输。

  由于受到主板上红外线连接端口的限制,本连接器的最大速率是115.2Kbps。其实红外线连接协议有另一种速率是4Mbps。最后祝大家都能制作成功!



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