車載娛樂系統電路設計圖集錦 —電路圖天天讀(139)

　　TOP1 車載模塊原理分析與電路

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201710/369179.htm

　　EST527車聯網模塊，是一款車規級的車聯網標準模塊OBDII協議數據解析產品，支持ISO9141-2、ISO14230（KWP）、 ISO15765（CANBUS）等協議的物理層，可通過OBD-16標準接口與現有絕大部分汽車的ECU進行診斷通訊；模塊將汽車電控系統的各項傳感器數值轉換為UART格式的數據進行輸出，用戶產品通過EST527_MINI模塊與汽車快速連接，輕鬆實現車聯網產品二次開發；還支持標準的OBDII汽車故障診斷功能，支持DTC診斷請求、故障碼輸出、故障碼清除。

　　

　　模塊特色：標準OBDII接口支持；覆蓋所有主流汽車協議、雙MCU；處理速度快，是ELM327的5倍；上位機無需進行任何運算，所有數據都以數值方式返回；精確行駛裡程算法，準確度99.5%；支持瞬時油耗、平均油耗及耗油量數據；支持車輛故障碼診斷，兩條指令即可完成故障碼的讀取和清除；模塊化設計，高集成度；車規級抗幹擾設計；郵票孔及插針雙接口設計，滿足所有應用場合；AT 指令集簡單易用；極大的提升二次開發效率，縮短研發周期。

　　車聯網 OBD模塊採用郵票/插針兩種不同的方式，通過UART連接各種車載設備，獲取到OBD各種數據，依然採用雙核處理，一個 MCU負責解碼，一個負責運算，所有的數據都是已經解析好的數據，採納該方案的不用了解任何關於汽車協議的知識，通過電路連接，做好界面就OK。

　　原理分析：EST527 車聯網OBD模塊，採集記錄開始行駛時間、結束時間、總油耗（怠速油耗、行駛油耗）單次行駛裡程、怠速耗油量、行駛耗油量、當次燃油費用、當次平均車速、當次最高轉速、最高車速等駕駛行為習慣等數據，常用車速、轉速、水溫、電壓、OBD故障碼信息，將數據通過GPRS傳輸到後臺，將對合作夥伴免費開放中文 OBD故障碼庫優質APP應用的API埠，可以實時查詢12000多條汽車OBD故障代碼信息。

　　

　　GPS導航應用：該方案結合新一代實時路況導航，顛覆傳統導航設備，採用EST527模塊，直接顯示油耗軌跡，某路段多少油耗一目了然，及時反饋對應的速度地圖軌跡。基於 EST527模塊開發軟體的路況支持全國大部分高速路況信息，堵車時一看地圖就清楚自己擁堵位置及路況界面，是出差的路況信息最好幫手。

　　雲記錄儀應用：我們將OBD採集到的數據根據車速、轉速、萬一發生碰撞，鎖定該數據將汽車數據及視頻數據及時發送到後臺，結合大數據醫療救助體系，及時分析出合理援救方案，減少死亡率。

　　雲GPS定位器：車鏈追蹤與智能防盜系統，鎖定汽車位置及行車軌跡，可通過電子圍欄將信息傳輸到手機或者電腦，跟蹤車況及地理位置信息。

　　車聯網大數據：整合OBD+GPS+GPRS/CDMA/3G/4G，獲取汽車數據、地理位置信息、駕駛行為習慣數據、汽車OBD智能故障診斷，CRM系統、平臺互動與分享，改變司機朋友駕駛習慣、享受生活娛樂資訊資訊、提供維修保養、保險服務、關鍵路段設定維修站、加油站、生活消費場所、休息站等等。

　　車載開關電源電子電路方案詳解

　　隨著現代汽車用電設備種類的增多，功率等級的增加，所需要電源的型式越來越多，包括交流電源和直流電源。這些電源均需要採用開關變換器將蓄電池提供的+12VDC或+24VDC的直流電壓經過DC-DC變換器提升為+220VDC或+240VDC，後級再經過DC-AC變換器轉換為工頻交流電源或變頻調壓電源。對於前級DC-DC變換器，又包括高頻DC-AC逆變部分、高頻變壓器和AC-DC整流部分，不同的組合適應不同的輸出功率等級，變換性能也有所不同。推挽逆變電路以其結構簡單、變壓器磁芯利用率高等優點得到了廣泛應用，尤其是在低壓大電流輸入的中小功率場合;同時全橋整流電路也具有電壓利用率高、支持輸出功率較高等特點，因此本文採用推挽逆變-高頻變壓器-全橋整流方案，設計了24VDC輸入-220VDC 輸出、額定輸出功率600W的DC-DC變換器，並採用AP法設計相應的推挽變壓器。

　　推挽逆變的工作原理

　　圖1給出了推挽逆變-高頻變壓-全橋整流DC-DC變換器的基本電路拓撲。通過控制兩個開關管S1和S2以相同的開關頻率交替導通，且每個開關管的佔空比 d均小於50%，留出一定死區時間以避免S1和S2同時導通。由前級推挽逆變將輸入直流低電壓逆變為交流高頻低電壓，送至高頻變壓器原邊，並通過變壓器耦合，在副邊得到交流高頻高電壓，再經過由反向快速恢復二極體FRD構成的全橋整流、濾波後得到所期望的直流高電壓。由於開關管可承受的反壓最小為兩倍的輸入電壓，即2UI，而電流則是額定電流，所以， 推挽電路一般用在輸入電壓較低的中小功率場合。

　　

　　圖1：推挽逆變-高頻變壓器-全橋整流電路圖

　　當S1開通時，其漏源電壓 uDS1隻是一個開關管的導通壓降，在理想情況下可假定 uDS1=0，而此時由於在繞組中會產生一個感應電壓，並且根據變壓器初級繞組的同名端關係，該感應電壓也會疊加到關斷的S2上，從而使S2在關斷時承受的電壓是輸入電壓與感應電壓之和約為2UI.在實際中，變壓器的漏感會產生很大的尖峰電壓加在S2 兩端，從而引起大的關斷損耗，變換器的效率因受變壓器漏感的限制，不是很高。在S1和S2 的漏極之間接上RC緩衝電路，也稱為吸收電路，用來抑制尖峰電壓的產生。並且為了給能量回饋提供反饋迴路，在S1和S2 兩端都反並聯上續流二極體FWD。 開關變壓器的設計

　　採用面積乘積（AP）法進行設計。對於推挽逆變工作開關電源，原邊供電電壓UI=24V，副邊為全橋整流電路，期望輸出電壓UO=220V，輸出電流IO=3A，開關頻率fs=25kHz，初定變壓器效率η=0.9，工作磁通密度Bw=0.3T。

　　（1）計算總視在功率PT.設反向快速恢復二極體FRD的壓降：VDF=0.6*2=1.2V

　　

　　TOP2 AP法設計開關變壓器

　　推挽逆變的問題分析

　　能量回饋，主電路導通期間，原邊電流隨時間而增加，導通時間由驅動電路決定。

　　

　　圖2：推挽逆變能量回饋等效電路

　　圖2（a）為S1導通、S2關斷時的等效電路，圖中箭頭為電流流向，從電源UI正極流出，經過S1流入電源UI負極，即地，此時FWD1不導通；當S1 關斷時，S2未導通之前，由於原邊能量的儲存和漏電感的原因，S1的端電壓將升高，並通過變壓器耦合使得S2的端電壓下降，此時與S2並聯的能量恢復二極體 FWD2還未導通，電路中並沒有電流流過，直到在變壓器原邊繞組上產生上正下負的感生電壓。如圖2（b）；FWD2導通，把反激能量反饋到電源中去，如圖 2（c），箭頭指向為能量回饋的方向。

　　各點波形分析

　　當某一PWN信號的下降沿來臨時，其控制的開關元件關斷，由於原邊能量的儲存和漏電感的原因，漏極產生衝擊電壓，大於2UI，因為加入了RC緩衝電路，使其最終穩定在2UI附近。

　　

　　當S1的PWN 信號下降沿來臨，S1關斷，漏極產生較高的衝擊電壓，並使得與S2並聯的反饋能量二極體FWD2導通，形成能量回饋迴路，此時S2漏極產生較高的衝擊電流，見圖4。

　　

　　圖5：推挽DC-DC變換器主電路圖

　　原理設計

　　圖5為簡化後的主電路。輸入24V 直流電壓，經過大電容濾波後，接到推挽變壓器原邊的中間抽頭。變壓器原邊另外兩個抽頭分別接兩個全控型開關器件IGBT，並在此之間加入RC吸收電路，構成推挽逆變電路。推挽變壓器輸出端經全橋整流，大電容濾波得到220V直流電壓。並通過分壓支路得到反饋電壓信號UOUT。

　　

　　以CA3524晶片為核心，構成控制電路。通過調節6、7管腳間的電阻和電容值來調節全控型開關器件的開關頻率。12、13 管腳輸出PWM脈衝信號，並通過驅動電路，分別交替控制兩個全控型開關器件。電壓反饋信號輸入晶片的1管腳，通過調節電位器P2給2管腳輸入電壓反饋信號的參考電壓，並與9管腳COM端連同CA3524內部運放一起構成PI調節器，調節PWM脈衝佔空比，以達到穩定輸出電壓220V的目的。

　　實驗結果表面，輸出電壓穩定在220V，紋波電壓較小。最大輸出功率能達到近600W，系統效率基本穩定在80%，達到預期效果。其中，由於IGBT效率損耗較大導致系統效率偏低，考慮如果採用損耗較小的MOSFET，系統效率會至少上升10%~15%.

　　TOP3 車載對射式光電傳感檢測電路

　　隨著單片機技術的飛速發展，以及電動機驅動晶片性能的日益完善，本設計系統通過單片機控制直流電動機實現了電動車在符合規定要求的蹺蹺板上的規定運動：在規定時間內的前進、後退運行；蹺蹺板處於平衡狀態時以及到達蹺蹺板末端的停車候時；分階段實時顯示其行駛所用時間。該設計系統採用雙CPU設計思路：選用AT89S52作為主CPU，主要完成對數據採集系統的數據處理，控制，電動車的實時顯示，以及主從CPU的通信功能；選用 AT89C2051作為從CPU，控制電機的轉速。該設計系統中採用脈衝寬度調製技術（PWM）實現對直流電動機的準確與靈活調速。

　　檢測電路

　　光電傳感器廣泛應用於檢測電路中，按結構形式可以分為反射式和對射式。本設計系統中電動車的行車路線檢測，起停檢測電路都要有反射式光電傳感器完成，我們直接選用TCRT5000傳感器，它是將一對紅外發射、接收對管按合理的發射、反射接收角度安裝在一個封裝內，從而安裝使用非常方便，測試準確度高；而平衡性檢測電路由對射式光電傳感器完成，此發射接受電路是有分立器件自行安裝、調試的，測試結果理想。

　　對射式光電傳感器也是由紅外線發射管、接收管構成，並且二者位於同一直線上，相距約10～20mm，兩管間沒有障礙物時接收管接收到的紅外線明顯不同於有障礙物時，這樣在接收端就會產生高低電平信號。為了讓電動車行駛到C點，蹺蹺板達到平衡，我們製作了一個圓筒，並將其水平放在小車上，通過檢測其內的小球所處的位置來調整電動車的位置，從而達到板的平衡。其檢測原理圖參見附錄圖3所示，在設計中，我們在圓筒的兩端分別安裝一個對射式光電傳感器。

　　

　　圖3 對射式光電傳感器原理和電壓比較器電路

　　直接對光電傳感器電路進行測試時發現，沒有障礙物時，輸出電壓可達到4.4V，有障礙物時電壓只有0.2V，由於接收端易受到幹擾，應將採集到的信號經過整形，比較電路，使其輸出能夠滿足TTL邏輯電平，並且可以改善輸出端的抗幹擾特性。施密特觸發器的整形功能比較強，但是電壓不易調節，若利用電壓比較器，只要提供合適的參考電壓，就可以精確地輸出脈衝波形，綜合考慮我們選用性能較好的電壓比較器電路。其原理圖如圖 1.3.2所示。

　　驅動電路

　　在本設計系統中，選用的是ST公司的L298N電機專用驅動晶片。該晶片的主要特點是：工作電壓高，最高工作電壓可達46V；輸出電流大，瞬間峰值電流可達 3A，持續工作電流為2A；內含兩個H橋的高電壓大電流全橋式驅動器，可以用來驅動直流電動機和步進電動機、繼電器、線圈等感性負載；採用標準邏輯電平信號控制；具有兩個使能控制端，在不受輸入信號影響的情況下允許或禁止器件工作有一個邏輯電源輸入端，使內部邏輯電路部分在低電壓下工作；可以外接檢測電阻，將變化量反饋給控制電路。

　　由L298N構成的驅動電路參見附錄圖4所示。

　　

　　圖4 驅動電路

　　顯示電路

　　採用LED顯示，其特點是亮度大，視覺效果好。LED顯示按不同分類方法可分為串行顯示和並行顯示也可分為靜態顯示和動態顯示。可採用的方法有：MAX7219串行動態顯示、74HC164串行靜態顯示、8279並行動態顯示等多種方法。由於本設計採用乾電池供電，在電路設計中應儘量降低功耗。採用LCD顯示。液晶顯示器集成度高，減少器件數目降低了功耗，同時也降低了電路的複雜性。而且液晶顯示器本身功耗很小，非常適合於這種電源容量有限的系統。但是液晶顯示也有其缺點，就是顯示亮度不夠，視覺效果不是很好。綜合考慮題目要求，我們選用功能強大的CH451，它整合了數碼管顯示驅動和鍵盤掃描控制以及uP監控的多功能外圍晶片。由CH451構成的顯示電路參見附錄圖5所示。

　　

　　圖5 顯示電路

　　本設計在完成基本要求方面，精度基本上達到了要求，由於受電動車本身的性能所限，我們很難實現對其方向的精確控制，因此只完成了題目的基本要求。

　　TOP4 智能汽車控制系統電路

　　智能車又稱為無人駕駛汽車，屬於輪式移動機器人的一種，是一個集環境感知、路徑規劃、自動駕駛等多功能於一體的綜合系統。智能汽車技術將許多領域聯繫在一起，如計算機科學、人工智慧、圖像處理、模式識別和控制理論等。智能汽車與一般所說的自動駕駛有所不同，它更多指的是利用GPS 和智能公路技術實現的汽車自動駕駛。這種汽車不需要人去駕駛，因為它裝有相當於人的「眼睛」、「大腦」和「腳」的電視攝像機、電子計算機和自動操縱系統之類的裝置，這些置都裝有非常複雜的電腦程式，所以這種汽車能和人一樣會「思考」、「判斷」、「行走」，可以自動啟動、加速、剎車，可以自動繞過地面障礙物在複雜多變的情況下，能隨機應變，自動選擇最佳方案，指揮汽車正常、順利地行駛。

　　電路系統是智能汽車硬體系統的核心，對於本硬體電路系統而言，穩定性是需要優先保證的性能指標，畢竟跑完全程才是取得成績的前提。在此基礎上，還應當綜合考慮智能汽車的動力性、重心及電路板的緊湊性等其他指標。

　　電機驅動模塊

　　

　　電機驅動模塊為智能汽車的行駛提供動力，它的性能直接影響到後輪電機的控制性能，包括加速、減速與制動等性能。本文採用MOSFET 驅動晶片加全橋驅動方案，只需合理的選擇MOSFET驅動晶片和功率MOSFET 以保證性能即可。電路圖如圖6 所示。

　　舵機驅動模塊

　　舵機負責智能汽車的轉向，舵機模塊能否穩定工作直接影響到智能汽車在賽道上高速行駛時的穩定性以及轉向時的靈敏度和精確度。舵機工作原理為：舵盤角位由單片機發出的PWM 控制信號的脈寬決定，舵機內部電路通過反饋控制調節舵盤角位。由於自身即為角度閉環控制，而且性能較好，故系統中就不必考慮外加舵機閉環。舵機驅動模塊電路如圖7 所示。舵機驅動模塊同樣屬於功率部分，用6N137光耦進行信號隔離。

　　

　　智能車輛是一個涉及多領域的複雜的綜合系統，要達到實用的目的，還要進一步深入下研究去，還有許多工作要做。在硬體上還需要解決因攝像頭自身精度的差異或其因外部因素丟失數據導致影響智能車正常運行的問題，增強抗幹擾能力；在軟體上，還需要進一步優化算法，控制系統是智能汽車的核心內容，針對智能汽車的功能需求，對智能汽車控制系統關鍵模塊進行了研究，設計的各模塊被應用於「飛思卡爾」智能汽車中，文中各圖對智能汽車的研究具有啟發作用。

　　採用MSP430行駛車輛檢測電路

　　車輛檢測器作為交通信息採集的重要前端部分，越來越受到業內人士的關注。鑑於公路交通現代化管理和城市交通現代化管理的發展需要，對於行駛車輛的動態檢測技術——車輛檢測器的研製在國內外均已引起較大重視。車輛檢測器以機動車輛為檢測目標，檢測車輛的通過或存在狀況，其作用是為智能交通控制系統提供足夠的信息以便進行最優的控制。

　　工作原理：本系統採用MSP430F1121A單片機與環形線圈相結合的方法對行駛車輛進行檢測，是一種基於電磁感應原理的檢測器。傳感器線圈為通過有一定電流的環形線圈，當被檢測鐵質物體通過線圈切割磁力線，引起線圈迴路電感量的變化，檢測器通過檢測該電感變化量就可以檢測出被測物體的存在。本文利用由環形線圈構成迴路的耦合電路對其振蕩頻率進行檢測。但線圈檢測易受車輛、溼度、溫度等外界環境的影響，基準頻率會產生漂移，從而影響檢測效果。同時，由於車型、車體、車速的不同，亦會影響檢測的準確性。針對這些情況，本文提出了一種軟體動態刷新檢測基準的方法，以及抗幹擾的軟體數字濾波方法，充分利用MSP430 系列單片機的片上資源對線圈頻率進行檢測，有效提高了檢測的準確性與可靠性。

　　系統結構

　　系統以MSP430F1121A單片機為核心，由環形線圈傳感器模塊、LC振蕩電路、整形電路、頻率選擇模塊、電源模塊、電壓監測模塊、工作方式設置模塊、信號輸出模塊及JTAG等組成。系統結構框圖如1 所示。

　　各模塊原理及硬體實現

　　環形線圈傳感器是一隻埋在路面下的矩形線圈，其兩端引線接車輛檢測器。環形線圈的作用相當於LC振蕩迴路中的電感L，當有金屬物體靠近時，其電感量發生變化，從而引起振蕩頻率的改變。通過對頻率的檢測、比較，可以判斷車輛的駛入或駛出。由它組成的LC振蕩電路與整形電路一起構成了信號輸入電路，如圖2所示。

　　

　　環行線圈與行駛車輛之間是通過電磁場進行耦合的。當車通過環形線圈並處在一定的位置時，在車體中引起的渦流是一定，而渦流對環形線圈的影響也是一定的，車輛與環形線圈之間存在著一定的互感。於是，我們把車輛看作具有電感L1和電阻R1的短路環，它通過互感M與環形線圈相交鏈。由振蕩電路提供，電感為 L2，電阻為R2。其中第一項L2的變化幅度與車輛的導磁率有關，第二項與電渦流效應有關。若工作頻率選擇適當，當有車輛通過環形線圈時，式第一項的變化量將小於第二項，即等效電感減小。顯然，當車輛通過環形線圈時，L變小，則f增大，通過單片機檢測電路測得其頻率的變化，從而可判斷有無車輛通過。

　　電路中由三極體Q1和Q2組成共射極振蕩器，電阻R3是兩隻三極體的公共射極電阻，並構成正反饋。Tl為磁罐變壓器，起著阻抗變換和與外電路隔離的雙重作用。其繞組Ll通過引線外接環形線圈，環形線圈的感抗通過Tl反射到繞組L2，形成等效電感L，L與並聯的電容Cl形成振蕩迴路，LC值決定了振蕩頻率。開關Sl閉合時，電容C2與Cl並聯，電容量增加，振蕩頻率降低，由此來設置高低兩種振蕩頻率是考慮到現場的不同情況，以便取得較好的檢測效果。LC 振蕩電路輸出的是帶毛刺的正弦波，不適合單片機做數位化處理，因此需要單向穩壓二極體和單門限電壓比較器將其轉變為方波信號輸出。

　　由於不同應用場合中，LC振蕩電路的振蕩頻率不近相同，故輸出的方波信號通過一計數器進行分頻，再由頻率選擇接口送入單片機的P2.5口，從而避免了單片機的計數溢出，增強了單片機對信號處理的靈活性。MSP430F1121A單片機為16位RISC指令結構；內置4kBFlash和256BRAM；一個l6 位定時器TImer-A和看門狗定時器；一個具有3種內部參考電平和輸出帶RC濾波的比較器等。

　　TOP5 解讀車載AM／FM收音機電路

　　隨著汽車從代步工具轉變為集休閒、娛樂為一體的個性化消費品，消費者對汽車娛樂方面的要求不斷提升，汽車產業也正面臨強大的市場壓力，亟需在不犧牲效能的情況下降低成本，這個現象在入門級汽車市場尤為明顯，而消費者對於低價車輛的需求讓低端媒體娛樂市場的年成長率超過10%。AM/FM收音機以其低成本高音質等特點，尤為得到廣泛的歡迎。如何設計一款既達到成本控制需求，又能達到高質量音頻享受的廣播音訊產品來滿足此領域對於降低成本和簡易設計的需求成為行業焦點。我們可以想像收音機的不斷的改進和不斷創新，使收音機的發展空間愈來愈大。

　　如何設計一款既達到成本控制需求，又能達到高質量音頻享受的廣播音訊產品來滿足此領域對於降低成本和簡易設計的需求成為行業焦點。為了實現低成本 AM/FM車載收音機應用，本文引入低成本微控制器MC9S08QG8、集成收音晶片TEF6621、低成本音頻處理及高保真功率輸出方案，並以精簡硬體設計電路，同時描述了器件選擇、總體構建思路與硬體設計細節。本設計方案能滿足低功耗、低成本、高性能、高音質等要求。

　　硬體電路的具體設計

　　根據前面器件選擇和總體構建的考慮，本文完成的AM/FM車載收音機具體設計電路如圖4。其中MC9S08QG8微控制器（MCU）的大部分管腳具有多重功能，電路設計中，即以MC9S08QG8為控制核心，實現顯示、調諧、音頻音效、功放輸出等各種控制。

　　

　　這裡的AM/FM車載收音機應用原理圖分作3部分。第一部分是MC9S08QG8 MCU所需的基本連接。第二部分是TEF6621調諧器與天線接收電路，第3部分是由PT2313和TDA7388組成的音頻處理和功率放大輸出電路，第 4部分是16x2 LCD和編碼電位器的人機互動電路。

　　汽車電池標準電壓為12/24 V，本文設計中，採用DC—DC電壓調整電路輸出1路9 V電壓和1路5 V電壓，微控制器、顯示部分及其他低壓外設部分供電為5 V數字電壓，調諧器TEF6621和音效晶片PT2313供電為9 V電壓，功放TDA7388採用汽車電池直接供電方式。MCU的時鐘電路無需外接晶振，直接使用MCU內部自帶的時鐘;圖中TEF6621調諧器、 PT2313、TDA7388及它的外圍電路使用數據手冊提供的工作所需的最低硬體要求。MCU與TEF6621調諧器、PT2313的連接按照標準 IIC方式連接，MCU為主機，TEF6621、PT2313為從機，由SDA、SCL信號線通過不同的從機地址對兩個器件進行基礎配置和操作，實現調諧與調音功能。MCU的8K FLASH和512位元組的存儲器資源對於基本收音機控制是足夠的，另外，如需在本系統基礎上進行進一步功能擴展，造成片內資源緊張，Freescale公司還提供了pin—to—pin兼容的MC908QG16/32等低成本升級方案。

　　RS232串口轉紅外通訊電路原理剖析

　　紅外通訊作為一種數據傳輸手段，可以在很多場合應用，如家電產品、娛樂設施的紅外遙控，水、電、煤氣耗能計量的自動抄表等。特別是在電子電力行業，使用紅外技術進行通訊的產品越來越多，人們可以利用紅外技術對產品進行短距離抄控，非常簡潔方便。串口是計算機上一種非常通用設備通信的協議，大多數計算機包含一個基於RS 232的串口。串口通信的概念非常簡單，串口按位（bit）發送和接收字節。本文所講的通信使用3根線完成：地線；發送；接收。由於串口通信是異步的，埠能夠在一根線上發送數據同時在另一根線上接收數據。

　　電平轉化

　　由於RS 232信號的電平和單片機串口信號的電平不一致，必須進行二者之間的電平轉換，常用MAX232來實現RS232/TTL 電平轉化。MAX232 內部結構有三個部分：

　　（1）電荷泵電路。由1~6引腳和4個電容搭建組成。（2）數據轉換通道。由7~14 管腳組成兩個數據通道。RS 232數據從R1in，R2in輸入轉換成TTL/COMS數據後從R1out，R2out輸出；TTL/COMS數據從T1in，T2in輸入轉換成 RS 232數據從T1out，T2out送到電腦DB9口。（3）外部供電電路。外部供電是利用電腦USB 輸出+5 V電源有效電源，不但節約該電路設計篇幅，並且在實際製作時節約體積，其電路原理如圖1所示。

　　

　　紅外發射部分

　　紅外發射端發送數據時，是將待發送的二進位數據調製成一系列的脈衝串信號後發射出去，紅外載波為頻率38 kHz的方波。紅外載波可以使用單片機內部的定時器的PWM功能實現，也可以通過外圍硬體電路實現，這裡採用38 kHz晶振產生穩定的振蕩信號，採用CD4069非門電路通過一系列轉化實現方波振蕩信號，與經過電平轉換後的COMS數據信號疊加來實現驅動三極體導通，從而實現TSAL6200紅外發射二極體將周期的電信號轉變成一定頻率的紅外光信號發出，見圖2.

　　

　　紅外接收部分

　　紅外接收採用HS0038B紅外接收器，紅外接收電路的原理是：當接收到38 kHz 的載波信號，HS0038B接收器會輸出低電平，否則輸出高電平，從而可以將紅外光信號解調成一定周期的連續方波信號，經單片機處理，便可以恢復出原數據信號。HS0038B是能夠接收紅外信號的小型化接收器件，它的環氧包裝可以作為紅外過濾器，因此不需要再加紅外過濾裝置。最大的優點是，在幹擾很強的環境中輸出也很穩定。電路設計如圖3 所示，本文中採用CD4093邏輯與非門晶片與HS0038B接收器搭建電路輸出數據，同時利用晶片其他組管腳對MAX232輸出的轉換電平數據進行自鎖，避免信號自發自收。