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其他數據通信方法、數據也可以加載在光束(激光)

時間:2020-09-12 00:03來源:海獵人

 

其他數據通信方法

除了導線和無線電波,數據也可以加載在光束(激光)以及家用或辦公用的交流配線上。電視和立體聲收音機使用的遙控器(以及百貨商場里家具休閑版塊的幾乎所有設備)使用紅外線脈沖向設備發送指令。紅外線也用于從手持備忘記事本向打印機傳送文件,有的平板電腦能使用外殼上安裝的紅外線LED發送指令或數據。

類似于14.8.3節中提到的2.45 GHz短程收發器,你也可以為光學系統設計自己的通信協議。你所需要的是一個紅外線LED,如圖14-42所示,以及一個光電晶體管接收器,比如圖14-43所示的模塊。如果要把通信范圍擴大到幾英尺以外,你還需要一片透鏡來聚光。玩具望遠鏡或雙筒望遠鏡可以滿足這個要求。

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 14-42 紅外線LED模塊

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 14-43 紅外線接收器模塊

如果你把紅外線鏈接想象成某種導線,就會發現使用該鏈接可以很容易發送RS-232類型的信號。從遠程設備回到基站的第二條鏈路將完成TxD/RxD環路,很快,你就有了一條理論上能夠長距離工作的鏈接,當然,要先假定光源足夠亮,并且天氣晴朗。類似的系統已經通過固態紅外線激光器實現了,有人還用改造過的紅色和綠色激光筆來達成通信目的。

其他數據通信方法、數據也可以加載在光束(激光) - 海獵網-海獵人  如果你決定使用激光,一定要注意激光束指的地方是否恰當。在高海拔的兩點之間設置可見的激光鏈接并不是一個好方法。如果有飛機從光束中飛過,你可能已經觸犯了相關航空法規,而且如果飛行員被從駕駛艙窗上反射回來的激光瞬間致盲,飛機還可能有危險。非相干(非激光)窄光束鏈接要安全一些,但是發射端和接收端需要有相當好的光學器件并調整到精確的位置,系統才能可靠運行。如果你只是想在相隔幾百米的兩個物體間建立激光鏈接,那就好好干吧——當然,要假設在你下載大文件的過程中不會下雨或出現揚塵。

14.10 總結

本章敘述的通信協議既包括非常簡單的SPI、I2C、RS-232RS-485,也包括復雜的USB和以太網。幸運的是,有很多現成的IC元件和模塊隱藏起了復雜的結構,只留出了SPII2C接口。我們還講解了803.11無線網絡的相關結構,簡要介紹了USB內部的原理,并了解了藍牙和ZigBee無線技術以及可以將這兩種技術付諸實施的元件。

本章涉及了很多背景知識,并談到了很多種技術,但是最關鍵的主題還是數據如何進行物理傳輸。你可能會用到導線、無線電波或光束,但是這一切都可以總結為使用同步或異步方法進行的串行數據通信。學習了本章內容后,對于應該選擇哪種數據通信方式來完成你的應用,你應該能做出一些正確的初步決定了。

對于無線通信,普通的2.45 GHz鏈接對短程通信來說就很好了,在這里,通信安全不是最主要的關注點,你也不需要建造網絡架構。如果你需要安全的短程鏈接用于間歇性數據傳輸,ZigBee則是一個很好的選擇。

藍牙的傳輸速度要快得多,數據交換速率最高能達到24 Mb/s,也能保障通信安全。如果需要更快的數據傳輸速率和完全的網絡容量,可以考慮使用一種802.11標準。

為了概括一下我們所涉及的通信技術,表14-30根據通信速度列出了一張決策表。

14-30 根據數據傳輸速度整理的通信類型

連接

速度

數據鏈接類型

無線

2.45通用類、ZigBee

無線

802.11b/g/n、藍牙、低功耗藍牙

有線

RS-232

有線

以太網、RS-485、USB

最終,你的決定可歸結為你的預算是多少,你為制作功能性的通信鏈路所希望付出的工作量是多少,以及你期望的鏈接安全程度。一定要認真了解各家制造商、經銷商和PCB模塊供應商提供的元件。另外,不要忘記查閱附錄C中所列出的書目,以獲得低層面的、通過親身實踐得來的細節。

 
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