Mai jos sunt diagrame schematice și articole pe tema „razele IR” de pe site-ul web de radio electronice și hobby radio.

Ce sunt „razele IR” și unde se utilizează, schemele de circuit dispozitive de casă care se referă la termenul „raze IR”.

Diagramă schematică. Ca și versiunea anterioară, acest transmițător oferă o rază scurtă de acțiune (până la 10 m). În plus, LED-urile folosite ca emițători sunt direcționale, ceea ce vă permite să controlați modelul doar în zona de iradiere... Impulsurile IR modulate de semnalul de comandă sunt furnizate fotodiodei VD1. Curentul de schimbare al fotodiodei prin emițătorul urmăritor VT2 este furnizat la intrarea amplificatorului în trei trepte VT3-VT5. Pe tranzistorul VT1 există o unitate pentru compensarea interferențelor de la... În acest poligon de tragere ei trag impulsuri de radiație infraroșie. Pistolul conține sursa de alimentare și convertor tensiune DC V impulsuri pătrate, a căror durată și amplitudine sunt determinate de capacitatea condensatoarelor C2-C5. Un pachet de impulsuri ajunge la emițătorul infraroșu... Căștile fără fir vă permit să primiți sunetul unui televizor, radio sau casetofon într-o cameră de dimensiuni medii. Dispozitivul funcționează pe baza transmisiei de frecvență modulată semnal luminos raza infrarosu. Setul include... Datorită utilizării codării specializate circuite integrate Acest dispozitiv poate fi folosit pentru a controla închiderea centralizată a mașinii, alarma mașinii, ușile garajului, porțile, luminile, etc. Setul este format din două părți: un transmițător și... Circuitul receptor în infraroșu este conceput astfel încât să poată funcționa cu orice telecomandă telecomandă: de la receptorul TV, tuner prin satelit, VCR. Dispozitivul funcționează cu majoritatea butoanelor telecomenzii. Receptorul funcționează astfel: un semnal de la dioda de recepție... Pentru protejarea obiectelor se folosește o barieră optoelectronică. Datorită acesteia, puteți activa alarma atunci când o persoană neautorizată se apropie de obiect. Bariera folosește radiație infraroșie, al cărei fascicul este transmis de la emițător la receptor. Întreruperea fasciculului determină schimbarea stării de ieșire... Sistemele standard de telecomandă utilizate în tehnologia video sunt realizate pe microcircuite specializate și oferă un set foarte mare de comenzi. Dar, pentru control dispozitive simple nu este necesar un număr atât de mare de comenzi. În principiu, chiar și pentru controlul operațional al unui televizor... Cipul TRC1300N este un encoder/decodor pentru sistemele de telecomandă care funcționează printr-un canal de comunicație pe raze infrarosii sau prin canal radio. În funcție de nivelul logic de la pinul 2 al microcircuitului, funcționează fie ca un encoder care generează impulsuri, fie ca... Lumina poate fi folosită ca mediu pentru transmiterea informațiilor. Aceasta poate fi lumină obișnuită (vizibilă) sau radiație infraroșie - raze infraroșii. Sunt luate în considerare scheme de emițătoare optice simple pentru telefoane ușoare (fotofoane) care folosesc lămpi cu incandescență simple, precum și... Televizoarele cu semiconductori domestice ale liniei USST au ieșit deja complet din funcțiune, multe au fost aruncate și dezasamblate pentru piese. Dar unii oameni au încă copii complet funcționale, folosite exclusiv la dacha. Într-adevăr, casele noastre sunt de obicei foarte prost păzite (dacă este deloc... Dispozitivul este conceput pentru a semnala trecerea unei persoane în cameră prin ușa din față sau pasaj. Circuitul funcționează pe principiul traversării unui fascicul infraroșu. Când traversează, se activează o alarmă muzicală, avertizând personalul că a sosit vizitator sau client... Schemă simplă fotografie de casă senzor pentru monitorizarea obiectelor pe un transportor. Acest dispozitiv este proiectat să pornească încărcătura atunci când o carcasă sau o cutie intră într-o anumită zonă a transportorului sau a benzii transportoare și să oprească sarcina atunci când carcasa părăsește acea zonă. Dispozitivul este foarte... Senzor de intersecție sau reflexie a fasciculului IR de casă pe cipul K561LP2. Multe scheme de automatizare pentru radioamatori folosesc senzori cu infraroșu pentru reflectare sau intersecție a fasciculului, construiți pe baza element de bază sistem de control de la distanță pentru electronice de uz casnic... O diagramă a unui set-top box simplu de casă conectat la un port COM pentru a controla un computer folosind o telecomandă. Modern Calculator personal, dacă sunt disponibile perifericele necesare și software capabil să înlocuiască un centru audio-video acasă. Trebuie să aveți... O diagramă a unei alarme de trecere a frontierei sau de intrare simplă de casă folosind raze infraroșii. În unele cazuri, este necesar să se semnaleze trecerea unei persoane într-o cameră, trecerea unei mașini în teritoriu, mișcarea sau intrarea oricărui obiect într-o cutie, cutie... Mai jos este o descriere a unui simplu doi. -sistem de comanda de la distanta folosind raze IR, care poate fi folosit pentru control diverse dispozitive, precum si o alarma de securitate, incuietoare electronica cu telecomanda. Circuitul se bazează pe trei microcircuite LM567 și unul... Sistemul este conceput pentru controlul independent a patru obiecte. Telecomanda are patru butoane, iar receptorul are patru ieșiri. Fiecare buton de pe telecomandă este responsabil pentru propria ieșire a receptorului; fiecare apăsare de buton schimbă starea ieșirii receptorului corespunzătoare. Ieșirile receptorului sunt echipate cu... Toată lumea știe de ce există un microcalculator, dar se dovedește că, pe lângă calcule matematice, este capabil de mult mai mult. Vă rugăm să rețineți că dacă apăsați butonul „1”, apoi „+” și apoi apăsați „=”, atunci la fiecare apăsare a butonului „=” numărul de pe afișaj va fi... Dispozitivul este proiectat să pornească sau comută ceva când este adus la mâinile senzorului sau la altă suprafață reflectorizantă. Sensibilitatea poate fi reglată pe o gamă largă, intervalul de răspuns variind de la câțiva metri la câțiva centimetri. Ideea, in general...

ARTICOL NEFINISIT

Cu siguranță mulți au auzit deja despre așa-zisul TSOP-senzori. Să încercăm să le cunoaștem mai bine, să ne dăm seama cum să le conectăm și cum să le folosim.

Puțină istorie.

Deja în anii 1960 au început să apară primele aparate electrocasnice, televizoare și radiouri, cu telecomandă. La început, controlul avea loc prin fire, apoi au apărut telecomenzile cu control luminos sau cu ultrasunete. Acestea au fost deja primele telecomenzi „adevărate” fără fir. Dar din cauza interferențelor sunetului sau luminii, televizorul ar putea porni sau schimba canalele singur.
Odată cu apariția LED-urilor cu infraroșu ieftine în anii 1970, a devenit posibilă transmiterea semnalelor folosind lumina infraroșu (IR), care este invizibilă pentru oameni. Și utilizarea modulată Semnalele IR au făcut posibilă obținerea unei imunități foarte ridicate la zgomot și creșterea numărului de comenzi transmise.

O fotodiodă IR sau un fototranzistor IR este de obicei folosit ca element de recepție a radiației IR. Semnalul de la o astfel de fotocelulă trebuie amplificat și demodulează.

Deoarece fotodioda, amplificatorul și demodulatorul sunt parte integrantă a receptorului IR, aceste părți au început să fie combinate într-un singur pachet. Carcasa în sine este realizată din plastic care transmite raze infraroșii. Astfel, de-a lungul timpului, a fost creat binecunoscutul receptor de semnal infraroșu TSOP, care este folosit în 99% din toate echipamentele casnice pentru telecomandă.

Tipuri de receptoare TSOP.

Deoarece receptoarele IR integrate au fost produse în diferite „epoci” și de către diferite companii, există multe tipuri diferite de ele. Principalele tipuri de carcase sunt prezentate în Fig. 2.

Orez. 2. Tipuri de carcase pentru receptor IR.

1) Receptor IR de la SHARP. Denumirea GP1Uxxx. În interiorul carcasei de tablă se află o mică placă de circuit imprimat cu o fotodiodă IR și un cip. Un astfel de fotodetector poate fi găsit pe plăcile televizoarelor și videocasetoarelor vechi.
2) În acest caz, receptoarele IR sunt cele mai comune. Au fost produse la mijlocul anilor 1999 de Telefunken cu denumirea TFMSxxx. Acum sunt produse de Vishai, printre altele, și au denumirea TSOP1xxx.
3) Receptor IR într-un corp mai mic. Marcat ca TSOP48xx, ILOP48xx, TK18xx.
4) O carcasă de receptor IR foarte rară. Produs anterior de Sanyo. Notat ca SPS440 -x.
5) Fotodetector IR în carcasă SMD de la Vishai. Denumire: TSOP62xx.
("x" în notație înseamnă un număr sau o literă.)

Orez. 3. Pinout, vedere de jos.

Pinout-ul fiecărui tip de TSOP, ca de obicei, poate fi găsit în cel corespunzător pentru o anumită marcă de receptor IR. Vă rugăm să rețineți că receptoarele IR numerele 2 și 3 au pinouts diferite! (Fig. 3):
Vo- Pin de ieșire al receptorului IR.
GND- ieșire comună (minus sursa de alimentare).
Vs- tensiune de alimentare pozitivă de ieșire, de obicei de la 4,5 la 5,5 volți.

Principiul de funcționare.

Orez. 4. Diagrama bloc TSOP.

O diagramă bloc simplificată a unui receptor TSOP este prezentată în Fig. 4. Se folosește elementul normal de ieșire din interiorul TSOP tranzistor N-P-N. În starea inactivă, tranzistorul este închis și există un nivel slab la pinul Vo tensiune înaltă(jurnal „1”). Când radiația infraroșie cu o frecvență „fundamentală” apare în zona sensibilă a TSOP, acest tranzistor se deschide și pinul de ieșire Vo primește un nivel scăzut de semnal (log. „0”).
Frecvența „fundamentală” este frecvența impulsurilor de radiație infraroșie (lumină) pe care demodulatorul intern TSOP le filtrează. Această frecvență este de obicei 36, 38, 40 kHz, dar poate fi diferită, trebuie să verificați acest lucru în fișa de date de pe tip specific receptor TSOP. Pentru a crește imunitatea la zgomot a canalului de comunicație IR, se utilizează transmisia modulată a luminii IR. Temporar s Caracteristicile de modulație pentru transmisia anti-interferență sunt date în fișa de date pentru un anumit receptor TSOP. Dar, în majoritatea cazurilor, este suficient să urmați reguli simple:

Orez. 5. Principiul transmiterii impulsurilor.

1) numărul minim de impulsuri dintr-un pachet este de 15
2) suma maxima impulsuri într-un pachet - 50
3) timp minim intre pachete - 15*T
4) frecvența pulsului în rafală trebuie să corespundă frecvenței principale a receptorului TSOP
5) LED-ul trebuie să aibă o lungime de undă = 950 nm.
"T" - perioada frecvenței „principale” a receptorului TSOP.

Prin reglarea lungimii impulsului în anumite limite, pot fi transmise semnale binare. Un impuls lung la ieșirea unui receptor TSOP poate însemna „unu”, iar un impuls scurt poate însemna „zero” (Fig. 5). Astfel, sub rezerva regulilor de modulare, raza de transmisie a semnalelor digitale în linia vizuală dintre LED și receptorul TSOP poate ajunge la 10-20 de metri. Viteza de transmisie nu este mare, aproximativ 1200 de biți pe secundă, în funcție de receptorul TSOP folosit.

Folosind TSOP ca senzor.

Receptoarele TSOP pot fi utilizate ca alte tipuri de senzori:

În ambele cazuri, este necesar să se utilizeze tuburi rezistente la lumină care vor limita fasciculul de raze infraroșii în direcții nedorite.

Spectrul infraroșu al luminii, ca și lumina vizibilă, respectă legile opticii:
- radiația poate fi reflectată de pe diferite suprafețe
- intensitatea radiației scade odată cu creșterea distanței de la sursă
Aceste două caracteristici sunt folosite pentru a construi așa-numitele „barele de protecție IR” - senzori de detectare a obstacolelor fără contact. Pentru a exclude false pozitive sau false Nu Când astfel de bare de protecție sunt declanșate, este necesar să se emită rafale de impulsuri, ca atunci când se transmit comenzi de la panoul de control.

Trenurile de impulsuri pot fi generate folosind cipuri logice convenționale sau un microcontroler. În cazul în care proiectarea utilizează mai mulți senzori bazați pe receptoare TSOP sau mai multe diode cu emitere, ar trebui să fie furnizată sondarea selectivă a „declanșării” senzorului. Această selectivitate se realizează prin verificarea faptului că receptorul TSOP se declanșează numai în momentul în care este transmis un pachet de impulsuri IR destinate numai acestuia, sau imediat dupa transmiterea ei.
Distanța de declanșare a barei de protecție IR bazată pe receptorul TSOP poate fi ajustată în trei moduri:
1) modificarea frecvenței fundamentale a impulsurilor de radiație IR,
2) modificarea ciclului de lucru al frecvenței fundamentale a impulsurilor de lumină IR
3) prin schimbarea curentului prin LED-ul IR.
Alegerea metodei este determinată de ușurința de utilizare într-un anumit circuit de protecție IR.

Barele de protecție fără contact bazate pe receptoarele TSOP au un dezavantaj semnificativ: distanța de „funcționare” a unei astfel de bare de protecție depinde în mare măsură de culoarea și rugozitatea suprafeței reflectorizante a obiectului. Dar foarte preț scăzut Receptoarele TSOP și ușurința lor de utilizare sunt de mare interes pentru inginerii electronici începători pentru construirea unei varietăți de senzori.

Un modul receptor cu un singur canal cu un releu, care trebuie declanșat de orice telecomandă standard cu infraroșu, oferă control de la distanță a oricărei sarcini printr-un canal IR invizibil. Proiectul se bazează pe microcontrolerul PIC12F683 și TSOP1738 este folosit ca receptor infraroșu. Microcontrolerul decodifică datele de proiectare seriale RC5 care provin de la TSOP1738 și oferă control de ieșire dacă datele sunt valide. Ieșirea poate fi setată la diferite stări dorite folosind un jumper de pe placă (J1). Pe placa de circuit imprimat sunt 3 LED-uri: indicator de putere, prezență transmisie și activare releu. Acest circuit funcționează cu orice telecomandă RC5 pentru un televizor, centru etc.

Caracteristicile circuitului

• Alimentare receptor 7-12V DC
• Consumul de curent al receptorului de până la 30 mA
• Raza de actiune de pana la 10 metri
• Protocolul de semnal RC5
• Dimensiuni placa 60 x 30 mm

Deși a devenit recent la modă să folosești un canal radio, inclusiv Bluetooth, să faci singur astfel de echipamente nu este deloc ușor. În plus, undele radio sunt supuse interferențelor și este ușor să le interceptați. Prin urmare, semnalul IR va fi de preferat în unele cazuri. Firmware, desene de circuite imprimate și Descriere completaîn limba engleză -

Receptorul IR este dispozitiv standard, conectat la portul COM (RS-232) și utilizat pentru controlul de la distanță al robotului.

Unul dintre posibilele circuite receptor IR. Orice receptor infraroșu de 5 volți utilizat în echipamentele de uz casnic (televizoare) va fi potrivit pentru receptorul IR. De exemplu: TSOP1836, IS1U60L, GP1U52X, SFH506-36 sau TK1833. Stabilizatorul de tensiune KREN5A este necesar pentru alimentarea receptorului IR cu o tensiune de 5 V, deoarece 12 volți sunt furnizați de la al 7-lea pin al portului COM. Rezistorul poate fi selectat din intervalul de 3-5 kOhm, condensator 4,7-10 μF. Orice diodă de putere mică.

În diagrama de mai sus, semnalul de ieșire este furnizat la 1 pin al portului COM (DCD). Acest pin nu este folosit de un mouse standard pentru un port COM, deci dacă nu aveți suficient port COM liber, această diagramă poate fi folosit in paralel cu un mouse (dar nu si cu un modem)! Semnalul de ieșire poate fi trimis nu numai către DCD, ci și către alți pini, cum ar fi CTS sau DSR. Toți acești parametri pot fi setați într-un program care funcționează în receptorul IR. Există mai multe opțiuni de program, cel mai comun este WinLIRC. De asemenea, pot recomanda utilizarea programului Girder.

Pinout și aspectul principalelor elemente ale circuitului

De la stânga la dreapta - două tipuri de receptoare IR de 5 volți și un cip stabilizator de tensiune KREN5A.

Pinout portul COM

Pinout și descrierea contactelor portului COM (25 pini).

Receptorul IR joacă un rol important în noi Viata de zi cu zi. Cu ajutorul acestui microcircuit, putem controla aparatele moderne de uz casnic, un televizor, un sistem stereo, un radio auto și un aer condiționat. Acest lucru ne permite să facem acest lucru, telecomanda (RC), să aruncăm o privire mai atentă asupra funcționării, circuitului, scopului și testării acesteia. În articol, cum să verificați singur receptorul IR.

Ce este un receptor IR și cum funcționează?

Acest circuit integrat, sarcina sa directa si principala este sa primeasca si sa proceseze semnalul infrarosu, care este ceea ce emite telecomanda. Acest semnal este utilizat pentru a controla echipamentul.

Acest microcircuit are la bază o fotodiodă pin, un element special, cu o joncțiune p-n și o regiune i între ele, un analog al bazei unui tranzistor, ca într-un sandviș, deci aici este pinul de abreviere, un element unic în el. mod propriu.

Este pornit invers și nu trece electricitate. Semnalul IR intră în regiunea i și conduce curentul, transformându-l în tensiune.

Următoarele etape sunt un filtru integrator, un detector de amplitudine, iar la linia de sosire le așteaptă tranzistori de ieșire.

De regulă, cumpărarea unui receptor IR nou într-un magazin nu este sens special, deoarece poate fi dezlipit liber de pe diverse plăci electronice. Dacă asamblați un dispozitiv pentru verificarea telecomenzii din materiale vechi, fără a cunoaște marcajul exact al dispozitivului, atunci puteți determina singur pinout-ul.

Vom avea nevoie de un multimetru, o sursă de alimentare sau mai multe baterii, fire de legătură, instalarea se poate face agățată.

Are trei iesiri, una este GND, plus 5 volti sunt furnizati la a doua, iar semnalul de iesire iese de la a treia. Conectăm puterea la primul și, respectiv, al doilea picior și eliminăm tensiunea de la al treilea.

Este în stare de așteptare a unui semnal de la telecomandă, iar pe multimetru vedem cinci volți. Începem să schimbăm canalele sau să apăsăm alte butoane îndreptând telecomanda spre el.

Dacă funcționează, atunci tensiunea va scădea cu aproximativ 0,5-1 volți. Dacă totul se întâmplă așa cum este scris aici, dispozitivul funcționează, altfel elementul este defect.

Cum să determinați pinout-ul unui receptor infraroșu

De exemplu, am luat un microcircuit complet necunoscut pentru mine, care stătea într-o cutie cu elemente, „minus” a fost determinat de punctul care se află pe spatele elementului, „plus” a fost determinat experimental printr-un rezistor. Nu am riscat nimic, din moment ce el a fost inițial muncitor, nu era nicio speranță.

Pentru a determina pinout-ul receptorului IR, dacă este lipit pe placă, uitați-vă la el, pot exista marcaje de pini. Dacă nu este scris nimic acolo, inspectați elementul în sine, căutați-i numele și apoi căutați pe Internet caracteristici și date, acesta este un mod foarte competent de a face lucrurile. Urmând instrucțiunile, cum să verificați singur receptorul IR.

diagramă din revista „Tânărul tehnician”.

O direcție interesantă în electronica radio, care a completat această electronică cu noi avantaje ale luminii „invizibile” (lumină infraroșie). Așa că propun un circuit al unui simplu (de exemplu) receptor și transmițător bazat pe raze infraroșii. Baza: amplificator operațional k140ud7 (am ud708 aici), care emite și recepționează fotodiode IR, ULF (k548un1a (b,c - indici) - pentru două canale) (deși unde să „porniți” cel de-al doilea canal al amplificatorului este de până la tu decizi - circuitul transmițătorului este proiectat pentru un canal, adică mono). Alimentare pentru dispozitiv: în general o recomand cu o stabilizare decentă a curentului (altfel adaptorul „dandy” irită fundalul „rețelei”). Metodă: semnalul modulat în amplitudine al emițătorului este amplificat de receptor de 1000 de ori.

Cum funcționează dispozitivul. Vă sugerez să vizionați un scurt videoclip testând telecomanda IR „după ureche”. Puteți verifica rapid funcționalitatea și puterea semnalului prin sunet.

Receptor IR și circuit transmițător IR

La asamblare, condensatoarele C1 și C2 ar trebui să fie cât mai aproape de amplificator! Puteți conecta căști cu impedanță mare la ieșire (cele cu impedanță scăzută necesită un ULF separat). Fotodiodă FD7 (am FD5.. un fel de „tabletă” cu o lentilă de focalizare - nu-mi amintesc numele exact); Rezistori de 0,125 W: R1 și R4 setează factorul de amplificare a semnalului de 1000 de ori. Receptorul este configurat simplu: fotodioda este direcționată către o sursă de radiație IR, de exemplu, o lampă 220V-50Hz: filamentul va fi fonit cu o frecvență de 50Hz sau telecomanda de la televizor (video, etc.) Sensibilitatea receptorului este mare: în mod normal primește semnale reflectate de pereți.

Transmițătorul are LED-uri IR AL107a: orice va face. R2 2 kOhm, C1 1000μFx25V, C2 200μFx25V, orice transformator de asemenea. Deși este foarte posibil să faceți fără transformator - furnizați un semnal audio amplificat condensatorului C2.

Diagrama dispozitivului

Recent, din necesitate, am asamblat un receptor IR pentru testarea telecomenzilor IR (televizoare și DVD-uri). După finalizarea circuitului, am instalat un mono ULF TDA7056. Acest amplificator are caracteristici bune de câștig de aproximativ 42 dB; funcționează într-un interval de tensiune de la 3V la 18V, ceea ce a permis receptorului IR să funcționeze chiar și la o tensiune de 3V; Gama de câștig TDA de la 20 Hz la 20 kHz (UD708 trece până la 800 kHz) este suficient pentru a utiliza receptorul ca acompaniament audio; are protectie impotriva scurt circuit pe toate „picioarele”; protecție împotriva „supraîncălzirii”; coeficient de auto-interferență slab. În general, mi-a plăcut acest ULF compact și de încredere (prețul nostru este de 90 de ruble).
Există la el cu. Figura 1 prezintă un exemplu de utilizare a unui amplificator.

Fotografie TDA7056

Fig.1. Circuit amplificator cu TDA7056

Rezultatul a fost un receptor IR, Fig. 2, care funcționează în intervalul de tensiune de la 3V la 12V. Recomand să folosiți baterii sau baterii reîncărcabile pentru alimentarea receptorului. La utilizarea unei surse de alimentare este necesară o sursă stabilizată, altfel se va auzi fundalul rețelei de 50Hz, care amplifică UD708. Dacă dispozitivul este amplasat lângă o sursă de tensiune de rețea sau emisii radio, pot apărea interferențe. Pentru a reduce interferența, este necesar să includeți condensatorul C5 în circuit. TDA7056 este proiectat pentru un difuzor de ieșire de 16 ohmi, din păcate nu am unul. A trebuit să folosesc un difuzor de 4 ohmi și 3 wați, care a fost conectat printr-o rezistență de un watt de 50 ohmi. Rezistența prea scăzută a bobinei difuzorului cauzează exces de putere și supraîncălzi amplificatorul. În general, datorită rezistenței suplimentare, ULF-ul nu se încălzește, dar oferă o amplificare destul de acceptabilă.

Fig.2. Circuit receptor IR cu ULF

Poza receptorului IR

În această lecție ne vom uita la conectarea unui receptor IR la Arduino. Vă vom spune ce bibliotecă ar trebui utilizată pentru un receptor IR, vă vom demonstra o schiță pentru testarea funcționării unui receptor infraroșu de la o telecomandă și vom analiza comenzile în C++ pentru a primi un semnal de control.

Dispozitiv receptor IR. Principiul de funcționare

Receptoarele cu radiații infraroșii sunt utilizate pe scară largă în tehnologia electronică datorită prețului lor accesibil, simplității și ușurinței de utilizare. Aceste dispozitive vă permit să controlați dispozitivele folosind o telecomandă și pot fi găsite în aproape orice tip de echipament.

Principiul de funcționare al unui receptor IR. Procesarea semnalului de la telecomandă

Receptorul IR de pe Arduino este capabil să primească și să proceseze un semnal infraroșu sub formă de impulsuri de o anumită durată și frecvență. De obicei, un receptor IR are trei picioare și constă din următoarele elemente: o fotodiodă PIN, un amplificator, un filtru trece-bandă, un detector de amplitudine, un filtru integrator și un tranzistor de ieșire.

Sub influența radiației infraroșii într-o fotodiodă, care are între pȘi n regiunile au creat o regiune suplimentară de semiconductor ( i-regiune), curentul începe să curgă. Semnalul ajunge la un amplificator și apoi la un filtru trece-bandă, care protejează receptorul de interferențe. Interferența poate fi cauzată de orice aparat de uz casnic.

Filtru trece-bandă setată la frecvență fixă: 30; 33; 36; 38; 40 și 56 kiloherți. Pentru ca semnalul de la telecomandă să fie recepționat de receptorul IR Arduino, telecomanda trebuie să fie la aceeași frecvență cu care este setat filtrul din receptorul IR. După filtru, semnalul merge la un detector de amplitudine care integrează filtrul și tranzistorul de ieșire.

Cum se conectează un receptor IR la Arduino

Carcasele receptoarelor cu infraroșu conțin un filtru optic pentru a proteja dispozitivul de câmpurile electromagnetice externe; acestea au o formă specială pentru a focaliza radiația primită pe o fotodiodă. Pentru a conecta receptorul IR la Arduino UNO, se folosesc trei picioare, care sunt conectate la porturi - GND, 5V și A0.

Pentru această lecție vom avea nevoie de următoarele detalii:

• Placa Arduino Uno;
• Masca de paine;
• Cablu USB;
• receptor IR;
• Telecomandă;
• 1 LED;
• 1 rezistor 220 Ohm;
• Fire „folder-folder” și „folder-female”.

Schema de conectare a receptorului IR la portul analog Arduino

Conectați receptorul IR conform diagramei și LED-urilor la pinii 12 și 13 și încărcați schița.

#include // conectați biblioteca pentru receptorul IR IRrecv irrecv(A0); // indică pinul la care este conectat receptorul IR decode_results rezultate; void setup () // procedura de configurare ( irrecv.enableIRIn (); // începe să primească un semnal infraroșu pinMode(13, IEȘIRE); // pinul 13 va fi ieșirea pinMode(12, OUTPUT); // pinul 12 va fi ieșirea pinMode(A0,INPUT); // pinul A0 va fi intrarea (ing. „input”) Serial.begin(9600); // conectați monitorul portului) bucla void () // bucla procedura ( if (irrecv.decode (&rezultate)) // dacă datele au sosit, executați comenzile( Serial .println(results.value); // trimite datele primite către port // aprinde și stinge LED-urile, în funcție de semnalul primit if (results.value == 16754775) ( digitalWrite (13, HIGH); ) if (results.value == 16769055) ( digitalWrite (13, LOW); ) if (results.value == 16718055) ( digitalWrite (12, HIGH); ) if (results.value == 16724175) ( digitalWrite (12, LOW); ) irrecv.resume (); // primim următorul semnal pe receptorul IR } }

Explicații pentru cod:

1. Biblioteca IRremote.h conține un set de comenzi și vă permite să simplificați schița;
2. Declarația decode_results atribuie rezultatele numelui variabilei semnalelor primite de la telecomandă.

La ce să acordați atenție:

1. Pentru a putea controla includerea LED-ului, trebuie să porniți monitorul portului și să aflați ce semnal este trimis de cutare sau cutare buton de pe telecomandă;
2. Datele obținute trebuie introduse în schiță. Schimbați codul de opt cifre din schiță după semnul egal dublu dacă (results.value == 16769055) cu al dvs.

Dispozitiv receptor IR, funcționare și testare

Receptoarele IR de radiații infraroșii au devenit larg răspândite în televiziune, uz casnic, echipamente medicale și alte echipamente. Ele pot fi văzute în aproape orice tip de echipament electronic; ele sunt controlate cu ajutorul unei telecomenzi.

funcţionarea şi schema bloc a receptorului IR

De obicei, un microansamblu receptor IR are trei sau mai mulți pini. Unul este comun și este conectat la sursa de alimentare în minus GND, celălalt la plus V s, iar al treilea este ieșirea semnalului primit Afară.

Spre deosebire de o fotodiodă IR standard, un receptor IR este capabil nu numai să primească, ci și să proceseze un semnal infraroșu sub formă de impulsuri cu o frecvență fixă ​​și o durată dată. Acest lucru protejează dispozitivul de alarme false, radiații de fundal și interferențe de la alte aparate electrocasnice care emit în domeniul IR. Interferența suficient de puternică pentru receptor poate fi creată prin luminiscentă lămpi economice cu circuit electronic de balast.

Microansamblul unui receptor de radiație IR tipic include: fotodiodă PIN, amplificator variabil, filtru trece-bandă, detector de amplitudine, filtru integrator, dispozitiv de prag, tranzistor de ieșire

O fotodiodă PIN este din familia fotodiodelor, în care o altă regiune a propriului semiconductor (i-regiunea) este creată între regiunile n și p - acesta este în esență un strat de semiconductor pur fără impurități. Acesta este cel care conferă diodei PIN proprietățile sale speciale. În stare normală, nici un curent nu trece prin fotodioda PIN, deoarece este conectată la circuit în direcția opusă. Când perechile electron-gaură sunt generate în regiunea i sub influența radiației IR externe, curentul începe să curgă prin diodă. Care apoi merge la un amplificator variabil.

Apoi semnalul de la amplificator ajunge la un filtru trece-bandă care protejează împotriva interferențelor în domeniul IR. Filtrul trece-bandă este setat la o frecvență strict fixă. De obicei, se folosesc filtre care sunt setate la o frecvență de 30; 33; 36; 36,7; 38; 40; 56 și 455 kiloherți. Pentru ca semnalul emis de telecomandă să fie recepționat de receptorul IR, acesta trebuie modulat cu aceeași frecvență la care este configurat filtrul.

După filtru, semnalul merge către un detector de amplitudine și un filtru integrator. Acesta din urmă este necesar pentru a bloca rafale scurte de semnal unic care pot apărea din interferențe. Apoi, semnalul ajunge la dispozitivul de prag și la tranzistorul de ieșire. Pentru o funcționare stabilă, câștigul amplificatorului este reglat de un sistem de control automat al câștigului (AGC).

Carcasele modulelor IR au o formă specială care facilitează focalizarea radiației primite pe suprafața sensibilă a fotocelulei. Materialul carcasei transmite radiații cu o lungime de undă strict definită de la 830 la 1100 nm. Astfel, dispozitivul folosește un filtru optic. Pentru a proteja elementele interne de influențele externe. câmpuri este folosit un ecran electrostatic.

Verificarea receptorului IR

Deoarece receptorul de semnal IR este un microansamblu specializat, pentru a asigura funcționarea acestuia este necesar să se aplice microcircuitului o tensiune de alimentare, de obicei de 5 volți. Consumul de curent va fi de aproximativ 0,4 - 1,5 mA.

Dacă receptorul nu primește un semnal, atunci în pauzele dintre rafale de impulsuri tensiunea de la ieșire corespunde practic cu tensiunea de alimentare. Este între GND iar semnalul de ieșire poate fi măsurat folosind orice multimetru digital. De asemenea, se recomandă măsurarea curentului consumat de microcircuit. Dacă îl depășește pe cel standard (vezi cartea de referință), atunci cel mai probabil microcircuitul este defect.

Deci, înainte de a începe testul modulului, asigurați-vă că determinați pinout-ul ieșirilor sale. De obicei, aceste informații sunt ușor de găsit în mega-directorul nostru de fișe de date electronice. Îl poți descărca făcând clic pe imaginea din dreapta.

Să-l verificăm pe cipul TSOP31236; pinout-ul său corespunde figurii de mai sus. Conectăm terminalul pozitiv de la sursa de alimentare de casă la terminalul pozitiv al modulului IR (Vs), iar terminalul negativ la terminalul GND. Și conectăm al treilea pin OUT la sonda pozitivă a multimetrului. Conectam sonda negativă la firul comun GND. Comutați multimetrul în modul de tensiune DC la 20 V.

De îndată ce pachetele de impulsuri infraroșii încep să ajungă la fotodioda microansamblului IR, tensiunea la ieșirea acestuia va scădea cu câteva sute de milivolți. În acest caz, va fi clar vizibil modul în care valoarea de pe ecranul multimetrului scade de la 5,03 volți la 4,57. Dacă eliberăm butonul telecomenzii, ecranul va afișa din nou 5 volți.

După cum puteți vedea, receptorul de radiații IR răspunde corect la semnalul de la telecomandă. Aceasta înseamnă că modulul este OK. Într-un mod similar, puteți verifica orice module într-un design integrat.

La sfârșitul URSS, au apărut televizoare interne cu semiconductori din seria USCT și au fost foarte populare, unele dintre ele fiind încă în funcțiune. Televizoarele cu o dimensiune a ecranului de 51 cm în diagonală au fost deosebit de durabile (cinescopul era foarte fiabil). Desigur, nu mai îndeplinesc deloc cerințele moderne, dar ca „opțiune de dacha” sunt încă destul de potrivite.

Cumva, din nimic de făcut, a apărut dorința de a îmbunătăți vechiul, deja „dacha” „Raduga-51ТЦ315”, adăugându-i un sistem de control de la distanță. Acum este imposibil să achiziționați un modul „nativ”, așa că s-a decis să se realizeze un sistem simplificat cu o singură comandă, care să permită cel puțin comutarea programelor „într-un inel”. Microcontrolerele și microcircuitele speciale au fost imediat respinse din cauza nerentabilității, iar sistemul a fost realizat din ceea ce era disponibil.

Și anume, cronometru integrat 555, LED IR LD271, fotodetector integrat TSOP4838, contor K561IE9 și plus alte câteva lucruri mărunte.

Schema panoului de control

Telecomanda este un generator de impulsuri cu o frecvență de 38 kHz, la ieșirea căruia se aprinde un LED infraroșu printr-o tastă. Generatorul este construit pe baza microcircuitului „555”, așa-numitul „cronometru integrat”. Frecvența de generare depinde de circuitul C1-R1; la configurare, selectând rezistorul R1, trebuie să setați frecvența la ieșirea microcircuitului (pin 3) la 38 kHz.

Fig.1. Schema schematică a unui transmițător IR pentru controlul de la distanță a unui televizor.

Impulsurile dreptunghiulare cu o frecvență de 38 kHz sunt furnizate la baza tranzistorului VT1 prin rezistorul R2. Diodele VD1 și VD2 împreună cu rezistența R3 formează un circuit de control al curentului prin LED-ul IR HL1.

Odată cu creșterea curentului, tensiunea pe R3 crește, iar tensiunea pe emițătorul VT1 crește în consecință. Și când tensiunea de la emițător se apropie de tensiunea de scădere peste diodele VD1 și VD2, tensiunea de la baza lui VT1 scade în raport cu emițătorul și tranzistorul se închide.

Impulsurile de lumină IR, care urmează cu o frecvență de 38 kHz, sunt emise de LED-ul infraroșu HL1.

Controlul se face printr-un singur buton S1, care alimentează circuitul telecomenzii. În timp ce butonul este apăsat de telecomandă, sunt emise impulsuri infraroșii.

Schema bloc de recepție

Receptorul este instalat în interiorul televizorului, este alimentat cu + 12V de la sursa de alimentare a televizorului, iar catozii diodelor VD2-VD9 sunt conectați la contactele butoanelor modulului de selecție a programelor USU-1-10.

Fig.2. Schema schematică a unui receptor IR pentru controlul de la distanță a unui televizor.

Impulsurile IR emise de telecomandă sunt recepționate de un fotodetector integrat HF1 tip TSOP4838. Acest fotodetector este utilizat pe scară largă în sistemele de telecomandă pentru diverse echipamente electronice de uz casnic. Când un semnal este primit, există un zero logic la pinul său 1 și unul logic atunci când nu există niciun semnal primit.

Astfel, atunci când butonul telecomenzii este apăsat, ieșirea sa este zero, iar când nu este apăsat, ieșirea sa este una.

TSOP4838 ar trebui să fie alimentat cu o tensiune de 4,5-5,5V și nu mai mult. Dar, pentru a controla modulul de selecție a programelor TV, trebuie să aplicați o tensiune de 12V la butoanele declanșatorului cu 8 faze ale tranzistorului. Prin urmare, cipului D1 este furnizată o tensiune de 12V, iar fotodetectorului HF1 este furnizată o tensiune de 4,7-5V printr-un stabilizator parametric pe dioda zener VD10 și rezistența R4.

Tranzistorul VT1 servește ca o cascadă care se potrivește cu nivelurile unităților logice. Procedând astfel, inversează nivelurile logice. Tensiunea de la colectorul VT1 prin circuitul R3-C2 este furnizată la intrarea de numărare a contorului D1, proiectat să primească impulsuri pozitive. Circuitul R3-C2 este utilizat pentru a suprima erorile de la contactele care respinge butonul S1 de pe panoul de control.

Contorul D1 K561IE9 este un contor binar din trei cifre, cu un circuit decodor zecimal la ieșire. Poate fi într-una din cele opt stări de la 0 la 7, în timp ce una logică este prezentă la o singură ieșire corespunzătoare stării sale. Ieșirile rămase sunt zerouri.

De fiecare dată când apăsați sau eliberați butonul telecomenzii, contorul mută o stare în sus, iar unitatea logică a ieșirilor sale comută. Dacă numărătoarea inversă a început de la zero, atunci după opt apăsări ale butonului, în a noua, contorul va reveni la poziția zero. Și apoi, procesul de comutare a unității logice de-a lungul ieșirilor sale va fi repetat.

LED-ul LD271 IR poate fi înlocuit cu orice LED IR potrivit pentru telecomenzile electrocasnicelor. Fotodetectorul TSOP4838 poate fi înlocuit cu orice analog complet sau funcțional.

Piese și montaj

Cipul K561IE9 poate fi înlocuit cu un K176IE9 sau un analog străin. Puteți utiliza cipul K561IE8 (K176IE8) și vor exista 10 ieșiri de control. Pentru a le limita la 8, trebuie să conectați numărul de ieșire „8” la intrarea „R” (în acest caz, intrarea „R” nu trebuie conectată la un negativ comun, așa cum se arată în diagramă).

Diodele 1N4148 pot fi înlocuite cu orice analog, de exemplu, KD521, KD522. Telecomanda este alimentată de Krona. Amplasat într-o cutie de periuță de dinți. Instalarea este volumetrica la bornele microcircuitului A1.

Circuitul receptorului este, de asemenea, asamblat folosind instalarea tridimensională și lipit cu adeziv BF-4 pe corpul de lemn al televizorului din interior. Pentru ochiul fotodetectorului, am folosit orificiul pentru conectorul pentru conectarea căștilor (gaura din televizor era goală, închisă cu mufa, nu era niciun conector).

Selectând R1 (Fig. 1), trebuie să ajustați telecomanda la frecvența fotodetectorului. Acest lucru poate fi văzut de la cel mai lung interval de recepție.

Dacă sunteți interesat de circuit, dar nu există un vechi „Curcubeu”, acesta poate fi folosit și pentru a schimba ceva mai modern. Întrerupătoarele cu tranzistori, cu relee electromagnetice pe colectoare sau LED-uri ale optocuplelor puternice pot fi conectate la ieșirile microcircuitului D1 prin rezistențe.

Kotov V.N. RK-2016-04.