Infravörös kommunikáció
Az elektromágnes infravörös sávja megfelel 430THz nak nek 300GHz és hullámhossza 980nm . A fényhullámok terjedése ebben a sávban felhasználható az adatok kommunikációs rendszeréhez (továbbításhoz és fogadáshoz). Ez a kommunikáció lehet két hordozható eszköz vagy egy hordozható eszköz és egy rögzített eszköz között.
Az infravörös kommunikációnak két típusa van
- Pontról pontra : Látóvonalra van szükség az adó és a vevő között. Más szavakkal, az adó és a vevő egymásra kell mutatnia, és közöttük nem lehetnek akadályok. Példa erre a távvezérlő kommunikációja.
- Diffúz pont : Nem igényel semmiféle látótávolságot, és az adó és a vevő közötti kapcsolatot az átvitt jel visszaverődésével vagy visszaverésével olyan felületek, mint a mennyezet, a tető, stb. Tartják fenn. Példa erre a vezeték nélküli LAN kommunikációs rendszer
Az IR kommunikáció előnyei:
- Biztonság: Az infravörös kommunikációnak nagy az irányultsága, és azonosítani tudja a forrást, mivel a különböző források különböző frekvenciájú sugárzást bocsátanak ki, és így kiküszöbölik az információ szóródásának kockázatát.
- Biztonság: Az infravörös sugárzás nem káros az emberre. Ezért az infravörös kommunikáció bárhol használható.
- Nagy sebességű adatkommunikáció: Az infravörös kommunikáció adatátviteli sebessége körülbelül 1 Gbps, és felhasználható információk, például videojel küldésére.
IR kommunikáció alapjai:
IR kommunikációs elv
IR átvitel
Az áramkörében található IR LED adója infravörös fényt bocsát ki minden rá adott elektromos impulzusra. Ezt az impulzust a távvezérlő gombjának megnyomásával generálják, így teljes az áramkör, ami torzítást biztosít a LED számára.
Az előfeszített LED impulzusok sorozataként 940 nm hullámhosszú fényt bocsát ki, amely megfelel a megnyomott gombnak. Mivel azonban az IR LED mellett számos más infravörös fényforrás, például mi emberek, izzók, nap stb., Az átvitt információ megzavarható. Erre a problémára modulációval lehet megoldást találni. Az átvitt jelet 38 KHz (vagy bármely más, 36 és 46 KHz közötti) frekvencia segítségével lehet modulálni. Az IR LED ezen a frekvencián ingadozik az impulzus időtartama alatt. Az információ vagy a fényjelek impulzusszélesség-moduláltak, és a 38 KHz frekvenciában vannak.
IR vétel
A vevő egy fotodetektorból áll, amely kimeneti elektromos jelet fejleszt ki, amikor fény esik rá. Az érzékelő kimenetét keskeny sávú szűrővel szűrjük, amely elveti az összes, a vivőfrekvencia alatti vagy feletti (ebben az esetben 38 KHz) frekvenciát. A szűrt kimenetet ezután a megfelelő eszközhöz adják, például mikrovezérlőhöz vagy mikroprocesszorhoz, amely olyan eszközöket irányít, mint egy PC vagy egy robot. A szűrők kimenete az oszcilloszkóphoz is csatlakoztatható az impulzusok kiolvasásához.
Az infravörös kommunikációs rendszer részei:
IR adó - IR érzékelő
Az érzékelőket fel lehet használni a sugárzási hőmérséklet mérésének részeként, érintés nélkül. Különböző sugárzási hőmérséklet-tartományokhoz különféle szűrők állnak rendelkezésre. Az infravörös (IR) szenzor olyan elektronikus eszköz, amely sugározza vagy elhelyezi az infravörös sugárzást, hogy érzékelje a környezet bizonyos részét. Az emberi szem számára nem észlelhetők.
Az infravörös szenzort Polaroidnak tekinthetjük, amely röviden felidézi, hogyan jelenik meg egy terület infravörös sugárzása. Nagyon rendszeres, hogy az infravörös érzékelőt mozgásmutatókká koordinálják, például a magán- vagy üzleti biztonsági rendszerek jellemzőiként. Az IR-érzékelő az ábrán látható, alapvetően két pozitív és negatív csatlakozóval rendelkezik. Ezek az érzékelők az emberi szem számára nem észlelhetők. Mérhetik egy tárgy hőjét, és azonosíthatják a mozgást is. A régió hullámhossza nagyjából 0,75 µm és 1000 µm között van az IR régió. A 0,75 µm és 3 µm közötti hullámhossztartományt közeli infravörösnek, a 3 µm és 6 µm közötti tartományt középső infravörösnek, a 6 µm-nél magasabb tartományt pedig infravörösnek nevezzük. Az IR érzékelők 38 KHz frekvencián bocsátanak ki.
ÉS ÉRZÉKELŐ
Az IR érzékelő jellemzői:
- Bemeneti feszültség: 5VDC
- Érzékelési tartomány: 5 cm
- Kimeneti jel: analóg feszültség
- Kibocsátó elem: Infravörös LED
Példa az IR-dióda és a fotodióda összekapcsoló áramkörére
Az infravörös érzékelők többnyire sugárzó hőmérőben, gázelemzőkben, ipari alkalmazásokban, IR képalkotó eszközökben, nyomkövetésben és az emberi test észlelésében, kommunikációs és egészségügyi veszélyekben
Itt található az IR & Photo dióda érzékelő kapcsoló rövid leírása:
áramkör szenzor
Az infravörös dióda az egyenáramú tápellátás ellenállásán keresztül csatlakozik. A fotodióda fordított előfeszített állapotban van összekötve egy 10k változó ellenállású és 1k sorozatú potenciálosztón keresztül a tranzisztor aljához. Míg az infravörös sugarak az általa vezetett fordított előfeszített fotodiódára hullanak, amely feszültséget okoz a tranzisztor tövében.
A tranzisztor ekkor kapcsolóként működik, miközben a kollektor földre megy. Miután az infravörös sugarakat akadályozták, a tranzisztor számára nem áll rendelkezésre a hajtási feszültség, így kollektora magasra megy. Ez az alacsony vagy magas logika felhasználható a mikrovezérlő bemenetére bármilyen művelethez, a program szerint.
IR vevő / TSOP érzékelő - Jellemzők és specifikációk
A TSOP a standard IR távirányító vevő sorozat, amely támogatja az összes fő átviteli kódot. Ez képes 38 kHz-en modulált infravörös sugárzás fogadására. Az eddig látott IR-érzékelők csak rövid, legfeljebb 6 cm-es távolságra működnek. A TSOP érzékeny egy adott frekvenciára, így a tartománya jobban ellentétes a szokásos fotodiódával. 15 cm-ig változtathatjuk.
A TSOP vevőként működik. Három csapos GND, Vs és OUT. A GND csatlakozik a közös földhöz, a Vs + 5 voltos és az OUT a kimeneti csaphoz van csatlakoztatva. A TSOP érzékelő beépített vezérlő áramkörrel rendelkezik az IR adó kódolt impulzusainak felerősítésére. Ezeket általában a TV távvezérlőin használják. Mint fent említettem, a TSOP érzékelők csak egy adott frekvenciát érzékelnek.
TSOP érzékelő
Jellemzők:
- Az előerősítő és a fotódetektor egyaránt egy csomagban található
- Belső szűrő a PCM frekvenciához
- Javított árnyékolás az elektromos tér zavarai ellen
- TTL és CMOS kompatibilitás
- Aktív kimenet alacsony
- Alacsony energia fogyasztás
- Magas immunitás a környezeti fény ellen
- Folyamatos adatátvitel lehetséges
Specifikációk:
- A tápfeszültség –0,3–6,0 V
- A tápfeszültség 5 mA
- A kimeneti feszültség –0,3–6,0 V
- A kimeneti áram 5 mA
- A tárolási hőmérséklet tartomány –25- + 85 ° C
- Az üzemi hőmérséklet tartomány –25- + 85 ° C
A a TSOP tesztelése nagyon egyszerű. Ezeket általában a TV távvezérlőin használják. A TSOP egy PIN diódából és egy belső előerősítőből áll. Csatlakoztassa a TSOP érzékelőt az áramkör ábrája szerint. A LED a tápfeszültség és a kimenet ellenállása révén csatlakozik.
TSOP érzékelő áramkör
És amikor megnyomjuk a T.V. távirányító gombját a TSOP érzékelő előtt, ha a LED villogni kezd, akkor a TSOP érzékelőnk és a csatlakoztatása megfelelő. Az a pont, amikor a TSOP kimenete alacsony, vagyis amikor egy forrásból kimeneti az IR jelet, 38 kHz középfrekvenciával, kimenete alacsony lesz.
A TSOP érzékelőt a mindennapi használatú TV, VCD, a zenei rendszer távirányítójában használjuk. Az infravörös sugarakat a távvezérlő gombjának megnyomásával továbbítja, amelyet a TSOP vevő fogad a berendezés belsejében.
Photo Credit:
- IR kommunikációs elv sbprojects
