Связь с использованием инфракрасной технологии

Инфракрасная связь

Инфракрасный диапазон электромагнита соответствует 430 ТГц к 300 ГГц и длина волны 980 нм . Распространение световых волн в этом диапазоне может использоваться для системы связи (для передачи и приема) данных. Эта связь может быть между двумя портативными устройствами или между портативным устройством и стационарным устройством.

Есть два типа инфракрасной связи.

• Точка-точка : Требуется прямая видимость между передатчиком и приемником. Другими словами, передатчик и приемник должны быть направлены друг на друга и между ними не должно быть никаких препятствий. Примером может служить дистанционное управление.
• Диффузная точка : Не требует прямой видимости, а связь между передатчиком и приемником поддерживается за счет отражения или отражения передаваемого сигнала от поверхностей, таких как потолки, крыша и т. Д. Примером является система беспроводной связи LAN

Преимущества ИК-связи:

• Безопасность: Инфракрасная связь имеет высокую направленность и может идентифицировать источник, поскольку разные источники испускают излучение с разными частотами, что устраняет риск распространения информации.
• Безопасность: Инфракрасное излучение не вредно для человека. Следовательно, инфракрасную связь можно использовать в любом месте.
• Высокоскоростная передача данных: скорость передачи данных через инфракрасный порт составляет около 1 Гбит / с и может использоваться для отправки такой информации, как видеосигнал.

Основы ИК-коммуникации:

Принцип ИК-связи

ИК-передача

Передатчик ИК-светодиода внутри своей схемы, который излучает инфракрасный свет при каждом поданном ему электрическом импульсе. Этот импульс генерируется при нажатии кнопки на пульте дистанционного управления, замыкая цепь, обеспечивая смещение светодиода.

При смещении светодиод излучает свет с длиной волны 940 нм в виде серии импульсов, соответствующих нажатой кнопке. Однако, поскольку наряду с ИК-светодиодами многие другие источники инфракрасного света, такие как люди, лампочки, солнце и т. Д., Могут создавать помехи передаваемой информации. Решение этой проблемы - модуляция. Переданный сигнал модулируется с использованием несущей частоты 38 кГц (или любой другой частоты от 36 до 46 кГц). ИК-светодиод генерирует колебания с этой частотой в течение всего времени импульса. Информация или световые сигналы модулируются по ширине импульса и содержатся на частоте 38 кГц.

ИК прием

Приемник состоит из фотодетектора, который вырабатывает выходной электрический сигнал, когда на него падает свет. Выходной сигнал детектора фильтруется с использованием узкополосного фильтра, который отбрасывает все частоты ниже или выше несущей частоты (в данном случае 38 кГц). Отфильтрованный выходной сигнал затем передается на подходящее устройство, такое как микроконтроллер или микропроцессор, которое управляет такими устройствами, как ПК или робот. Выход фильтров также можно подключить к осциллографу для считывания импульсов.

Части системы ИК-связи:

ИК-передатчик - ИК-датчик

Датчики могут использоваться как часть бесконтактного измерения температуры излучения. Для разных диапазонов температур излучения доступны различные фильтры. Инфракрасный (ИК) датчик - это электронное устройство, которое излучает или определяет местоположение инфракрасного излучения, чтобы ощущать некоторую часть окружающей среды. Их невозможно обнаружить человеческим глазом.

Инфракрасный датчик можно считать полароидом, который вкратце напоминает, как проявляется инфракрасное излучение области. Инфракрасный датчик очень часто координируется с индикаторами движения, такими как те, которые используются в частных или деловых системах безопасности. ИК-датчик показан на рисунке, в основном он имеет два вывода: положительный и отрицательный. Эти датчики не обнаруживаются человеческим глазом. Они могут измерять температуру объекта, а также определять движение. Длина волны области примерно от 0,75 мкм до 1000 мкм является ИК-областью. Область длин волн от 0,75 мкм до 3 мкм называется ближней инфракрасной областью, область от 3 мкм до 6 мкм называется средней инфракрасной, а область выше 6 мкм - дальней инфракрасной. ИК-датчики излучают с частотой 38 кГц.

И ДАТЧИК

Особенности ИК-датчика:

• Входное напряжение: 5 В постоянного тока
• Диапазон чувствительности: 5 см
• Выходной сигнал: аналоговое напряжение
• Излучающий элемент: инфракрасный светодиод

Пример схемы сопряжения ИК-диода и фотодиода

ИК-датчики в основном используются в радиационных термометрах, газоанализаторах, промышленных приложениях, устройствах формирования изображений ИК, слежении и обнаружении человеческого тела, связи и опасности для здоровья

Вот краткое описание переключателя ИК и фотодиода:

схема ir датчик

ИК-диод подключен через сопротивление к источнику постоянного тока. Фотодиод подключен с обратным смещением через делитель потенциала с переменным сопротивлением 10 кОм и 1 кОм последовательно с базой транзистора. В то время как ИК-лучи попадают на фотодиод с обратным смещением, он проводит, что вызывает напряжение на базе транзистора.

Тогда транзистор работает как выключатель, а коллектор замыкается на землю. Как только ИК-лучи блокируются, управляющее напряжение недоступно для транзистора, поэтому его коллектор становится высоким. Эта логика от низкого к высокому может использоваться для входа микроконтроллера для любого действия в соответствии с программой.

ИК-приемник / датчик TSOP - особенности и характеристики

TSOP - это стандартная серия ИК-приемников дистанционного управления, поддерживающая все основные коды передачи. Он способен принимать инфракрасное излучение с модуляцией 38 кГц. ИК-датчики, которые мы видели до сих пор, работают только на небольших расстояниях до 6 см. TSOP чувствителен к определенной частоте, поэтому его диапазон лучше контрастирует с обычным фотодиодом. Возможна переделка до 15 см.

TSOP действует как приемник. Он имеет три контакта GND, Vs и OUT. GND подключается к общей земле, Vs подключается к +5 вольт, а OUT подключается к выходному контакту. Датчик TSOP имеет встроенную схему управления для усиления кодированных импульсов от ИК-передатчика. Они обычно используются в дистанционных приемниках ТВ. Как я сказал выше, датчики TSOP воспринимают только определенную частоту.

Датчик TSOP

Функции:

• Предварительный усилитель и фотодетектор находятся в одном корпусе.
• Внутренний фильтр для частоты PCM
• Улучшенное экранирование от возмущений электрического поля
• Совместимость TTL и CMOS
• Выход активный низкий
• Низкое энергопотребление
• Высокая устойчивость к окружающему свету
• Возможна непрерывная передача данных

Характеристики:

• Напряжение питания –0,3-6,0 В
• Ток питания 5 мА
• Выходное напряжение –0,3-6,0 В
• Выходной ток 5 мА
• Диапазон температур хранения –25- + 85 ° C.
• Диапазон рабочих температур –25- + 85 ° C.

В тестирование TSOP очень просто. Они обычно используются в дистанционных приемниках ТВ. TSOP состоит из PIN-диода и внутреннего предусилителя. Подключите датчик TSOP, как показано на схеме. Светодиод подключен через сопротивление от источника питания к выходу.

Цепь датчика TSOP

А затем, когда мы нажимаем кнопку телевизионного пульта дистанционного управления перед датчиком TSOP, если светодиод начинает мигать, значит, наш датчик TSOP и его подключение правильное. Точка, когда выходной сигнал TSOP низкий, то есть в то время, когда он принимает ИК-сигнал от источника с центральной частотой 38 кГц, его выход становится низким.

Датчик TSOP используется в наших повседневных телевизорах, VCD, пультах дистанционного управления музыкальной системой. ИК-лучи передаются путем нажатия кнопки на пульте дистанционного управления, которые принимаются приемником TSOP внутри оборудования.

Фото:

• Принцип ИК-связи по sbprojects