Infračervená komunikace
Infračervené pásmo elektromagnetu odpovídá 430 THz na 300 GHz a vlnová délka 980 nm . Šíření světelných vln v tomto pásmu lze použít pro komunikační systém (pro přenos a příjem) dat. Tato komunikace může probíhat mezi dvěma přenosnými zařízeními nebo mezi přenosným zařízením a pevným zařízením.
Existují dva typy infračervené komunikace
- Point to Point : Vyžaduje přímou viditelnost mezi vysílačem a přijímačem. Jinými slovy, vysílač a přijímač by měly být namířeny proti sobě a neměly by mezi nimi být žádné překážky. Příkladem je komunikace s dálkovým ovládáním.
- Difúzní bod : Nevyžaduje žádnou přímou viditelnost a spojení mezi vysílačem a přijímačem je udržováno odrazem nebo odrazem přenášeného signálu povrchy, jako jsou stropy, střecha atd. Příkladem je bezdrátový komunikační systém LAN
Výhody IR komunikace:
- Zabezpečení: Infračervená komunikace má vysokou směrovost a dokáže identifikovat zdroj, protože různé zdroje vyzařují záření různých frekvencí, a tím je vyloučeno riziko rozptýlení informací.
- Bezpečnost: Infračervené záření není pro člověka škodlivé. Infračervenou komunikaci lze tedy použít kdekoli.
- Vysokorychlostní datová komunikace: Datová rychlost infračervené komunikace je přibližně 1 Gb / s a lze ji použít k odesílání informací, jako je video signál.
Základy IR komunikace:
Princip IR komunikace
IR přenos
Vysílač IR LED uvnitř jeho obvodu, který vyzařuje infračervené světlo pro každý elektrický impuls, který je mu dán. Tento puls je generován stisknutím tlačítka na dálkovém ovladači, čímž je obvod dokončen a je zajištěno předpětí LED.
Předpjatá LED vyzařuje světlo o vlnové délce 940 nm jako sérii pulzů, odpovídající stisknutému tlačítku. Protože však spolu s IR LED mnoho dalších zdrojů infračerveného světla, jako jsou my lidé, žárovky, slunce atd., Mohou být přenášené informace rušeny. Řešení tohoto problému je modulace. Vysílaný signál je modulován pomocí nosné frekvence 38 KHz (nebo jakékoli jiné frekvence mezi 36 až 46 KHz). IR LED je oscilována na této frekvenci po dobu trvání pulzu. Informace nebo světelné signály jsou modulovány šířkou pulzu a jsou obsaženy ve frekvenci 38 KHz.
IR příjem
Přijímač se skládá z fotodetektoru, který vyvíjí výstupní elektrický signál, protože na něj dopadá světlo. Výstup detektoru je filtrován pomocí úzkopásmového filtru, který odstraní všechny frekvence pod nebo nad nosnou frekvencí (v tomto případě 38 KHz). Filtrovaný výstup je poté předán vhodnému zařízení, jako je mikrokontrolér nebo mikroprocesor, který ovládá zařízení, jako je PC nebo robot. Výstup z filtrů lze také připojit k osciloskopu pro čtení pulsů.
Části IR komunikačního systému:
IR vysílač - IR senzor
Senzory lze použít jako součást měření teploty záření bez jakéhokoli kontaktu. Pro různé teplotní rozsahy záření jsou k dispozici různé filtry. Infračervený (IR) senzor je elektronické zařízení, které vyzařuje nebo lokalizuje infračervené záření tak, aby snímalo určitou část svého okolí. Jsou pro lidské oči nezjistitelné.
Infračervený senzor lze považovat za polaroid, který stručně připomíná, jak se infračervené záření oblasti projevuje. Je velmi běžné, aby byl infračervený senzor koordinován do indikátorů pohybu, jako jsou ty, které se používají jako rys soukromých nebo obchodních bezpečnostních systémů. Na obrázku je zobrazen infračervený snímač, který má v zásadě dva kladné a záporné vývody. Tyto senzory jsou pro lidské oči nezjistitelné. Mohou měřit teplo objektu a také identifikovat pohyb. Vlnová délka oblasti přibližně od 0,75 um do 1 000 um je oblast IR. Oblast vlnové délky 0,75 µm až 3 µm se nazývá blízká infračervená oblast, oblast od 3 µm do 6 µm se nazývá střední infračervená oblast a oblast vyšší než 6 µm se nazývá vzdálená infračervená oblast. IR senzory vyzařují na frekvenci 38 KHz.
A SNÍMAČ
Vlastnosti IR senzoru:
- Vstupní napětí: 5VDC
- Dosah snímání: 5 cm
- Výstupní signál: analogové napětí
- Vysílací prvek: infračervená LED
Příklad propojovacího obvodu IR diody a fotodiody
Infračervené senzory se většinou používají v radiačním teploměru, analyzátorech plynů, průmyslových aplikacích, infračervených zobrazovacích zařízeních, sledování a detekci lidského těla, komunikačních a zdravotních rizik
Zde je stručný popis spínače snímání IR a foto diod:
obvod ir senzor
IR dioda je připojena přes odpor ke stejnosměrnému napájení. Foto dioda je připojena v obráceném předpětí prostřednictvím děliče potenciálu s 10k proměnným odporem a 1k v sérii k základně tranzistoru. Zatímco infračervené paprsky dopadají na fotodiodu s předpětím, vede to, což způsobuje napětí na bázi tranzistoru.
Tranzistor pak funguje jako spínač, zatímco kolektor jde k zemi. Jakmile jsou infračervené paprsky blokovány, hnací napětí není k dispozici tranzistoru, takže jeho kolektor jde vysoko. Tuto logiku od nejnižší k nejvyšší lze použít pro vstup mikrokontroléru pro jakoukoli akci podle programu.
IR přijímač / snímač TSOP - vlastnosti a specifikace
TSOP je standardní řada přijímačů infračerveného dálkového ovládání, která podporuje všechny hlavní přenosové kódy. To je schopné přijímat infračervené záření modulované na 38 kHz. IR senzory, které jsme dosud viděli, fungují jen na malou krátkou vzdálenost do 6 cm. TSOP je citlivý na konkrétní frekvenci, takže jeho rozsah je lepší kontrast s běžnou fotodiodou. Můžeme to změnit až na 15 cm.
TSOP funguje jako přijímač. Má tři piny GND, Vs a OUT. GND je připojen na společnou zem, Vs je připojen na + 5 voltů a OUT je připojen na výstupní kolík. Senzor TSOP má zabudovaný řídicí obvod pro zesílení kódovaných pulzů z IR vysílače. Ty se běžně používají v televizních dálkových přijímačích. Jak jsem řekl výše, snímače TSOP snímají pouze určitou frekvenci.
Senzor TSOP
Funkce:
- Předzesilovač a fotodetektor jsou v jednom balení
- Interní filtr pro frekvenci PCM
- Vylepšené stínění proti rušení elektrického pole
- Kompatibilita s TTL a CMOS
- Výstup aktivní nízký
- Malá spotřeba energie
- Vysoká odolnost proti okolnímu světlu
- Je možný nepřetržitý přenos dat
Specifikace:
- Napájecí napětí je –0,3–6,0 V
- Napájecí proud je 5 mA
- Výstupní napětí je –0,3–6,0 V
- Výstupní proud je 5 mA
- Skladovací teplota je –25- + 85 ° C
- Rozsah provozních teplot je –25- + 85 ° C
The testování TSOP je velmi jednoduchý. Ty se běžně používají v televizních dálkových přijímačích. TSOP se skládá z PIN diody a interního předzesilovače. Připojte snímač TSOP, jak je znázorněno v obvodu. LED je připojena přes odpor od napájení k výstupu.
Obvod snímače TSOP
A poté, když stiskneme tlačítko dálkového ovladače T.V. před snímačem TSOP, pokud začne blikat LED, je náš snímač TSOP a jeho připojení správné. Bod, kdy je výstup TSOP nízký, tj. V době, kdy si přivlastňuje IR signál ze zdroje, se střední frekvencí 38 kHz, jeho výstup klesá.
Senzor TSOP se používá v každodenním používání televizoru, VCD, dálkového ovládání hudebního systému. Tam, kde jsou infračervené paprsky přenášeny stisknutím tlačítka na dálkovém ovladači, které jsou přijímány přijímačem TSOP uvnitř zařízení.
Fotografický kredit:
- Princip IR komunikace podle sbprojects
