IR dálkové ovládání - základy, provoz a aplikace

Vyzkoušejte Náš Nástroj Pro Odstranění Problémů





Co je uvnitř IR dálkového ovladače?

IR dálkový ovladač se obvykle používá v domácích kinech a je založen na principu používání infračerveného světla jako komunikačního média. A televizní ovladač sestává ze sady tlačítek a desky s obvody. Každé tlačítko je opatřeno černým vodivým diskem, který funguje jako kontakt mezi tlačítky a deskou plošných spojů. Deska s plošnými spoji nebo čip se skládá z obvodů, které snímají připojení nebo detekují stisknutí tlačítka a produkují signál ve formě Morseovy abecedy, který je zesílen tranzistory a poté předán IR LED. IR LED je připojena na konec desky s plošnými spoji a vyzařuje infračervené světlo, které je snímáno senzorem umístěným na přijímači televizoru.

Dálkový ovladač televizoru jako vysílač

Jak funguje TV Remote

Jak funguje TV Remote



Dnešní moderní dálkové ovladače fungují modulováním výstupu z infračervené LED. Série pulzů obvykle 10-20 pulzů různé šířky je vysílána do brány, která se zapíná nebo vypíná, modulátor, který je obvykle 38 kHz. Důvodem modulace je oddělit vzdálený infračervený dosah od infračerveného světla vyzařovaného jinými subjekty v okolí. Obvykle to vyžaduje přímou komunikaci zraku. Po stisknutí tlačítka se příslušné obvody připojí ke zkreslení IR LED, která vyzařuje IR světlo, které obsahuje vstup. Tento výstup ve formě světelných impulzů je šířkou pulzu modulovaný na frekvenci 38 kHz, který je získán na přijímači demodulací.


V přijímači je tónový dekodér, který dobře reaguje na jakékoli signály, které dálkový ovladač vysílá, na nosné frekvenci 38 kHz. Mikroprocesor dekóduje řadu pulzů a určuje, zda je platný a pokud ano, bude na tuto funkci reagovat.



Na konci 80. let vyvinul Philips protokol RC-5 jako částečně proprietární IR (infračervený) komunikace na dálkové ovládání protokol pro spotřební elektroniku. Používal ji však také většina evropských výrobců a mnoho amerických specializovaných audio a video zařízení. Dalším hlavním protokolem používaným výrobci spotřební elektroniky je protokol NEC. Tento protokol je z velké části používán japonskými výrobci.

Přijímač použitý na konci televizoru

TV IR přijímač

TV IR přijímač

Přijímač na konci TV se obecně skládá z přijímače TSOP, který přijímá IR signál na 38 kHz. Senzor snímá infračervené impulsy a převádí infračervené impulzy na elektrický signál. Tento elektrický signál se dekóduje na binární data pomocí dekodéru a tato binární data se přivádějí do mikroprocesoru nebo mikrokontroléru, aby se provedlo požadované zpracování odesílaného příkazu stisknutím příslušného tlačítka.

Aplikace používající IR Remote:

IR dálkové ovládání lze použít v aplikacích, jako je řízení spínání zátěží připojených k elektrické síti. Základním principem je ovládání spínání relé pomocí dálkového ovladače, který poté zapíná nebo vypíná zátěž k nim připojenou.


2 způsoby, jak dosáhnout přepínání zátěží pomocí dálkového ovladače.

  • Používání mikrokontroléru
Blokové schéma dálkově ovládané spínací desky

Blokové schéma dálkově ovládané spínací desky

Přijímač IC TSOP1738 přijímá světelné impulsy z dálkového ovladače (odpovídající konkrétnímu tlačítku nebo stisknutému číslu) a převádí je na elektrické impulsy. Výstup přijímače je předán mikrokontroléru, který je naprogramován tak, aby dekódoval impulsy na požadované číslo (tlačítko). Mikrokontrolér zase vyšle logický vysoký signál na vstupní kolík (odpovídající výstupnímu kolíku, ke kterému je připojeno relé potřebné k zapnutí konkrétní zátěže) relé IC ULN2003. Odpovídající výstupní kolík IC vyvíjí logický nízký signál a relé připojené k danému výstupnímu kolíku se zapne a následně zapne zátěž.

  • Bez použití mikrokontrolérů
Schéma zapojení IR dálkového ovládání

Typický obvod přijímače IR

Přijímač TSOP je 3kolíkový IR přijímač, který detekuje frekvenci 38 kHz a generuje nízkonapěťový výstup do spouštěcího kolíku časovače IC, přičemž časovač pracuje v monostabilním provozu. Výstup mono přepíná klopný obvod J-K, jehož výstup Q pohání relé přes tranzistor NPN BC547 (Q1). LED-D1, LED2-D2 a LED3-D6 se používají k zobrazení stavu každého koncového stupně během provozu obvodu. Pro ochranu se používá dioda Back-EMF D5. Tranzistor Q1 je konfigurován jako výstupní zařízení s otevřeným kolektorem pro řízení relé dimenzovaného na 12V DC. Obvod může odebírat energii z regulátoru napětí 7805. Kondenzátor C3 je připájen blízko kolíků infračerveného senzoru, aby se zabránilo šumu a nesprávnému spuštění. Kondenzátor C2 a odpor R1 také zabraňují falešnému spuštění monostabilního NE555. Monostabilní funguje jako 1-sekundová hysterezní jednotka, která omezuje opětovné spuštění klopného obvodu během jedné sekundy. K aktivaci jakékoli jiné zátěže použijte svorky reléové cívky v sérii. Časovač 555 se spouští s nízkým logickým signálem a produkuje vysoký logický puls k hodinovému signálu klopného obvodu JK a vstupu K F / F. Vstup J je také připojen k vysoké logice, takže výstup Flip-Flop, který byl při logicky nízkém signálu, se přepne na vysoký logický výstup, což způsobí zapnutí tranzistoru a katodu LED připojí k zemi spolu s druhý konec relé. Proud tedy protéká cívkou relé a je napájen, což způsobí, že se kotva odchýlí od své normální polohy a dokončí obvod spojující zdroj střídavého proudu s lampou (zátěží), která začne svítit, když prochází proudem. Stisknutím požadovaného tlačítka na dálkovém ovladači tedy můžeme rozsvítit lampu.

Způsob testování IR dálkového ovladače

Chcete-li otestovat, zda dálkový ovladač funguje, musíme vyvinout obvod, který při příjmu infračerveného signálu vydá oznámení ve formě pípnutí nebo svítící LED.

Zde je užitečný nástroj k testování fungování dálkových sluchátek používaných k ovládání televize, přehrávače VCD a dalších dálkově ovládaných gadgetů. Tato zařízení používají infračervené paprsky pulzující při 38 kHz a použitým senzorem je TSOP 1738 speciálně navržený pro snímání 38 kHz IR paprsků. Obvod vydává pípnutí, když detekuje pulzní infračervené paprsky ze vzdáleného sluchátka.

Aplikace zobrazující vzdálené testování

Práce obvodu je jednoduchá. Zenerova dioda ZD a omezovač proudu R1 poskytuje regulované napájení 5 voltů pro IR senzor. Normálně bude výstup snímače vysoký, což inhibuje činnost PNP tranzistoru T1 a bzučák bude vypnutý. Když senzor dostane infračervené paprsky z dálkového ovladače, výstup senzoru se sníží a spustí T1. Poté provede a pípne bzučák. Rezistor R2 udržuje základnu T1 vysoko v pohotovostním stavu a C1 působí jako vyrovnávací paměť. C2 udržuje bzučák zapnutý několik sekund, i když se infračervený paprsek zastaví. R3 vybije uložený proud z C2.

Schéma zapojení dálkového testeru

Schéma zapojení dálkového testeru