Komunikácia pomocou infračervenej technológie

Infračervená komunikácia

Infračervené pásmo elektromagnetu zodpovedá 430 THz do 300 GHz a vlnová dĺžka 980 nm . Šírenie svetelných vĺn v tomto pásme sa môže použiť na komunikačný systém (na prenos a príjem) dát. Táto komunikácia môže prebiehať medzi dvoma prenosnými zariadeniami alebo medzi prenosným zariadením a pevným zariadením.

Existujú dva typy infračervenej komunikácie

• Z bodu do bodu : Vyžaduje to priamy výhľad medzi vysielačom a prijímačom. Inými slovami, vysielač a prijímač by mali byť namierené proti sebe a nemali by medzi nimi byť žiadne prekážky. Príkladom je komunikácia pomocou diaľkového ovládača.
• Difúzny bod : Nevyžaduje žiadnu viditeľnosť a spojenie medzi vysielačom a prijímačom je udržiavané odrazom alebo odrazom prenášaného signálu od povrchov, ako sú stropy, strecha atď. Príkladom je bezdrôtový LAN komunikačný systém

Výhody IR komunikácie:

• Bezpečnosť: Infračervená komunikácia má vysokú smerovosť a dokáže identifikovať zdroj, pretože rôzne zdroje vyžarujú žiarenie rôznych frekvencií, čím sa eliminuje riziko šírenia informácií.
• Bezpečnosť: Infračervené žiarenie nie je pre človeka škodlivé. Infračervenú komunikáciu je teda možné použiť kdekoľvek.
• Vysokorýchlostná dátová komunikácia: Dátová rýchlosť infračervenej komunikácie je približne 1 Gb / s a ​​dá sa použiť na zasielanie informácií, ako je video signál.

Základy IR komunikácie:

Princíp IR komunikácie

IR prenos

Vysielač IR LED vo svojom obvode, ktorý vyžaruje infračervené svetlo pre každý elektrický impulz, ktorý je mu daný. Tento impulz sa generuje pri stlačení tlačidla na diaľkovom ovládaní, čím sa dokončí obvod a zaistí sa predpätie LED.

Dióda LED, ktorá je predpätá, vysiela svetlo vlnovej dĺžky 940 nm ako sériu impulzov zodpovedajúcich stlačenému tlačidlu. Pretože však spolu s IR LED mnoho ďalších zdrojov infračerveného svetla, ako napríklad my ľudia, žiarovky, slnko atď., Môže dôjsť k rušeniu prenášaných informácií. Riešením tohto problému je modulácia. Vysielaný signál je modulovaný pomocou nosnej frekvencie 38 KHz (alebo akejkoľvek inej frekvencie od 36 do 46 KHz). IR LED je vyrobená tak, aby oscilovala na tejto frekvencii po dobu trvania impulzu. Informácie alebo svetelné signály sú modulované šírkou impulzu a sú obsiahnuté vo frekvencii 38 KHz.

IR príjem

Prijímač sa skladá z fotodetektora, ktorý vyvíja výstupný elektrický signál, keď na neho dopadá svetlo. Výstup detektora sa filtruje pomocou úzkopásmového filtra, ktorý eliminuje všetky frekvencie pod alebo nad nosnou frekvenciou (v tomto prípade 38 kHz). Filtrovaný výstup sa potom odovzdá vhodnému zariadeniu, ako je mikrokontrolér alebo mikroprocesor, ktorý ovláda zariadenia ako PC alebo Robot. Výstup z filtrov možno tiež pripojiť k osciloskopu na čítanie impulzov.

Časti IR komunikačného systému:

IR vysielač - IR senzor

Senzory môžu byť použité ako súčasť merania teploty žiarenia bez akéhokoľvek kontaktu. Pre rôzne teplotné rozsahy žiarenia sú k dispozícii rôzne filtre. Infračervený (IR) senzor je elektronické zariadenie, ktoré vyžaruje alebo lokalizuje infračervené žiarenie tak, aby snímalo určitú časť svojho okolia. Pre ľudské oči sú nedetekovateľné.

Infračervený senzor by sa mohol považovať za Polaroid, ktorý stručne pripomína, ako sa ukazuje infračervené žiarenie oblasti. Je veľmi bežné, že infračervený senzor je koordinovaný do indikátorov pohybu, ako sú tie, ktoré sa používajú ako vlastnosť súkromných alebo obchodných bezpečnostných systémov. IR senzor je zobrazený na obrázku, v zásade má dva kladné a záporné vývody. Tieto senzory sú pre ľudské oči nezistiteľné. Môžu merať teplo objektu a tiež identifikovať pohyb. Vlnová dĺžka oblasti približne od 0,75 um do 1 000 um je oblasť IR. Oblasť vlnovej dĺžky od 0,75 um do 3 um sa nazýva blízka infračervená oblasť, oblasť od 3 um do 6 um sa nazýva stredná infračervená oblasť a oblasť vyššia ako 6 um sa nazýva vzdialená infračervená oblasť. IR senzory vyžarujú frekvenciu 38 KHz.

A SNÍMAČ

Vlastnosti IR snímača:

• Vstupné napätie: 5VDC
• Dosah snímania: 5 cm
• Výstupný signál: analógové napätie
• Vysielací prvok: infračervená LED

Príklad prepojovacieho obvodu IR diódy a fotodiódy

Infračervené snímače sa väčšinou používajú v radiačných teplomeroch, analyzátoroch plynov, priemyselných aplikáciách, infračervených zobrazovacích zariadeniach, pri sledovaní a detekcii ľudského tela, pri komunikácii a pri zdravotných rizikách

Tu je krátky popis snímača diód IR a foto:

obvodový ir snímač

IR dióda je pripojená cez odpor k jednosmernému napájaniu. Foto dióda je pripojená v obrátenom predpätí cez delič potenciálov s premenlivým odporom 10k a sériovo 1k k základni tranzistora. Zatiaľ čo infračervené lúče dopadajú na fotodiódu s reverzným predpätím, vedie to, čo spôsobuje napätie v spodnej časti tranzistora.

Tranzistor potom funguje ako prepínač, zatiaľ čo kolektor ide na zem. Akonáhle sú infračervené lúče zablokované, hnacie napätie nie je k dispozícii tranzistoru, takže jeho kolektor ide vysoko. Túto logiku od najnižšej po najvyššiu je možné použiť pre vstup mikrokontroléra pre akúkoľvek akciu podľa programu.

IR prijímač / snímač TSOP - vlastnosti a špecifikácie

TSOP je štandardná séria prijímačov infračerveného diaľkového ovládania, ktorá podporuje všetky hlavné prenosové kódy. Toto je schopné prijímať infračervené žiarenie modulované na 38 kHz. IR senzory, ktoré sme doteraz videli, fungujú len na malú krátku vzdialenosť do 6 cm. TSOP je citlivý na konkrétnu frekvenciu, takže jeho rozsah je v lepšom kontraste s bežnou fotodiódou. Môžeme to zmeniť až na 15 cm.

TSOP funguje ako prijímač. Má tri piny GND, Vs a OUT. GND je pripojený na spoločnú zem, Vs je pripojený na + 5 voltov a OUT na výstupný pin. Senzor TSOP má zabudovaný riadiaci obvod na zosilnenie kódovaných impulzov z IR vysielača. Bežne sa používajú v televíznych diaľkových prijímačoch. Ako som povedal vyššie, snímače TSOP snímajú iba konkrétnu frekvenciu.

Senzor TSOP

Vlastnosti:

• Predzosilňovač a detektor fotografií sú v jednom balení
• Interný filter pre frekvenciu PCM
• Vylepšené tienenie proti rušeniu elektrickým poľom
• Kompatibilita s TTL a CMOS
• Výstup aktívny nízky
• Nízka spotreba energie
• Vysoká odolnosť proti okolitému svetlu
• Je možný nepretržitý prenos údajov

Technické údaje:

• Napájacie napätie je –0,3-6,0 V
• Napájací prúd je 5 mA
• Výstupné napätie je –0,3–6,0 V
• Výstupný prúd je 5 mA
• Rozsah skladovacích teplôt je –25- + 85 ° C
• Rozsah prevádzkových teplôt je –25- + 85 ° C

The testovanie TSOP je veľmi jednoduchý. Bežne sa používajú v televíznych diaľkových prijímačoch. TSOP sa skladá z PIN diódy a interne predzosilňovača. Pripojte snímač TSOP, ako je to znázornené v obvode. LED je pripojená cez odpor od napájania k výstupu.

Obvod snímača TSOP

A potom, keď stlačíme tlačidlo diaľkového ovládača T.V. pred snímačom TSOP, ak LED dióda začne blikať, je náš snímač TSOP a jeho pripojenie správne. V okamihu, keď je výkon TSOP nízky, t. J. V čase, keď si privlastňuje IR signál zo zdroja, so stredovou frekvenciou 38 kHz, klesá jeho výkon.

Senzor TSOP sa používa v našom každodennom používaní televízora, VCD, diaľkového ovládača hudobného systému. Tam, kde sa infračervené lúče prenášajú stlačením tlačidla na diaľkovom ovládaní, ktoré prijíma prijímač TSOP vo vnútri zariadenia.

Fotografický kredit:

• Princíp IR komunikácie pomocou sbprojekty