Televisioonis, majapidamises, meditsiiniseadmetes ja muudes seadmetes kasutatakse infrapunakiirguse infrapunavastuvõtjaid laialdaselt. Neid võib näha peaaegu igasugustes elektroonikaseadmetes, neid juhitakse kaugjuhtimispuldi abil.

Tavaliselt koosneb IR-vastuvõtja mikrokoost kolmest kontaktist. Üks on tavaline ja on ühendatud toiteallikaga miinus GND, teine plussile V s, ja kolmas on vastuvõetud signaali väljund Välja.

Erinevalt tavalisest IR-fotodioodist on infrapuna-vastuvõtja võimeline mitte ainult vastu võtma, vaid ka töötlema infrapunasignaali fikseeritud sagedusega ja kindlaksmääratud kestusega impulsside kujul. See kaitseb seadet valehäirete, taustkiirguse ja muude IR-kiirgust kiirgavate seadmete häirete eest. Elektroonilise liiteseadise vooluringiga luminofoorlambid võivad vastuvõtjas piisavalt häirida.

Tüüpilise infrapunakiirguse detektori mikrokoost sisaldab: PIN-fotodioodi, reguleeritavat võimendit, ribapääsfiltrit, amplituudidetektorit, integreerivat filtrit, läviseadet, väljundtransistor

Fotodioodide perekonnast pärit PIN-fotodiood, milles piirkondade n ja p vahele luuakse teine oma pooljuhi piirkond (i-piirkond), on sisuliselt puhta pooljuhi vahekiht ilma lisanditeta. Just tema annab PIN-dioodile selle erilised omadused. Tavalises olekus PIN-fotodioodi läbi ei voola, kuna see on vooluringiga ühendatud vastupidises suunas. Kui välise IR-kiirguse toimel tekivad i-piirkonnas elektron-augu paarid, hakkab läbi dioodi voolama vool. Mis siis läheb reguleeritavale võimendile.

Seejärel läheb võimendi signaal ribapääsfiltrisse, mis kaitseb IR-vahemiku häirete eest. Ribapääsfilter on häälestatud rangelt fikseeritud sagedusele. Tavaliselt rakendatakse 30 sagedusele häälestatud filtreid; 33; 36; 36,7; 38; 40; 56 ja 455 kHz. Selleks, et kaugjuhtimispuldi väljastatav signaal saaks IR-vastuvõtja poolt vastu võtta, peab see olema moduleeritud sama sagedusega, millele filter on häälestatud.

Peale filtrit läheb signaal amplituudidetektorisse ja integreerivasse filtrisse. Viimane on vajalik häiretest ilmneda võivate lühikeste üksikute signaalipurskete blokeerimiseks. Seejärel läheb signaal läviseadmesse ja väljundtransistorisse. Stabiilseks tööks reguleerib võimendi võimendust automaatne võimenduse reguleerimise (AGC) süsteem.

IR-moodulite korpused on valmistatud spetsiaalse kujuga, mis hõlbustab vastuvõetud kiirguse fokuseerimist fotoelemendi tundlikule pinnale. Keha materjal edastab kiirgust rangelt määratletud lainepikkusega 830–1100 nm. Seega kasutab seade optilist filtrit. Sisemiste elementide kaitsmiseks välise e-posti mõjude eest. väljad kasutab elektrostaatilist ekraani.

Allpool käsitleme IR-vastuvõtja vooluringi tööd, mida saab kasutada paljudes amatöörraadio kujundustes.

IR-vastuvõtjaid on erinevat tüüpi ja skeeme, olenevalt lainepikkusest, lainepikkusest, pingest, edastatavate andmete paketist jne.

Kui kasutatakse ahelat infrapunasaatja ja -vastuvõtja kombinatsioonis, peab vastuvõtja lainepikkus olema sama, mis infrapunasaatja lainepikkus. Vaatleme ühte sellistest skeemidest.

Ahel koosneb IR-fototransistorist, dioodist, väljatransistorist, potentsiomeetrist ja LED-ist. Kui fototransistor saab infrapunakiirgust, voolab seda läbi vool ja väljatransistor lülitub sisse. Lisaks süttib LED, mille asemel saab ühendada teise koormuse. Fototransistori tundlikkuse reguleerimiseks kasutatakse potentsiomeetrit.

IR-vastuvõtja kontrollimine

Kuna infrapunasignaalide vastuvõtja on spetsiaalne mikrokoost, on selle töös veendumiseks vaja mikrolülitusse rakendada toitepinge, tavaliselt 5 volti. Voolutarve on sel juhul umbes 0,4–1,5 mA.

Kui vastuvõtja signaali ei saa, siis impulsside vahelistes pausides vastab selle väljundis olev pinge praktiliselt toitepingele. Selle vahel GND ja signaali väljundtihvti saab mõõta mis tahes digitaalse multimeetriga. Samuti on soovitatav mõõta mikrolülituse tarbitavat voolu. Kui see ületab standardset (vt juhendit), on tõenäoliselt mikroskeem defektne.

Nii et enne moodulitesti alustamist tehke kindlasti kindlaks selle järelduste lähtepunkt. Seda teavet on tavaliselt lihtne leida meie elektroonikaandmete lehtedest. Saate selle alla laadida, klõpsates paremal asuval pildil.

Kontrollime TSOP31236 mikroskeemi, selle pinout vastab ülaltoodud joonisele. Ühendame omatehtud toiteallika positiivse klemmi IR-mooduli positiivse klemmiga (Vs), negatiivse klemmi GND-klemmiga. Ja kolmas OUT-klemm on ühendatud multimeetri positiivse sondiga. Me ühendame negatiivse sondi ühise juhtmega GND. Lülitage multimeeter 20 V alalispinge režiimile.

Niipea, kui IR-mikrokoostu fotodiood hakkab vastu võtma infrapunaimpulsside puhanguid, langeb selle väljundpinge mitmesaja millivoldi võrra. Sel juhul on selgelt näha, kuidas multimeetri ekraanil olev väärtus väheneb 5,03 voltilt 4,57-ni. Kui vabastame kaugjuhtimispuldi nupu, kuvatakse ekraanil uuesti 5 volti.

Nagu näete, reageerib IR-vastuvõtja kaugjuhtimispuldi signaalile õigesti. See tähendab, et moodul töötab korralikult. Samamoodi saate kontrollida mis tahes mooduleid terviklikus kujunduses.

Nüüd on paljudel inimestel televisiooni vastuvõtmiseks satelliitantennid, eriti maapiirkondades. Satelliittelevisiooni vastuvõtusüsteem koosneb tavaliselt antennist ("nõust") ja siseruumides olevast vastuvõtjast. Kõik raadiokanali ülesanded signaali vastuvõtmiseks langevad sellele vastuvõtjale ja teler töötab tegelikult ainult monitorina.

Süsteemi puuduseks on see, et saate ühendada ainult ühe teleri või peate ostma iga teleri jaoks eraldi vastuvõtja, mis on väga kallis. Kuigi loomulikult saab kaks või isegi kolm telerit täielikult ühendada ühe vastuvõtjaga, läbi lihtsa jaoturi, mida kõik tavaliselt teevad, kuid need näitavad sama asja.

Küll aga võib sellega leppida, teine on halb - kanali vahetamiseks peate jooksma sinna, kuhu vastuvõtja on paigaldatud. Eriti ebameeldiv on see maakodus, kus ressiiver ja lisatelekas võivad olla isegi erinevatel korrustel.

Tundub, et selle numbri teema on "raadioinseneride kogukonna" meeli häirinud juba pikka aega. Peaaegu kõigis raadioajakirjades oli sellel teemal artikleid ja palju Internetis. Tavaliselt on kahte tüüpi lahendusi – juhtmega pikendusjuhe ja RF.

Ma ei taha kedagi solvata, kuid raadiosageduse valik tundub mulle täielik jama. No vaadake, sest vastuvõtja signaal lisatelerisse juhitakse kaabli kaudu ja see kaabel on juba kuhugi, kaabelkanalisse, pandud või lihtsalt sokli või plaadi alla lükatud. Ja kui üks juhe on juba kuskile pandud, siis saab sinna puldi jaoks teise panna. Milleks siis raadiotega jamada?

Seega on juhtmega valik optimaalne. Postitatu põhjal on tavaliselt tegemist tavalise fotodetektoriga kaabli ühes otsas ja IR LED-iga teises otsas. Kusagil mujal on vooluahel mikroskeemil või transistoridel (nägin seda isegi mikrokontrolleri peal) ja toiteallikas.

IR-vastuvõtja ühendusskeem

Otsustasin minna veidi teistmoodi, võib-olla "barbaarselt", kuid sellest mitte vähem ja veelgi tõhusamalt.

Riis. 1. Ligikaudne skemaatiline diagramm IR-vastuvõtja sisselülitamiseks vastuvõtjates.

Riis. 2. Fotodetektori TSOP4838 plokkskeem.

Joonisel 1 on näidatud Topfield 5000СІ vastuvõtja kaugjuhtimispuldi fotodetektori ühendusskeem. Ahel koosneb integreeritud TSOP4838 fotodetektorist ja mitmest osast. Peaaegu kõik teiste vastuvõtjate analoogsed vooluringid on tehtud ühtemoodi, vahe on vaid selles, milline integreeritud fotodetektor, mis sagedusel ja pinout võib erineda.

Samal ajal on kõik integreeritud fotodetektorid, olenemata kaubamärgist, tüübist, pinoutist ja korpusest, funktsionaalselt identsed ning nende konstruktsiooniskeemid langevad praktiliselt kokku (arvestamata tihvtide numeratsiooni).

Joonisel 2 on näidatud fotodetektori TSOP4838 plokkskeem. Nagu näete, on väljundis transistori lüliti, mis on 33 kOm takisti kaudu tõmmatud positiivsele toiteallikale. Tundub, et 33 kOm tundus palju ja joonisel 1 kujutatud ahelas on sellega paralleelselt ühendatud 10 kOm takisti.

Noh, mis takistab mul lihtsalt täiendavat fotodetektorit peamisega paralleelselt ühendada, nagu on näidatud joonisel 3? Jah, miski ei sega. Ja seda kinnitavad katsed. Kaks fotodetektorit töötavad ja ei sega üksteist muidugi juhul, kui kaugjuhtimispuldi juhtsignaal läheb ainult ühele neist. No kuidas saakski teisiti, sest lisafotodetektor tuleb teise tuppa.

Riis. 3. Täiendava fotodetektori ühendamise skemaatiline skeem satelliittuuneriga.

Peaaegu kõik tehti järgmisel viisil. Vaja on avada vastuvõtja korpus ja fotodetektori klemmidele, otse prinditud radadele, jootma kolm mitmevärvilist kinnitusjuhet, mul on need valged, rohelised ja sinised. Seejärel tooge need välja vastuvõtja korpusesse eelnevalt tehtud augu kaudu. Ribastada ja ajutiselt isoleerida.

Samuti vajate maandusega juhtmestiku jaoks vajaliku pikkusega kolmejuhtmelist kaablit, eelistatavalt kõige õhemat. Selline kaabel on hea mitte ainult seetõttu, et sellel on kolm juhet, vaid ka seetõttu, et need juhtmed on erinevat värvi, minu puhul - valge, roheline ja sinine.

Paigutasin kaabli samamoodi nagu teleri signaali kaabel. Seejärel lõikasin teleka juurest otsast kaabli läbi ja jootsin selle külge täiendava fotodetektori juhtmed. Isoleerin elektrilindiga.

Täiendav fotodetektor ise kleebiti tavalise elektrilindiga teleka korpuse külge.

Teises otsas, vastuvõtja juures, lõikasin kaabli läbi ja ühendan selle juhtmetega, mis olid eelnevalt eemaldatud vastuvõtja plaadil asuvast peamisest fotodetektorist. Isoleerin elektrilindiga. Juhtmete värvus ei võimalda ühendamisel vigu teha.

Järeldus

See on kõik. Puuduvad raadiokanalid, mikroskeemid, IR LED-id ega täiendavad toiteallikad. Üks puudus - pidin vastuvõtjasse sisse saama.

Aga kui garantii on läbi või olete ise meister, ei tekita see probleeme.

Muide, soovi korral saab kõike "kultuursemaks" muuta, paigaldades vastuvõtja korpusele kolme kontaktiga pistiku lisafotodetektori kaabli ühendamiseks ja asetades lisafotodetektori mingisse aluskarpi ja pannes lisateleri lähedale või riputage see seinale.

Arkanov V.V. RK-2016-04.

ARTIKKEL POLE VALMIS

Kindlasti on paljud juba kuulnud nn TSOP- andurid. Proovime neid paremini tundma õppida, mõelgem välja, kuidas neid ühendada ja kuidas kasutada.

Natuke ajalugu.

Juba 1960. aastatel hakkasid ilmuma esimesed kaugjuhtimispuldiga kodumasinad, televiisorid ja raadiod. Algul toimus juhtimine juhtmete kaudu, siis tekkisid valguse või ultraheli juhtimisega konsoolid. Need olid juba esimesed "tõelised" juhtmevabad puldid. Kuid heli- või valgushäirete tõttu võib teler ise sisse lülituda või kanaleid vahetada.
Odavate infrapuna-LED-ide tulekuga 1970. aastatel sai võimalikuks signaalide edastamine inimesele nähtamatu infrapunavalguse (IR) abil. Ja kasutamine moduleeritud Infrapuna signaalid võimaldasid saavutada väga kõrge mürakindluse ja suurendada edastatavate käskude arvu.

IR-kiirguse vastuvõtuelemendina kasutatakse tavaliselt IR-fotodioodi või IR-fototransistorit. Sellise fotoelemendi signaali tuleb võimendada ja demoduleerida.

Kuna fotodiood, võimendi ja demodulaator on IR-vastuvõtja lahutamatu osa, hakati neid osi kombineerima ühte korpusesse. Korpus ise on valmistatud plastikust, mis edastab infrapunakiiri. Nii osutus aja jooksul välja tuntud infrapunasignaalide vastuvõtja TSOP, mida kasutatakse kaugjuhtimiseks 99% kõigist majapidamisseadmetest.

TSOP-vastuvõtjate sordid.

Kuna integreeritud IR-vastuvõtjaid toodeti erinevatel "ajastutel" ja erinevate ettevõtete poolt, on nende disainilahendusi palju. Peamised keretüübid on näidatud joonisel fig. 2.

Riis. 2. IR-vastuvõtjate korpuse tüübid.

1) IR-vastuvõtja firmalt SHARP. Nimetus GP1Uxxx. Plekist kesta sees on väike trükkplaat, millel on IR fotodiood ja mikroskeem. Sellist fotodetektorit võib leida vanade telerite ja videomakkide tahvlitelt.
2) Sel juhul on IR-vastuvõtjad kõige levinumad. Toodetud 199. aasta keskel Telefunkeni poolt tähisega TFMSxxx. Nüüd toodab neid muu hulgas Vishai ja kannab tähistust TSOP1xxx.
3) IR-vastuvõtja vähendatud korpuses. Märgistatud kui TSOP48xx, ILOP48xx, TK18xx.
4) Väga haruldane IR-vastuvõtja korpus. Varem tootis Sanyo. Määratud kui SPS440 -x.
5) Vishai SMD-pakendis IR-fotodetektor. Nimetus: TSOP62xx.
(Märgistuses olev "x" tähendab numbrit või tähte.)

Riis. 3. Pinout, altvaade.

Igat tüüpi TSOP-i pinouti, nagu tavaliselt, saab vaadata IR-vastuvõtja vastava kaubamärgi alt. Pange tähele, et IR-vastuvõtjatel numbritega 2 ja 3 on erinevad pistikupesad! (Joonis 3):
Vo- IR-vastuvõtja väljundjalg.
GND- ühine väljund (miinus toiteallikas).
Vs- toitepinge plussväljund, tavaliselt 4,5–5,5 volti.

Toimimispõhimõte.

Riis. 4. TSOP-i plokkskeem.

TSOP-vastuvõtja lihtsustatud plokkskeem on näidatud joonisel fig. 4. TSOP-i sees kasutatakse väljundelemendina tavalist N-P-N transistorit. Mitteaktiivses olekus on transistor suletud ja Vo jalal on madal kõrgepingetase (log "1"). Kui TSOP-i tundlikule alale ilmub "fundamentaalse" sagedusega infrapunakiirgus, avaneb see transistor ja väljundjalg Vo võtab madala signaalitaseme (log. "0").
"Fundamentaalne" sagedus on infrapunakiirguse (valgus) impulsside sagedus, mis filtreeritakse välja sisemise TSOP-demodulaatori poolt. See sagedus on tavaliselt 36, 38, 40 kHz, kuid see võib olla erinev, peate selle kohta nõu pidama konkreetset tüüpi TSOP-vastuvõtja andmelehel. IR-sidekanali mürakindluse suurendamiseks kasutatakse IR-valguse moduleeritud edastamist. Aeg s Häirete summutamise modulatsiooni omadused on toodud konkreetse TSOP-vastuvõtja andmelehel. Kuid enamikul juhtudel piisab lihtsate reeglite järgimisest:

Riis. 5. Impulsi ülekande põhimõte.

1) impulsside minimaalne arv impulssides on 15
2) maksimaalne impulsside arv katkestuses on 50
3) minimaalne pakkimise vaheline aeg on 15 * T
4) impulsside sagedus purskes peab vastama TSOP-vastuvõtja põhisagedusele
5) LED peaks olema lainepikkusega = 950 nm.
"T" - TSOP-vastuvõtja "põhisageduse" periood.

Reguleerides impulsspurske pikkust teatud piirides, saab edastada binaarsignaale. Pikk impulss TSOP-vastuvõtja väljundis võib tähendada "üks" ja lühike impulss "null" (joonis 5). Seega võib vastavalt modulatsioonireeglitele LED-i ja TSOP-vastuvõtja vahelise vaatevälja digitaalsete signaalide edastuskaugus ulatuda 10-20 meetrini. Edastuskiirus pole suur, umbes 1200 bitti sekundis, olenevalt kasutatavast TSOP-vastuvõtjast.

TSOP kasutamine andurina.

TSOP-vastuvõtjaid saab kasutada kahte tüüpi anduritena:

Mõlemal juhul on vaja kasutada läbipaistmatuid torusid, mis piiravad infrapunakiirte kiirt soovimatutes suundades.

Infraauto valgusspekter, nagu ka nähtav valgus, järgib optika seadusi:
- kiirgus võib peegelduda erinevatelt pindadelt
- kiirguse intensiivsus väheneb allikast kaugenedes
Neid kahte funktsiooni kasutatakse nn "IR kaitseraua" ehitamiseks – kontaktivabad takistuste tuvastamise andurid. Valepositiivsete või valede kõrvaldamiseks mitte Kui sellised kaitserauad käivituvad, on vaja väljastada impulsspurskeid, nagu juhtpaneelilt käskude edastamisel.

Impulsspurskeid saab genereerida kasutades tavalisi loogilisi mikroskeeme või kasutades mikrokontrollerit. Kui konstruktsioonis kasutatakse mitut TSOP-vastuvõtjal põhinevat andurit või mitut kiirgavat dioodi, on vaja anda anduri "käivitamise" valikuline pollimine. See selektiivsus saavutatakse, kontrollides TSOP-vastuvõtja tööd ainult hetkel, kui ettenähtud IR-impulsside sari edastatakse ainult selle jaoks või kohe pärast tema ülekanne.
TSOP-vastuvõtjal põhineva IR kaitseraua tuvastuskaugust saab reguleerida kolmel viisil:
1) muutes infrapunakiirguse impulsside põhisagedust,
2) infrapunavalguse impulsside põhisageduse töötsükli muutmine
3) muutes voolu läbi IR LED-i.
Meetodi valiku määrab konkreetse IR kaitseraua skeemi kasutamise lihtsus.

TSOP-vastuvõtjatel põhinevatel kontaktivabadel kaitseraudadel on märkimisväärne puudus: sellise kaitseraua "käivitamise" kaugus sõltub suuresti objekti peegeldava pinna värvist ja karedusest. Kuid TSOP-vastuvõtjate väga madal hind ja nende kasutusmugavus pakuvad algajatele elektroonikainseneridele suurt huvi mitmesuguste andurite ehitamiseks.

skeem ajakirjast "Noor tehnik".

Huvitav suund raadioelektroonikas, mis on täiendanud seda elektroonikat uute "nähtamatu" valguse (infrapunavalguse) eelistega. Seega pakun välja lihtsa (näiteks) infrapunakiirtel põhineva vastuvõtja ja saatja diagrammi. Alus: operatiivvõimendi k140ud7 (mul on siin ud708), kiirgavad ja vastuvõtvad IR-fotodioodid, ULF (k548un1a (b, c - indeksid) - kahe kanali jaoks) (kuigi see, kus teine võimendi kanal "sisse lülitatakse", on teie otsustada - ennustamisahel on mõeldud ühe kanali jaoks, st mono). Seadme toiteallikas: üldiselt soovitan seda korraliku voolude stabiliseerimisega (nagu ka "dendyushny" adapter tüütab "võrgu" tausta). Meetod: saatja amplituudmoduleeritud signaali võimendab vastuvõtja 1000 korda.

Kuidas seade töötab. Soovitan vaadata lühikest videot IR-puldi testimisest "kõrva järgi". Saate jõudlust ja signaali tugevust kiiresti heli abil kontrollida.

IR-vastuvõtja ja IR-saatja ahel

Kokkupanemisel peaksid kondensaatorid C1 ja C2 olema võimendile võimalikult lähedal! Väljundisse saab ühendada suure takistusega kõrvaklapid (madala takistusega kõrvaklappide jaoks on vaja eraldi ULF-i). Fotodiood FD7 (mul on FD263: teravustamisobjektiiviga "tahvelarvuti"); 0,125 W takistid: R1 ja R4 määravad signaali võimendusteguri 1000 korda. Vastuvõtja on seadistatud lihtsalt: fotodiood suunatakse infrapunakiirguse allikale, näiteks 220v-50Hz lampi: hõõgniit häälitseb sagedusega 50Hz või teleri kaugjuhtimispult (video jne). Vastuvõtja tundlikkus on kõrge: tavaliselt võtab see vastu seintelt peegelduvaid signaale ...

Saatja IR LED-id AL107a: sobivad kõik. R2 2 kOhm, C1 1000mkFx25V, C2 200mkFx25V, iga trafo ka. Kuigi ilma trafota on täiesti võimalik teha - kondensaatorile C2 võimendatud helisignaali rakendada.

Seadme skeem

IR-vastuvõtja ahel ULF-iga

Hiljuti panin vajadusel kokku IR vastuvõtja IR pultide (telerid ja DVD-d) testimiseks. Pärast vooluringi lõpetamist paigaldasin mono ULF TDA7056. Sellel võimendil on head võimendusomadused umbes 42 dB; töötab pingevahemikus 3V kuni 18V, mis võimaldas IR-vastuvõtjal töötada isegi 3V pingel; TDA võimenduse vahemik 20 Hz kuni 20 kHz (UD708 läbib kuni 800 kHz) on vastuvõtja helisaatjana kasutamiseks täiesti piisav; kõigil jalgadel on lühisekaitse; ülekuumenemise kaitse; nõrk eneseinterferentsitegur. Üldiselt mulle meeldis see kompaktne ja usaldusväärne ULF (meil on see 90 rubla eest).
Selle kohta on üksikasjalik kirjeldus. Joonisel 1 on näide võimendi kasutamisest.

Foto TDA7056

Joonis 1. Võimendi ahel TDA7056-ga

Tulemuseks on IR-vastuvõtja joonisel 2, mis töötab pingevahemikus 3V kuni 12V. Soovitan kasutada vastuvõtja toiteks patareisid või laetavaid akusid. Toiteploki kasutamisel on vaja stabiliseeritud allikat, vastasel juhul kostab 50Hz võrgu tausta, mis võimendab UD708. Kui seade asetatakse võrgupinge või raadiosagedusliku kiirguse allika lähedusse, võib see põhjustada häireid. Müra vähendamiseks on vaja ahelasse lisada kondensaator C5. TDA7056 on mõeldud 16-oomise kõlari väljundile, mul kahjuks pole. Pidin kasutama 3W 4-oomist kõlarit, mis oli ühendatud läbi 50-oomise 1W takisti. Kõlari pooli liiga madal takistus põhjustab liigset võimsust ja kuumeneb võimendi üle. Üldiselt lisatakisti tõttu ULF ei kuumene, kuid see annab üsna vastuvõetava võimenduse.

IR-vastuvõtja on standardseade, mis on ühendatud COM (RS-232) porti ja mida kasutatakse roboti kaugjuhtimiseks.

Üks võimalikest IR-vastuvõtja skeemidest. Kõik olmeelektroonikas (telerites) kasutatav 5-voldine infrapuna-vastuvõtja töötab IR-vastuvõtja jaoks. Näiteks: TSOP1836, IS1U60L, GP1U52X, SFH506-36 või meie kodumaine TK1833. IR-vastuvõtja toiteks 5-voldise pingega on vajalik pingestabilisaator KREN5A, kuna 12 volti toidetakse COM-pordi 7. kontaktist. Takisti saab valida vahemikus 3-5 kOhm, kondensaator on 4,7-10 MkF. Mis tahes väikese võimsusega diood.

Ülaltoodud diagrammil rakendatakse väljundsignaali COM-pordi (DCD) 1 viigule. Seda tihvti ei kasuta tavaline hiir COM-pordi jaoks, seega kui teil pole piisavalt vaba COM-porti, saab seda vooluahelat kasutada paralleelselt hiirega (aga mitte modemiga)! Väljundsignaali saab rakendada mitte ainult DCD-le, vaid ka teistele kontaktidele, nagu CTS või DSR. Kõiki neid parameetreid saab seadistada IR-vastuvõtjas töötavas programmis. Programmil on mitu varianti, levinuim on programm WinLIRC. Samuti võin soovitada kasutada programmi Girder.

Ahela põhielementide väljanägemine ja välimus

Vasakult paremale - kaks 5-voldise IR-vastuvõtja sorti ja pinge stabilisaatori mikroskeem KREN5A.

Pinout COM-port

COM-pordi kontaktide väljavõte ja kirjeldus (25 pin).

IR-vastuvõtja mängib meie igapäevaelus olulist rolli. Selle mikroskeemi abil saame juhtida kaasaegseid kodumasinaid, telerit, muusikakeskust, autoraadiot, konditsioneeri. See võimaldab meil teha kaugjuhtimispulti (pulti), vaatame lähemalt selle toimimist, skeemi, eesmärki ja kontrolli. Artiklis kirjeldatakse IR-vastuvõtjat, kuidas seda ise kontrollida.

Mis on IR-vastuvõtja ja kuidas see töötab

See on integreeritud mikroskeem, selle otsene ja põhiülesanne on infrapuna signaali vastuvõtmine ja töötlemine, mida kaugjuhtimispult täpselt välja annab. Selle signaali abil juhitakse seadmeid.

Selle mikrolülituse keskmes on pin-fotodiood, spetsiaalne element, mille vahel on pn-siirde ja i-piirkond, mis on transistori aluse analoog, nagu võileival, siin on mõnes mõttes lühend pin. , ainulaadne element.

See on sisse lülitatud vastupidises suunas ja ei lase elektrivoolu läbida. IR-signaal siseneb i piirkonda ja juhib voolu, muutes selle pingeks.

Järgmised etapid, integreeriv filter, amplituudidetektor ja finišijoonel ootavad väljundtransistore.

Reeglina pole poest uue IR-vastuvõtja ostmisel erilist mõtet, kuna seda saab vabalt joota erinevatelt elektroonikaplaatidelt. Kui komplekteerite kaugjuhtimispuldi testimise seadet vanaraua materjalidest, teadmata seadme täpset märgistust, saate pinouti ise määrata.

Vajame multimeetrit, toiteplokki või mitut akut, ühendusjuhtmeid, paigalduse saab teha hingedega.

Sellel on kolm kontakti, üks GND, teisele on rakendatud 5 volti ja väljundsignaal väljub kolmandast. Ühendame toiteallika vastavalt esimese ja teise jalaga ning eemaldame pinge kolmandalt.

Ta ootab puldi signaali ja multimeetril näeme viit volti. Hakkame kanaleid vahetama või teisi nuppe vajutama, suunates kaugjuhtimispuldi sellele.

Kui ta on tööline, siis pinge langeb umbes 0,5-1 volti. Kui kõik juhtub nii, nagu siin on kirjutatud, siis seade töötab, vastasel juhul ei tööta element korralikult.

Kuidas määrata infrapuna vastuvõtjat

Näiteks võtsin endale täiesti tundmatu mikroskeemi, mis oli elementidega karbis, "miinus" määrati empiiriliselt läbi takisti punkti järgi, mis on elemendi tagaküljel, "pluss". Ma ei riskinud millegagi, et ta oli algselt tööline, polnud lootustki.

IR-vastuvõtja pinouti määramiseks, kui see on tahvlisse joodetud, vaadake seda, võib-olla on tihvtide märgistus. Kui seal pole midagi kirjas, vaadake elementi ise, otsige selle nime ja seejärel otsige Internetist omadusi ja andmeid, selline äri on väga pädev. Järgides juhiseid, kuidas IR-vastuvõtjat ise kontrollida.

skeem ajakirjast "Noor tehnik".

Kuidas seade töötab. Soovitan vaadata lühikest videot IR-puldi testimisest "kõrva järgi". Saate jõudlust ja signaali tugevust kiiresti heli abil kontrollida.

IR-vastuvõtja ja IR-saatja ahel

Kokkupanemisel peaksid kondensaatorid C1 ja C2 olema võimendile võimalikult lähedal! Väljundisse saab ühendada suure takistusega kõrvaklapid (madala takistusega kõrvaklappide jaoks on vaja eraldi ULF-i). Fotodiood FD7 (mul on FD5 .. mingi: teravustamisobjektiiviga "pill" - täpset nimetust ei mäleta); 0,125 W takistid: R1 ja R4 määravad signaali võimendusteguri 1000 korda. Vastuvõtja on seadistatud lihtsalt: fotodiood suunatakse infrapunakiirguse allikale, näiteks 220v-50Hz lampi: hõõgniit häälitseb sagedusega 50Hz või teleri kaugjuhtimispult (video jne). Vastuvõtja tundlikkus on kõrge: tavaliselt võtab see vastu seintelt peegelduvaid signaale ...

Saatja IR LED-id AL107a: sobivad kõik. R2 2 kOhm, C1 1000mkFx25V, C2 200mkFx25V, iga trafo ka. Kuigi ilma trafota on täiesti võimalik teha - kondensaatorile C2 võimendatud helisignaali rakendada.

Seadme skeem

Hiljuti panin vajadusel kokku IR vastuvõtja IR pultide (telerid ja DVD-d) testimiseks. Pärast vooluringi lõpetamist paigaldasin mono ULF TDA7056. Sellel võimendil on head võimendusomadused umbes 42 dB; töötab pingevahemikus 3V kuni 18V, mis võimaldas IR-vastuvõtjal töötada isegi 3V pingel; TDA võimenduse vahemik 20 Hz kuni 20 kHz (UD708 läbib kuni 800 kHz) on vastuvõtja helisaatjana kasutamiseks täiesti piisav; kõigil jalgadel on lühisekaitse; ülekuumenemise kaitse; nõrk eneseinterferentsitegur. Üldiselt mulle meeldis see kompaktne ja usaldusväärne ULF (meil on see 90 rubla eest).
Temaga on kaasas. Joonisel 1 on näide võimendi kasutamisest.

Foto TDA7056

Joonis 1. Võimendi ahel TDA7056-ga

Joonis 2. IR-vastuvõtja ahel ULF-iga

Foto IR-vastuvõtjast

Selles õppetükis kaaluge IR-vastuvõtja ühendamist Arduinoga. Räägime teile, millist raamatukogu tuleks IR-vastuvõtja jaoks kasutada, demonstreerime skeemi infrapuna-vastuvõtja töö testimiseks kaugjuhtimispuldist ja analüüsime C ++-s olevaid käske juhtsignaali vastuvõtmiseks.

IR-vastuvõtja seade. Toimimispõhimõte

Infrapunavastuvõtjaid kasutatakse laialdaselt elektroonikatehnikas tänu nende taskukohasele hinnale, lihtsusele ja kasutusmugavusele. Need seadmed võimaldavad teil juhtida seadmeid kaugjuhtimispuldi abil ja neid võib leida peaaegu igasugusest tehnoloogiast.

IR-vastuvõtja tööpõhimõte. Kaugjuhtimispuldi signaali töötlemine

Arduino infrapuna-vastuvõtja on võimeline vastu võtma ja töötlema infrapuna signaali teatud kestuse ja sagedusega impulsside kujul. Tavaliselt on IR-vastuvõtjal kolm jalga ja see koosneb järgmistest elementidest: PIN-fotodiood, võimendi, ribapääsfilter, amplituudidetektor, integreeriv filter ja väljundtransistor.

Infrapunakiirguse mõjul fotodioodis, milles vahel lk ja n alad lõid täiendava pooljuhtide ala ( i-ala), hakkab voolama vool. Signaal läheb võimendisse ja seejärel ribapääsfiltrisse, mis kaitseb vastuvõtjat häirete eest. Kõik kodumasinad võivad põhjustada häireid.

Ribapääsfilter on häälestatud fikseeritud sagedusele: 30; 33; 36; 38; 40 ja 56 kilohertsi. Selleks, et kaugjuhtimispuldi signaal saaks Arduino IR-vastuvõtja vastu võtta, peab pult olema samal sagedusel, millele on häälestatud IR-vastuvõtja filter. Peale filtrit läheb signaal amplituudidetektorisse, integreerivasse filtrisse ja väljundtransistorisse.

Kuidas ühendada IR-vastuvõtja Arduinoga

Infrapunavastuvõtjate korpused sisaldavad optilist filtrit, mis kaitseb seadet väliste elektromagnetväljade eest, need on valmistatud spetsiaalse kujuga, et fokusseerida vastuvõetud kiirgust fotodioodile. IR-vastuvõtja ühendamiseks Arduino UNO-ga kasutatakse kolme kontakti, mis on ühendatud portidega - GND, 5V ja A0.

Tunni jaoks vajame järgmisi üksikasju:

Arduino Uno tahvel;
Leivalaud;
USB-kaabel;
IR-vastuvõtja;
Pult;
1 LED;
1 takisti 220 oomi;
Kaust-kaust ja kaust-ema juhtmed.

Infrapunavastuvõtja ühendamise skeem Arduino analoogpordiga

Ühendage infrapuna-vastuvõtja vastavalt vooluringile ja LED-id 12 ja 13 kontaktiga ning laadige eskiis üles.

#kaasa // ühendage IR-vastuvõtja raamatukogu IRrecv irrecv (A0); // määrake viik, millega IR-vastuvõtja on ühendatud decode_results tulemused; void setup () // häälestusprotseduur (irrecv.enableIRIn (); // alustada infrapuna signaali vastuvõtmist pinMode (13, VÄLJUND); // väljundiks on pin 13 pinMode (12, VÄLJUND); // väljundiks on pin 12 pinMode (A0, INPUT); // sisendiks on pin A0 (inglise keeles "intput") Serial .begin (9600); // ühendage pordi monitor) void loop () // protseduuri silmus (if (irrecv.decode (& tulemused)) // kui andmed tulid, täitke käsud(Serial .println (tulemused.väärtus); // saadavad saadud andmed porti // lülitab LED-id sisse ja välja, olenevalt vastuvõetud signaalist if (results.value == 16754775) (digitalWrite (13, HIGH);) if (results.value == 16769055) (digitalWrite (13, LOW);) if (results.value == 16718055) (digitalWrite (12, HIGH); HIGH);) if (results.value == 16724175) (digitalWrite (12, LOW);) irrecv.resume (); // võtta vastu IR-vastuvõtja järgmine signaal } }

Koodi selgitused:

IRremote.h teek sisaldab käskude komplekti ja võimaldab visandit lihtsustada;
Avaldus decode_results määrab kaugjuhtimispuldilt vastuvõetud signaalidele muutuja tulemuste nime.

Mida otsida:

LED-i sisselülitamise juhtimiseks peate sisse lülitama pordi monitori ja uurima, millist signaali saadab see või teine kaugjuhtimispuldi nupp;
Saadud andmed tuleks visandisse sisestada. Muutke visandil kahekordse võrdusmärgi järel olev kaheksakohaline kood if (tulemused.väärtus == 16769055) enda omaks.

IR-vastuvõtja seade, töö ja kontroll

IR-vastuvõtja töö ja plokkskeem

Tüüpilise infrapunakiirguse detektori mikrokoost sisaldab: PIN-fotodioodi, reguleeritavat võimendit, ribapääsfiltrit, amplituudidetektorit, integreerivat filtrit, läviseadet, väljundtransistor

IR-vastuvõtja kontrollimine

Kuna infrapunasignaalide vastuvõtja on spetsiaalne mikrokoost, on selle töös veendumiseks vaja mikrolülitusse rakendada toitepinge, tavaliselt 5 volti. Voolutarve on sel juhul umbes 0,4–1,5 mA.

Nagu näete, reageerib IR-vastuvõtja kaugjuhtimispuldi signaalile õigesti. See tähendab, et moodul töötab korralikult. Samamoodi saate kontrollida mis tahes mooduleid terviklikus kujunduses.