Giao tiếp sử dụng công nghệ hồng ngoại

Giao tiếp hồng ngoại

Dải hồng ngoại của nam châm điện tương ứng với 430THz đến 300GHz và bước sóng của 980nm . Sự lan truyền của sóng ánh sáng trong băng tần này có thể được sử dụng cho một hệ thống thông tin liên lạc (để truyền và nhận) dữ liệu. Giao tiếp này có thể giữa hai thiết bị di động hoặc giữa thiết bị di động và thiết bị cố định.

Có hai loại giao tiếp hồng ngoại

• Chỉ đến điểm : Nó yêu cầu một đường ngắm giữa máy phát và máy thu. Nói cách khác, máy phát và máy thu phải được hướng vào nhau và không được có bất kỳ vật cản nào giữa chúng. Ví dụ là giao tiếp điều khiển từ xa.
• Điểm khuếch tán : Nó không yêu cầu bất kỳ đường nhìn nào và liên kết giữa bộ phát và bộ thu được duy trì bằng cách phản xạ hoặc dội lại tín hiệu truyền qua các bề mặt như trần nhà, mái nhà, v.v. Ví dụ là hệ thống truyền thông mạng LAN không dây

Ưu điểm của giao tiếp IR:

• Bảo mật: Truyền thông hồng ngoại có tính định hướng cao và có thể xác định nguồn do các nguồn khác nhau phát ra bức xạ có tần số khác nhau và do đó nguy cơ thông tin bị khuếch tán được loại bỏ.
• An toàn: Bức xạ hồng ngoại không gây hại cho con người. Do đó, liên lạc hồng ngoại có thể được sử dụng ở mọi nơi.
• Truyền dữ liệu tốc độ cao: Tốc độ dữ liệu của truyền thông hồng ngoại là khoảng 1Gbps và có thể được sử dụng để gửi thông tin như tín hiệu video.

Thông tin cơ bản về Giao tiếp IR:

Nguyên tắc giao tiếp IR

Truyền IR

Bộ phát đèn LED hồng ngoại bên trong mạch của nó, phát ra ánh sáng hồng ngoại cho mọi xung điện được cấp cho nó. Xung này được tạo ra khi nhấn một nút trên điều khiển từ xa, do đó hoàn thành mạch, cung cấp độ lệch cho đèn LED.

Đèn LED được phân cực phát ra ánh sáng có bước sóng 940nm dưới dạng một chuỗi xung, tương ứng với nút được nhấn. Tuy nhiên, vì cùng với IR LED, nhiều nguồn ánh sáng hồng ngoại khác như con người chúng ta, bóng đèn, mặt trời, v.v., thông tin được truyền đi có thể bị nhiễu. Một giải pháp cho vấn đề này là bằng cách điều chế. Tín hiệu truyền đi được điều chế bằng cách sử dụng tần số sóng mang 38 KHz (hoặc bất kỳ tần số nào khác từ 36 đến 46 KHz). IR LED được tạo ra để dao động ở tần số này trong khoảng thời gian của xung. Thông tin hoặc tín hiệu ánh sáng được điều chế độ rộng xung và được chứa ở tần số 38 KHz.

Lễ tân IR

Máy thu bao gồm một bộ tách sóng quang phát tín hiệu điện đầu ra khi có ánh sáng chiếu vào nó. Đầu ra của máy dò được lọc bằng cách sử dụng bộ lọc dải hẹp loại bỏ tất cả các tần số dưới hoặc trên tần số sóng mang (38 KHz trong trường hợp này). Sau đó, đầu ra được lọc sẽ được cấp cho thiết bị thích hợp như Vi điều khiển hoặc Vi xử lý điều khiển các thiết bị như PC hoặc Robot. Đầu ra từ các bộ lọc cũng có thể được kết nối với Máy hiện sóng để đọc các xung.

Các bộ phận của hệ thống truyền thông IR:

IR Transmittor- Cảm biến IR

Các cảm biến có thể được sử dụng như một phần để đo nhiệt độ bức xạ mà không cần tiếp xúc. Đối với các dải nhiệt độ bức xạ khác nhau có sẵn các bộ lọc khác nhau. Cảm biến hồng ngoại (IR) là một thiết bị điện tử bức xạ hoặc định vị bức xạ hồng ngoại để cảm nhận một số phần của môi trường xung quanh. Mắt người không thể phát hiện ra chúng.

Một cảm biến hồng ngoại có thể được coi là một Polaroid nhớ lại ngắn gọn cách bức xạ hồng ngoại của một khu vực hiển thị. Việc một cảm biến hồng ngoại được điều phối thành các chỉ báo chuyển động giống như những cảm biến được sử dụng như một tính năng của các hệ thống an ninh tư nhân hoặc doanh nghiệp là rất thường xuyên. Một cảm biến IR được thể hiện trong hình về cơ bản nó có hai đầu cực dương và cực âm. Mắt người không thể phát hiện được các cảm biến này. Chúng có thể đo nhiệt của một vật và cũng xác định được chuyển động. Vùng bước sóng khoảng từ 0,75µm đến 1000 µm là vùng IR. Vùng bước sóng từ 0,75µm đến 3 µm được gọi là vùng hồng ngoại gần, vùng từ 3 µm đến 6 µm được gọi là vùng hồng ngoại trung bình và vùng cao hơn 6 µm được gọi là vùng hồng ngoại xa. Cảm biến IR phát ra ở tần số 38 KHz.

VÀ CẢM BIẾN

Các tính năng của Cảm biến IR:

• Điện áp đầu vào: 5VDC
• Phạm vi cảm biến: 5cm
• Tín hiệu đầu ra: điện áp tương tự
• Phần tử phát: LED hồng ngoại

Ví dụ về mạch giao diện của điốt hồng ngoại và điốt quang

Cảm biến hồng ngoại chủ yếu được sử dụng trong nhiệt kế bức xạ, máy phân tích khí, ứng dụng công nghiệp, thiết bị hình ảnh hồng ngoại, theo dõi và phát hiện cơ thể người, liên lạc và các mối nguy hiểm về sức khỏe

Dưới đây là mô tả ngắn gọn về công tắc cảm biến IR & Photo diode:

mạch cảm biến ir

Một diode IR được kết nối thông qua một điện trở với nguồn cung cấp một chiều. Một diode quang được kết nối trong điều kiện phân cực ngược thông qua một bộ chia điện thế có điện trở biến đổi 10k và 1k mắc nối tiếp với đế của bóng bán dẫn. Trong khi tia IR rơi vào điốt quang phân cực ngược, nó dẫn điện gây ra điện áp ở chân của bóng bán dẫn.

Sau đó bóng bán dẫn hoạt động giống như một công tắc trong khi bộ thu được nối đất. Một khi các tia hồng ngoại bị cản trở, điện áp điều khiển sẽ không có sẵn cho bóng bán dẫn do đó bộ thu của nó tăng cao. Logic từ thấp đến cao này có thể được sử dụng cho đầu vào của bộ vi điều khiển cho bất kỳ hành động nào theo chương trình.

Bộ thu IR / Cảm biến TSOP - Tính năng & Thông số kỹ thuật

TSOP là dòng máy thu điều khiển từ xa IR tiêu chuẩn, hỗ trợ tất cả các mã truyền dẫn chính. Nó có khả năng nhận bức xạ hồng ngoại được điều chế ở tần số 38 kHz. Cảm biến hồng ngoại mà chúng tôi đã thấy cho đến nay chỉ hoạt động trong khoảng cách ngắn tối đa 6 cm. TSOP nhạy cảm với một tần số cụ thể nên phạm vi của nó tương phản tốt hơn với diode quang thông thường. Chúng tôi có thể thay đổi nó lên đến 15 cm.

TSOP hoạt động như một bộ thu. Nó có ba chân GND, Vs và OUT. GND được kết nối với điểm chung, Vs được kết nối với + 5volts và OUT được kết nối với chân đầu ra. Cảm biến TSOP có một mạch điều khiển sẵn có để khuếch đại các xung được mã hóa từ bộ phát IR. Chúng thường được sử dụng trong bộ thu từ xa của TV. Như tôi đã nói ở trên, cảm biến TSOP chỉ cảm nhận một tần số cụ thể.

Cảm biến TSOP

Đặc trưng:

• Bộ tiền khuếch đại và bộ dò ảnh đều ở trong một gói duy nhất
• Bộ lọc nội bộ cho tần số PCM
• Cải thiện khả năng che chắn chống lại nhiễu điện trường
• TTL và khả năng tương thích CMOS
• Đầu ra hoạt động thấp
• Sự tiêu thụ ít điện năng
• Khả năng miễn dịch cao chống lại ánh sáng xung quanh
• Truyền dữ liệu liên tục có thể

Thông số kỹ thuật:

• Điện áp cung cấp là –0,3-6,0 V
• Cung cấp hiện tại là 5 mA
• Điện áp đầu ra là –0,3-6,0 V
• Dòng điện đầu ra là 5 mA
• Phạm vi nhiệt độ lưu trữ là –25- + 85 ° C
• Phạm vi nhiệt độ hoạt động là –25- + 85 ° C

Các thử nghiệm TSOP rất đơn giản. Chúng thường được sử dụng trong bộ thu từ xa của TV. TSOP bao gồm một diode PIN và bộ tiền khuếch đại bên trong. Kết nối cảm biến TSOP như trong mạch. Một đèn LED được kết nối thông qua một điện trở từ nguồn cung cấp đến đầu ra.

Mạch cảm biến TSOP

Và sau đó khi chúng tôi nhấn nút của điều khiển từ xa T.V ở phía trước cảm biến TSOP, nếu đèn LED bắt đầu nhấp nháy thì cảm biến TSOP của chúng tôi và kết nối của nó là chính xác. Điểm khi đầu ra của TSOP ở mức thấp, tức là tại thời điểm nó chiếm đoạt tín hiệu IR từ một nguồn, với tần số trung tâm là 38 kHz, thì đầu ra của nó sẽ ở mức thấp.

Cảm biến TSOP được sử dụng trong điều khiển từ xa của TV, VCD, hệ thống âm nhạc. Nơi các tia hồng ngoại được truyền bằng cách nhấn một nút trên điều khiển từ xa được nhận bởi bộ thu TSOP bên trong thiết bị.

Tín dụng hình ảnh:

• Nguyên tắc giao tiếp IR bằng sbprojects