Infrardeča komunikacija
Infrardeči pas elektromagneta ustreza 430THz do 300 GHz in valovno dolžino 980nm . Širjenje svetlobnih valov v tem pasu se lahko uporablja za komunikacijski sistem (za prenos in sprejem) podatkov. Ta komunikacija je lahko med dvema prenosnima napravama ali med prenosno napravo in fiksno napravo.
Obstajata dve vrsti infrardeče komunikacije
- Od točke do točke : Zahteva vidnost med oddajnikom in sprejemnikom. Z drugimi besedami, oddajnik in sprejemnik morata biti usmerjena drug proti drugemu in med njima ne sme biti nobenih ovir. Primer je komunikacija na daljavo.
- Difuzna točka : Ne zahteva nobene vidne črte, povezava med oddajnikom in sprejemnikom pa se vzdržuje z odbojem ali odbijanjem oddanega signala na površinah, kot so stropi, streha itd.
Prednosti IR komunikacije:
- Varnost: Infrardeča komunikacija ima visoko usmerjenost in lahko identificira vir, saj različni viri oddajajo sevanje različnih frekvenc, s čimer je odpravljeno tveganje za razširjanje informacij.
- Varnost: Infrardeče sevanje človeku ne škoduje. Infrardečo komunikacijo lahko torej uporabljate kjer koli.
- Visokohitrostna podatkovna komunikacija: Hitrost prenosa podatkov v infrardeči komunikaciji je približno 1Gbps in se lahko uporablja za pošiljanje informacij, kot je video signal.
Osnove IR komunikacije:
Načelo IR komunikacije
IR prenos
Oddajnik IR LED v svojem vezju, ki oddaja infrardečo svetlobo za vsak dani električni impulz. Ta impulz se generira, ko pritisnete gumb na daljinskem upravljalniku, s čimer se dokonča vezje in LED prikloni.
LED, ki je pristranska, oddaja svetlobo valovne dolžine 940nm kot niz impulzov, kar ustreza pritisnjenemu gumbu. Ker pa skupaj z IR LED lahko vplivajo tudi številni drugi viri infrardeče svetlobe, kot smo ljudje, žarnice, sonce itd. Rešitev tega problema je z modulacijo. Oddani signal se modulira z nosilno frekvenco 38 KHz (ali katero koli drugo frekvenco med 36 in 46 KHz). IR LED je zasnovan tako, da niha pri tej frekvenci za čas trajanja impulza. Informacije ali svetlobni signali so modulirani s širino impulza in so v frekvenci 38 KHz.
IR sprejem
Sprejemnik je sestavljen iz fotodetektorja, ki razvija izhodni električni signal, ko vanj vpada svetloba. Izhod detektorja se filtrira z uporabo ozkopasovnega filtra, ki zavrže vse frekvence pod ali nad nosilno frekvenco (v tem primeru 38 KHz). Filtrirani izhod se nato da ustrezni napravi, kot je mikrokrmilnik ali mikroprocesor, ki nadzoruje naprave, kot sta osebni računalnik ali robot. Izhod iz filtrov je mogoče priključiti tudi na osciloskop za branje impulzov.
Deli IR komunikacijskega sistema:
IR oddajnik - IR senzor
Tipala se lahko uporabljajo kot del merjenja temperature sevanja brez kakršnega koli stika. Za različne razpone temperatur sevanja so na voljo različni filtri. Infrardeči (IR) senzor je elektronska naprava, ki oddaja ali locira infrardeče sevanje, da zazna določen del okolice. Človeških oči jih ni mogoče zaznati.
Infrardeči senzor bi lahko šteli za polaroid, ki na kratko opozori, kako se kaže infrardeče sevanje območja. Zelo redno je, da se infrardeči senzor usklajuje v kazalnike gibanja, kot so tisti, ki se uporabljajo kot lastnost zasebnih ali poslovnih varnostnih sistemov. Na sliki je prikazan IR senzor, ki ima dva pozitivna in negativna priključka. Teh senzorjev človeške oči ne zaznajo. Izmerijo lahko toploto predmeta in prepoznajo tudi gibanje. Območje valovne dolžine približno od 0,75 µm do 1000 µm je območje IR. Območje valovnih dolžin od 0,75 µm do 3 µm imenujemo bližnji infrardeči del, območje od 3 µm do 6 µm srednji infrardeči del, območje nad 6 µm pa daljinsko infrardeče območje. IR senzorji oddajajo pri frekvenci 38 KHz.
IN SENZOR
Značilnosti IR senzorja:
- Vhodna napetost: 5VDC
- Območje zaznavanja: 5 cm
- Izhodni signal: analogna napetost
- Oddajnik: Infrardeča LED
Primer vezja IR diode in fotodiode
IR senzorji, ki se večinoma uporabljajo v sevalnem termometru, analizatorjih plinov, v industrijski uporabi, napravah za IR slikanje, sledenju in zaznavanju človeškega telesa, komunikaciji in nevarnosti za zdravje
Tu je kratek opis stikala za zaznavanje IR in foto diode:
vezje ir senzor
IR dioda je povezana z uporom na enosmerni tok. Foto dioda je v obratno pristranskem stanju povezana s potencialnim delilnikom 10k spremenljivega upora in 1k zaporedno na dno tranzistorja. Medtem ko IR žarki padajo na obratno pristransko foto diodo, ta prevede, kar povzroči napetost na dnu tranzistorja.
Tranzistor nato deluje kot stikalo, medtem ko se kolektor spušča na tla. Ko so IR žarki ovirani, pogonska napetost ni na voljo tranzistorju, zato se njegov kolektor dvigne. To nizko do visoko logiko lahko uporabimo za vhod mikrokrmilnika za katero koli dejanje v skladu s programom.
IR sprejemnik / senzor TSOP - značilnosti in specifikacije
TSOP je standardna serija sprejemnikov za IR daljinski upravljalnik, ki podpira vse glavne prenosne kode. Ta lahko sprejme infrardeče sevanje, modulirano pri 38 kHz. IR senzorji, ki smo jih videli do zdaj, delujejo le na majhni razdalji do 6 cm. TSOP je občutljiv na določeno frekvenco, zato je njegov obseg boljši od običajne foto diode. Lahko ga spremenimo do 15 cm.
TSOP deluje kot sprejemnik. Ima tri nožice GND, Vs in OUT. GND je priključen na skupno ozemljitev, Vs je priključen na + 5voltov, OUT pa na izhodni zatič. Senzor TSOP ima vgrajeno krmilno vezje za ojačanje kodiranih impulzov iz IR oddajnika. Ti se običajno uporabljajo v TV sprejemnikih na daljavo. Kot sem že rekel, senzorji TSOP zaznavajo le določeno frekvenco.
TSOP senzor
Lastnosti:
- Predojačevalnik in detektor fotografij sta v enem paketu
- Notranji filter za frekvenco PCM
- Izboljšana zaščita pred motnjami električnega polja
- Združljivost TTL in CMOS
- Izhod aktiven nizek
- Nizka poraba energije
- Visoka odpornost na svetlobo okolice
- Možen neprekinjen prenos podatkov
Specifikacije:
- Napajalna napetost je –0,3-6,0 V
- Napajalni tok je 5 mA
- Izhodna napetost je –0,3-6,0 V
- Izhodni tok je 5 mA
- Temperaturno območje skladiščenja je –25- + 85 ° C
- Območje delovne temperature je –25- + 85 ° C
The testiranje TSOP je zelo preprosto. Ti se običajno uporabljajo v TV sprejemnikih na daljavo. TSOP je sestavljen iz diode PIN in predojačevalnika. Priključite senzor TSOP, kot je prikazano v vezju. LED je povezan z uporom od dovoda do izhoda.
Vezje senzorja TSOP
In potem, ko pritisnemo gumb na daljinskem upravljalniku T.V. pred senzorjem TSOP, če LED začne utripati, potem je senzor TSOP in njegova povezava pravilna. Točka, ko je izhod TSOP nizek, tj. V času, ko si prisvoji IR signal iz vira, s centralno frekvenco 38 kHz, je njegov izhod nizek.
Senzor TSOP se uporablja pri vsakodnevni uporabi televizorja, VCD-ja, daljinskega upravljalnika glasbenega sistema. Kjer se IR žarki prenašajo s pritiskom gumba na daljinskem upravljalniku, ki jih sprejme sprejemnik TSOP znotraj opreme.
Foto:
- Načelo IR komunikacije sbprojekti
