Kommunikation med infraröd teknik

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Infraröd kommunikation

Elektromagnetens infraröda band motsvarar 430THz till 300 GHz och en våglängd på 980 nm . Utbredningen av ljusvågor i detta band kan användas för ett kommunikationssystem (för överföring och mottagning) av data. Denna kommunikation kan ske mellan två bärbara enheter eller mellan en bärbar enhet och en fast enhet.

Det finns två typer av infraröd kommunikation




  • Punkt till punkt : Det kräver en siktlinje mellan sändaren och mottagaren. Med andra ord bör sändaren och mottagaren riktas mot varandra och det bör inte finnas några hinder mellan dem. Exempel är fjärrkontrollkommunikationen.
  • Diffus punkt : Det kräver ingen siktlinje och länken mellan sändaren och mottagaren upprätthålls genom att den sända signalen reflekteras eller studsas av ytor som tak, tak etc. Exempel är det trådlösa LAN-kommunikationssystemet

Fördelar med IR-kommunikation:

  • Säkerhet: Infraröd kommunikation har hög riktning och kan identifiera källan eftersom olika källor avger strålning av olika frekvenser och därmed elimineras risken för att information sprids.
  • Säkerhet: Infraröd strålning är inte skadlig för människor. Därför kan infraröd kommunikation användas var som helst.
  • Höghastighetsdatakommunikation: Datahastigheten för infraröd kommunikation är ungefär 1Gbps och kan användas för att skicka information som videosignal.

Grunderna för IR-kommunikation:

IR-kommunikationsprincip

IR-kommunikationsprincip

IR-överföring



Sändaren av en IR-LED inuti sin krets, som avger infrarött ljus för varje elektrisk puls som ges till den. Denna puls genereras när en knapp på fjärrkontrollen trycks ned och därmed kompletterar kretsen, vilket ger förspänning till lysdioden.

LED-lampan som är partisk avger ljus med en våglängd på 940 nm som en serie pulser, motsvarande den tryckta knappen. Men eftersom tillsammans med IR-lysdioden många andra källor till infrarött ljus som oss människor, glödlampor, sol, etc, kan den överförda informationen störas. En lösning på detta problem är genom modulering. Den sända signalen moduleras med en bärvågsfrekvens på 38 KHz (eller någon annan frekvens mellan 36 och 46 KHz). IR-lysdioden är oscillerad vid denna frekvens under pulsens varaktighet. Informationen eller ljussignalerna är pulsbreddsmodulerade och ingår i 38 KHz-frekvensen.

IR-mottagning


Mottagaren består av en fotodetektor som utvecklar en elektrisk utgångssignal då ljus inträffar på den. Utgången från detektorn filtreras med ett smalt bandfilter som kasserar alla frekvenser under eller över bärfrekvensen (38 KHz i detta fall). Den filtrerade utgången ges sedan till lämplig enhet som en mikrokontroller eller en mikroprocessor som styr enheter som en PC eller en robot. Utgången från filtren kan också anslutas till Oscilloskopet för att avläsa pulserna.

Delar av IR-kommunikationssystem:

IR-sändare - IR-sensor

Sensorerna kan användas för att mäta strålningstemperaturen utan kontakt. För olika strålningstemperaturområden finns olika filter tillgängliga. En infraröd (IR) sensor är en elektronisk enhet som utstrålar eller lokaliserar infraröd strålning för att känna av någon del av omgivningen. De kan inte detekteras för mänskliga ögon.

En infraröd sensor kan betraktas som en Polaroid som kort påminner om hur ett områdes infraröda strålning dyker upp. Det är mycket vanligt att en infraröd sensor samordnas i rörelseindikatorer som de som används som en funktion i privata eller affärssäkerhetssystem. En IR-sensor visas i figur. Den har i princip två och positiva terminaler. Dessa sensorer kan inte detekteras för mänskliga ögon. De kan mäta ett objekts värme och också identifiera rörelse. Regionens våglängd ungefär från 0,75 pm till 1000 pm är IR-regionen. Våglängdsregionen 0,75 µm till 3 µm kallas nära infraröd, regionen från 3 µm till 6 µm kallas mitt-infraröd och regionen högre än 6 µm kallas långt infraröd. IR-sensorer avger med en frekvens på 38 KHz.

OCH SENSOR

OCH SENSOR

Funktioner hos IR-sensor:

  • Ingångsspänning: 5VDC
  • Avkänningsavstånd: 5 cm
  • Utgångssignal: analog spänning
  • Utsändande element: Infraröd LED

Exempel på gränssnittskrets för IR-diod och fotodiod

IR-sensorer som mest används i strålningstermometer, gasanalysatorer, industriella applikationer, IR-avbildningsenheter, spårning och människokroppsdetektering, kommunikation och hälsorisker

Här är en kort beskrivning av IR- & fotodiodavkänningsomkopplare:
krets ir sensor

krets ir sensor

En IR-diod är ansluten genom ett motstånd mot likströmsförsörjningen. En fotodiod är ansluten i omvänd förspänt tillstånd genom en potentialdelare med ett 10k-variabelt motstånd och 1k i serie till transistorns bas. Medan IR-strålarna faller på den omvända förspända fotodioden leder den som orsakar en spänning vid basen av transistorn.

Transistorn fungerar sedan som en omkopplare medan kollektorn går till marken. När IR-strålarna har blockerats är drivspänningen inte tillgänglig för transistorn, så dess kollektor blir hög. Den här låga till höga logiken kan användas för mikrokontrolleringången för alla åtgärder enligt programmet.

IR-mottagare / TSOP-sensor - Funktioner och specifikationer

TSOP är en standardmottagarserie för IR-fjärrkontroll som stöder alla större överföringskoder. Detta kan ta emot infraröd strålning modulerad vid 38 kHz. IR-sensorer som vi hittills har sett arbeta bara för korta avstånd upp till 6 cm. TSOP är känslig för en viss frekvens så dess räckvidd är bättre kontrast till vanlig fotodiod. Vi kan ändra den upp till 15 cm.

TSOP fungerar som en mottagare. Den har tre stift GND, Vs och OUT. GND är ansluten till gemensam jord, V är ansluten till + 5 volt och OUT är ansluten till utgångsstiftet. TSOP-sensorn har en inbyggd styrkrets för att förstärka de kodade pulserna från IR-sändaren. Dessa används ofta i TV-fjärrmottagare. Som jag sa ovan känner TSOP-sensorer bara en viss frekvens.

TSOP-sensor

TSOP-sensor

Funktioner:

  • Förförstärkaren och fotodetektorn finns båda i ett paket
  • Internt filter för PCM-frekvens
  • Förbättrad avskärmning mot elektriska fältstörningar
  • TTL- och CMOS-kompatibilitet
  • Utgång aktiv låg
  • Låg energiförbrukning
  • Hög immunitet mot omgivande ljus
  • Kontinuerlig dataöverföring möjlig

Specifikationer:

  • Matningsspänningen är –0,3-6,0 V.
  • Matningsström är 5 mA
  • Utgångsspänningen är –0,3-6,0 V.
  • Utgångsströmmen är 5 mA
  • Lagringstemperaturområdet är –25- + 85 ° C
  • Driftstemperaturområdet är –25- + 85 ° C

De test av TSOP är mycket enkelt. Dessa används ofta i TV-fjärrmottagare. TSOP består av en PIN-diod och förförstärkare internt. Anslut TSOP-sensorn enligt bilden. En LED är ansluten genom ett motstånd från matningen till utgången.

TSOP-sensorkrets

TSOP-sensorkrets

Och sedan när vi trycker på knappen på T.V. fjärrkontroll framför TSOP-sensorn, om lysdioden börjar blinka är vår TSOP-sensor och dess anslutning korrekt. Den punkt då utgången från TSOP är låg, dvs. vid den tidpunkt då den tillämpar IR-signal från en källa, med en mittfrekvens på 38 kHz, blir dess utgång låg.

TSOP-sensorn används i vår dagliga användning av TV, VCD, musiksystemets fjärrkontroll. Där IR-strålar sänds genom att trycka på en knapp på fjärrkontrollen som tas emot av TSOP-mottagaren inuti utrustningen.

Fotokredit: