วงจรรับสัญญาณอินฟราเรด:การออกแบบหลักการทํางานและการประยุกต์ใช้

วงจรเซ็นเซอร์อินฟราเรด

ที่มา:วิกิพีเดียแชร์

 

คุณกําลังมองหาเทคโนโลยีการสื่อสารไร้สายที่ประหยัดและใช้งานง่ายหรือไม่? ดีจะช่วยถ้าคุณพิจารณาการสื่อสารอินฟราเรดหรือIR

ไม่ต้องสงสัยเลยว่าแสงอินฟราเรดดูเหมือนแสงที่มองเห็นได้ แต่ความยาวคลื่นของมันยาวขึ้นเล็กน้อย ดังนั้นคุณจึงสามารถมองเห็นตอนเช้าด้วยสายตาซึ่งเหมาะสําหรับการสื่อสารแบบไร้สาย

ตัวอย่างเช่นledอินฟราเรดบนรีโมทคอนโทรลทีวีของคุณเป็นผู้รับผิดชอบในการตอบสนองที่คุณได้รับจากทีวี รีโมทคอนโทรลเครื่องปรับอากาศของคุณไม่มีข้อยกเว้น นอกจากนี้สมองที่อยู่เบื้องหลังการสื่อสารด้วยอินฟราเรดคือวงจรรับสัญญาณอินฟราเรดและวงจรเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรด

พวกเขาทํางานอย่างไร? นอกเหนือจากแอพพลิเคชันข้อดีและอื่นๆคุณจะได้รับคําตอบสําหรับคําถามเหล่านี้

มาทํางานกันเถอะ!

เนื้อหา

หลักการทํางานของวงจรรับสัญญาณอินฟราเรดและเครื่องส่งสัญญาณ

การออกแบบวงจร

วงจรเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรด

วงจรรับสัญญาณอินฟราเรด

ความเห็นชอบ

หลอกลวง

การใช้งาน

วงกลม

หลักการทํางานของวงจรรับสัญญาณอินฟราเรดและเครื่องส่งสัญญาณ

 

โมดูลรับสัญญาณอินฟราเรดของโซนี่

ที่มา:วิกิพีเดียแชร์

 

ในกรณีส่วนใหญ่ส่วนเครื่องส่งสัญญาณของการสื่อสารด้วยอินฟราเรดได้รับการออกแบบมาเพื่อช่วยในการทํางานในโหมดที่ไม่เสถียร ดังนั้นโมเดลนี้ช่วยในการสร้างชีพจรที่คงที่ นอกจากนี้ความถี่ของชีพจรคือ38กิโลเฮิรตซ์

วงจรเครื่องส่งสัญญาณ intersound hpi – 5500

ที่มา:วิกิพีเดียแชร์

แสงที่ปล่อยออกมาจากหลอดไฟคือแสงอินฟราเรดที่ปรับเปลี่ยน ดังนั้นถ้าคุณกดสวิตช์สัมผัสคุณจะสังเกตเห็นว่าการเชื่อมต่อระหว่างอินฟราเรดและเอาท์พุทของเครื่องส่งสัญญาณถูกปิด นอกจากนี้หลอดอินฟราเรดจะเปล่งแสงที่ความถี่38 khz

ดังนั้นการวางแสงอินฟราเรดที่ใดก็ได้ใกล้กับเครื่องรับสัญญาณอินฟราเรดจะพบและดึงสัญญาณออก นอกจากนี้เอาท์พุทของเครื่องรับอินฟราเรดมีแนวโน้มที่จะสูง แต่เมื่อผลลัพธ์ถูกติดตาม ไปยังสัญญาณอินฟราเรด มันก็ลดลง.

นอกจากนี้ตัวรับสัญญาณอินฟราเรดสามารถเปิดทรานซิสเตอร์และสายไฟที่เชื่อมต่อกับมันได้ เนื่องจากเอาท์พุทเชื่อมต่อกับทรานซิสเตอร์

การออกแบบวงจร

 

ความคิดทั้งหมดที่อยู่เบื้องหลังการออกแบบวงจรคือการปรับความสมดุลของแสงอินฟราเรดที่ปล่อยออกมาโดยledอินฟราเรด ในการออกแบบ(เราจะอธิบายในภายหลัง) TSOP 1738เป็นตัวรับอินฟราเรด ดังนั้นการปรับสัญญาณอินฟราเรดประมาณ38 khzเป็นสิ่งสําคัญ

แต่คุณต้องปรับให้เป็นโหมดmulti-oscillatorแบบไม่เสถียร เพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ เราใช้ ic ตัวจับเวลา 555. เหตุผลในการทําเช่นนี้คือการอนุญาตให้555 ICเป็นoscillatorที่ทํางานได้อย่างอิสระ นอกจากนี้ICช่วยสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมจัตุรัสประมาณ38 khz ดังนั้นจึงเหมาะสมที่จะเชื่อมต่อเอาท์พุทของICเข้ากับled IRผ่านทางปุ่ม

สําหรับวงจรรับสัญญาณ ir ผลลัพธ์จะมีประสิทธิภาพต่ํา. ดังนั้นเมื่อเครื่องรับสัญญาณอินฟราเรดระบุสัญญาณอินฟราเรดคุณสามารถใช้ทรานซิสเตอร์PNPเพื่อให้หลอดไฟสว่างขึ้น

วงจรเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรด

 

วงจรเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรด

ที่มา:ประตูสู่การวิจัยc/o

ดร. โจแอนต้า คุมามาร์ รอย

 

ส่วนประกอบที่จําเป็นในการตั้งค่าเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดประกอบด้วย:

สายเชื่อมต่อ

ic ตัวจับเวลา ne555

พลังงาน

ตัวเก็บประจุเซรามิค1 nf (รหัสตัวเก็บประจุ102 )

กระดานทดสอบ

ความต้านทาน 18kΩ ( 1/4 w )

ไดโอดเรืองแสงอินฟราเรด

ความต้านทาน 220ω ( 1/4 w )

กระดานทดสอบ

ตัวเก็บประจุเซรามิค10 nf (รหัสตัวเก็บประจุ103 )

ความต้านทาน 1kω ( 1/4 w )

 

ก้าว

 

ด้วยเหตุนี้คุณสามารถทําวงจรได้ตามขั้นตอนต่อไปนี้:

1 . กราฟอ้างอิง. เมื่อคุณทําเช่นนี้ให้แน่ใจว่าคุณใช้ส่วนประกอบที่ถูกต้องและเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

2 .ความกังวลเกี่ยวกับฐานทรานซิสเตอร์ ต่อไดโอดเปล่งแสงอินฟราเรดเข้ากับมัน

3 .รับความต้านทานของคุณ( 1 kω)และเชื่อมต่อกับพินที่เหลือของledอินฟราเรด

4 .ตามแผนภาพวงจรให้เชื่อมต่อกับตัวต้านทาน220ω

การใช้ความต้านทานและตัวเก็บประจุเพื่อสร้างความถี่ประมาณ38กิโลเฮิรตซ์ และคุณสามารถคํานวณได้ด้วยสูตรนี้: 1.44 / ( ( r1+2xr2)

เมื่อคุณมาถึงขั้นตอนสุดท้ายของการเชื่อมต่อให้เพิ่มแหล่งจ่ายไฟให้กับวงจรของคุณ ด้วยวิธีนี้คุณสามารถทดสอบวงจรเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดของคุณได้

วงจรการทํางาน

 

เมื่อแสงสะท้อนแสงอินฟราเรดจะสังเกตเห็น จากนั้นจะทําให้กระแสไฟฟ้ากระตุ้นเล็กน้อย เมื่อเกิดเหตุการณ์เช่นนี้จะมีการกระจายกระแสไฟฟ้าในเครื่องตรวจจับled IR

ดังนั้นมันจะเปิดใช้งานทรานซิสเตอร์ ซึ่งจะทําให้สวิตช์ led เปิด. ดังนั้นคุณจึงสามารถใช้วงจรเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดสําหรับโครงการต่างๆเช่นหลอดไฟอัตโนมัติ ไฟอัตโนมัติจะเปิดใช้งานเมื่อมีคนเข้าใกล้ไฟ

วงจรรับสัญญาณอินฟราเรด

 

ส่วนประกอบที่จําเป็นในการตั้งค่าวงจรรับสัญญาณอินฟราเรดประกอบด้วย:

กระดานทดสอบ

หลอดเปล่งแสง

สายเชื่อมต่อ

1738อันดับแรก( q1 )

ทรานซิสเตอร์ pnp ( 5c558 )

ความต้านทาน 270ω ( 1/4 w )

พลังงาน

ความต้านทาน 10kΩ ( 1/4 w )

 

แผนผังวงจรอินฟราเรด

ที่มา: researchgate

 

ก่อนที่จะเริ่มคําอธิบายอุปกรณ์ต้องสังเกตว่าตัวรับสัญญาณIRอยู่ในชุดต่างๆ และแต่ละคนมีรหัสการขนส่งที่แตกต่างกันซึ่งสนับสนุนวิธีการมอดูเลตที่แตกต่างกันเช่นSony,RC 6และอื่นๆ

แต่สําหรับหัวข้อนี้ เราใช้ tsop 1738 เพราะเป็นตัวรับสัญญาณอินฟราเรด สําหรับการควบคุมระยะไกล. นอกจากนี้ยังสนับสนุนความถี่ของผู้ให้บริการที่จําเป็นสําหรับการตั้งค่านี้( 38 khz ) นอกจากนี้คุณยังสามารถเชื่อมต่อตัวรับอินฟราเรดโดยตรงกับไมโครโปรเซสเซอร์หรือไมโครคอนโทรลเลอร์

กล่าวอีกนัยหนึ่งคุณจะพบว่ามีสามพินบนTSOP 1738 : out,GNDและVS นอกจากนี้TSOP 1738ยังโดดเด่นด้วยความยืดหยุ่นสูงต่อแสงแวดล้อม นอกจากนี้ยังมีพลังงานต่ําการส่งข้อมูลคงที่และเอาต์พุตที่ใช้พลังงานต่ําที่ใช้งานอยู่ นอกจากนี้TSOP 1738เหมาะสําหรับCMOSและTTL

TSOP 1738สะดวกมาก-พิจารณาว่าแพ็คเกจมีตัวกรองbandpass,photodetector,preamplifier,controllerและdemodulator นอกเหนือจาก tsop 1738 วงจรรับสัญญาณอินฟราเรดของคุณ ควรมีไมโครคอนโทรลเลอร์ และเครื่องส่งอินฟราเรด.

แผนภาพวงจรแสดงให้เห็นว่าอินฟราเรดนําแสงอินฟราเรด แต่แสงนี้ถูกมอดูเลตด้วยความถี่เฉพาะ ดังนั้นตัวรับสัญญาณอินฟราเรดจะได้รับสัญญาณมอดูเลต

จากนั้นตัวรับสัญญาณอินฟราเรดจะถอดรหัสสัญญาณ หลังจากนั้นสายจะถูกโอนไปยังไมโครคอนโทรลเลอร์

นอกจากนี้คุณไม่จําเป็นต้องมีอินเทอร์เฟซเพิ่มเติมเนื่องจากการเชื่อมต่อโดยตรงระหว่างตัวรับสัญญาณอินฟราเรดและไมโครคอนโทรลเลอร์ นอกจากนี้ตัวเก็บประจุและความต้านทานยังเป็นประโยชน์ในการปราบปรามการรบกวนของแหล่งจ่ายไฟ

ความเห็นชอบ

 

การสร้างวงจรที่เรียบง่ายสําหรับคู่รับสัญญาณอินฟราเรดและเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดเป็นเรื่องง่ายมาก

เครื่องรับสัญญาณอินฟราเรดและเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดเหมาะสําหรับแอพพลิเคชันการควบคุมระยะไกลที่เรียบง่าย

มันใช้พลังงานน้อยมาก

การเกิดออกซิเดชันและการกัดกร่อนจะไม่ส่งผลต่อวงจร

พวกเขามีความยืดหยุ่นสูงต่อเสียงรบกวน

ผลลัพธ์ที่ใช้พลังงานต่ํา

มีภูมิคุ้มกันที่ดีต่อแสงแวดล้อม

สามารถตรวจจับวัตถุได้โดยไม่ต้องสัมผัส

ไม่ว่าจะมีหรือไม่มีแสงก็เป็นไปได้ที่จะค้นพบการเคลื่อนไหว

เนื่องจากทิศทางของแสง, มันจะไม่ผ่านการรั่วไหลของข้อมูล.

คุณสามารถใช้ในการวัดระยะทางความปลอดภัยแอพพลิเคชันเซนเซอร์ระยะไกลและอื่นๆ

 

หลอกลวง

 

อัตราการถ่ายโอนข้อมูลมีขนาดเล็ก

หากไม่มีการแลกเปลี่ยนสายตาอาจไม่ได้ผลลัพธ์ ซึ่งหมายความว่า เครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรด และเครื่องรับสัญญาณ ต้องหันหน้าเข้าหากัน.

การสื่อสารนี้ใช้ได้เฉพาะระยะทางสั้นๆเท่านั้น

ฝุ่นหมอกและอื่นๆ จะส่งผลต่อเครื่องรับสัญญาณอินฟราเรดและเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรด

 

การใช้งาน

 

เครื่องรับสัญญาณอินฟราเรดและเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดช่วยในการใช้งานเซนเซอร์ที่แตกต่างกันเช่น:

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ(ช่วยปรับอุณหภูมิอุตสาหกรรม)

เซ็นเซอร์PIR (ใช้สําหรับระบบเปิดประตูอัตโนมัติ)

เซ็นเซอร์ความเร็ว(ช่วยให้คุณสามารถซิงโครไนซ์ความเร็วของมอเตอร์ต่างๆได้)

เซ็นเซอร์อัลตราโซนิค(เซ็นเซอร์นี้สะดวกในการวัดระยะทาง)

 

วงกลม

 

หากคุณวางแผนที่จะควบคุมอุปกรณ์ของคุณจากระยะไกลการสื่อสารอินฟราเรดเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสําหรับคุณ การสื่อสารอินฟราเรดไม่สามารถทําได้โดยไม่มีวงจรรับสัญญาณอินฟราเรดและวงจรเครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรด นอกจากนี้ยังมีเทคโนโลยีการสื่อสารแบบไร้สายที่ราคาไม่แพงเข้าถึงได้ง่ายและใช้งานง่าย

นั่นคือตราบเท่าที่คุณทําตามคําแนะนําในบทความนี้การตั้งค่าจะค่อนข้างง่าย และตรวจสอบให้แน่ใจว่าส่วนประกอบของคุณได้รับการเชื่อมต่ออย่างถูกต้อง

คุณได้เสร็จสิ้นโครงการที่ใช้วงจรรับสัญญาณอินฟราเรด? หรือคุณมีคําถามเกี่ยวกับวิธีแก้โครงการของคุณหรือไม่? โปรดติดต่อเราได้ตลอดเวลา