Comunicazione a infrarossi
La banda infrarossa dell'elettromagnete corrisponde a 430THz per 300 GHz e una lunghezza d'onda di 980nm . La propagazione delle onde luminose in questa banda può essere utilizzata per un sistema di comunicazione (per trasmissione e ricezione) di dati. Questa comunicazione può avvenire tra due dispositivi portatili o tra un dispositivo portatile e un dispositivo fisso.
Esistono due tipi di comunicazione a infrarossi
- Punto a punto : Richiede una linea di vista tra il trasmettitore e un ricevitore. In altre parole, il trasmettitore e il ricevitore dovrebbero essere puntati l'uno verso l'altro e non dovrebbero esserci ostacoli tra di loro. L'esempio è la comunicazione del telecomando.
- Punto diffuso : Non richiede alcuna linea di vista e il collegamento tra il trasmettitore e il ricevitore viene mantenuto riflettendo o rimbalzando il segnale trasmesso da superfici come soffitti, tetti, ecc. Un esempio è il sistema di comunicazione LAN wireless
Vantaggi della comunicazione IR:
- Sicurezza: la comunicazione a infrarossi ha un'elevata direzionalità e può identificare la sorgente poiché diverse sorgenti emettono radiazioni di frequenze diverse e quindi viene eliminato il rischio di diffusione delle informazioni.
- Sicurezza: la radiazione infrarossa non è dannosa per gli esseri umani. Quindi la comunicazione a infrarossi può essere utilizzata in qualsiasi luogo.
- Comunicazione dati ad alta velocità: la velocità dati della comunicazione a infrarossi è di circa 1 Gbps e può essere utilizzata per inviare informazioni come il segnale video.
Nozioni di base sulla comunicazione IR:
Principio di comunicazione IR
Trasmissione IR
Il trasmettitore di un LED IR all'interno del suo circuito, che emette luce infrarossa per ogni impulso elettrico fornito. Questo impulso viene generato quando si preme un pulsante sul telecomando, completando così il circuito, fornendo polarizzazione al LED.
Il LED essendo polarizzato emette luce della lunghezza d'onda di 940nm come una serie di impulsi, corrispondenti al pulsante premuto. Tuttavia, poiché insieme al LED IR molte altre fonti di luce infrarossa come noi esseri umani, lampadine, sole, ecc., Le informazioni trasmesse possono essere interferite. Una soluzione a questo problema è la modulazione. Il segnale trasmesso viene modulato utilizzando una frequenza portante di 38 KHz (o qualsiasi altra frequenza compresa tra 36 e 46 KHz). Il LED IR viene fatto oscillare a questa frequenza per la durata dell'impulso. Le informazioni oi segnali luminosi sono modulati in larghezza di impulso e sono contenuti nella frequenza di 38 KHz.
Ricezione IR
Il ricevitore è costituito da un fotorilevatore che sviluppa un segnale elettrico in uscita quando la luce è incidente su di esso. L'uscita del rivelatore viene filtrata utilizzando un filtro a banda stretta che scarta tutte le frequenze al di sotto o al di sopra della frequenza portante (38 KHz in questo caso). L'uscita filtrata viene quindi fornita al dispositivo adatto come un microcontrollore o un microprocessore che controlla dispositivi come un PC o un robot. L'uscita dei filtri può anche essere collegata all'oscilloscopio per leggere gli impulsi.
Parti del sistema di comunicazione IR:
Trasmettitore IR - Sensore IR
I sensori potrebbero essere utilizzati come parte della misurazione della temperatura della radiazione senza alcun contatto. Per diversi intervalli di temperatura di radiazione sono disponibili vari filtri. Un sensore a infrarossi (IR) è un dispositivo elettronico che irradia o individua la radiazione infrarossa per rilevare una parte dell'ambiente circostante. Non sono rilevabili agli occhi umani.
Un sensore a infrarossi potrebbe essere considerato una Polaroid che ricorda brevemente come si manifesta la radiazione infrarossa di un'area. È molto normale che un sensore a infrarossi venga coordinato in indicatori di movimento come quelli utilizzati come caratteristica dei sistemi di sicurezza privati o aziendali. Un sensore IR è mostrato in figura fondamentalmente ha due terminali positivo e negativo. Questi sensori non sono rilevabili dagli occhi umani. Possono misurare il calore di un oggetto e anche identificare il movimento. La lunghezza d'onda della regione approssimativamente da 0,75 µm a 1000 µm è la regione IR. La regione della lunghezza d'onda da 0,75 µm a 3 µm è chiamata infrarosso vicino, la regione da 3 µm a 6 µm è chiamata infrarosso medio e la regione superiore a 6 µm è chiamata infrarosso lontano. I sensori IR emettono a una frequenza di 38 KHz.
E SENSORE
Caratteristiche del sensore IR:
- Tensione in ingresso: 5VDC
- Intervallo di rilevamento: 5 cm
- Segnale di uscita: tensione analogica
- Elemento emittente: LED a infrarossi
Esempio di circuito di interfacciamento di diodo IR e fotodiodo
Sensori IR principalmente utilizzati in termometri a radiazioni, analizzatori di gas, applicazioni industriali, dispositivi di imaging IR, monitoraggio e rilevamento del corpo umano, comunicazione e rischi per la salute
Ecco una breve descrizione dell'interruttore di rilevamento dei diodi foto e IR:
sensore ir del circuito
Un diodo IR è collegato tramite una resistenza all'alimentazione cc. Un fotodiodo è collegato in condizione di polarizzazione inversa tramite un divisore di potenziale di una resistenza variabile 10k e 1k in serie alla base del transistor. Mentre i raggi IR cadono sul fotodiodo polarizzato inverso, esso conduce che provoca una tensione alla base del transistor.
Il transistor funziona quindi come un interruttore mentre il collettore va a massa. Una volta che i raggi IR sono ostruiti, la tensione di pilotaggio non è disponibile per il transistor, quindi il suo collettore diventa alto. Questa logica da basso ad alto può essere utilizzata per l'ingresso del microcontrollore per qualsiasi azione come da programma.
Ricevitore IR / sensore TSOP - Caratteristiche e specifiche
TSOP è la serie di ricevitori per telecomando IR standard, che supporta tutti i principali codici di trasmissione. Questo è in grado di ricevere radiazioni infrarosse modulate a 38 kHz. Sensori IR che abbiamo visto fino ad ora funzionare solo per brevi distanze fino a 6 cm. TSOP è sensibile a una frequenza specifica, quindi la sua gamma è migliore del contrasto con il normale diodo fotografico. Possiamo modificarlo fino a 15 cm.
TSOP agisce come un ricevitore. Ha tre pin GND, Vs e OUT. GND è collegato a massa comune, Vs è collegato a + 5volt e OUT è collegato al pin di uscita. Il sensore TSOP ha un circuito di controllo integrato per amplificare gli impulsi codificati dal trasmettitore IR. Questi sono comunemente usati nei ricevitori del telecomando TV. Come ho detto sopra, i sensori TSOP rilevano solo una particolare frequenza.
Sensore TSOP
Caratteristiche:
- Il preamplificatore e il fotorilevatore sono entrambi in un unico pacchetto
- Filtro interno per frequenza PCM
- Schermatura migliorata contro i disturbi del campo elettrico
- Compatibilità TTL e CMOS
- Uscita attiva bassa
- Basso consumo energetico
- Elevata immunità alla luce ambientale
- Possibilità di trasmissione dati continua
Specifiche:
- La tensione di alimentazione è –0,3-6,0 V
- La corrente di alimentazione è 5 mA
- La tensione di uscita è –0,3-6,0 V
- La corrente di uscita è 5 mA
- L'intervallo di temperatura di conservazione è compreso tra –25 e + 85 ° C
- L'intervallo di temperatura di funzionamento è compreso tra –25 e + 85 ° C
Il test di TSOP è molto semplice. Questi sono comunemente usati nei ricevitori del telecomando TV. TSOP è costituito internamente da un diodo PIN e da un preamplificatore. Collegare il sensore TSOP come mostrato nel circuito. Un LED è collegato tramite una resistenza dall'alimentazione all'uscita.
Circuito sensore TSOP
E poi quando premiamo il pulsante del telecomando TV davanti al sensore TSOP, se il LED inizia a lampeggiare, il nostro sensore TSOP e la sua connessione sono corretti. Il punto in cui l'uscita di TSOP è bassa, cioè nel momento in cui si appropria del segnale IR da una sorgente, con una frequenza centrale di 38 kHz, la sua uscita diventa bassa.
Il sensore TSOP viene utilizzato nel nostro uso quotidiano TV, VCD, telecomando del sistema musicale. Dove i raggi IR vengono trasmessi premendo un pulsante sul telecomando che vengono ricevuti dal ricevitore TSOP all'interno dell'apparecchiatura.
Diritti d'autore della foto:
- Principio di comunicazione IR di sbprojects
