Viestintä infrapunatekniikan avulla

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Infrapunaviestintä

Sähkömagneetin infrapunakaista vastaa 430THz että 300 GHz ja aallonpituus on 980 nm . Valoaaltojen etenemistä tällä kaistalla voidaan käyttää tiedonsiirtojärjestelmään (lähetykseen ja vastaanottoon). Tämä tiedonsiirto voi olla kahden kannettavan laitteen välillä tai kannettavan laitteen ja kiinteän laitteen välillä.

Infrapunaviestintää on kahta tyyppiä




  • Pisteestä pisteeseen : Se vaatii näköyhteyden lähettimen ja vastaanottimen välille. Toisin sanoen lähettimen ja vastaanottimen tulee osoittaa toisiinsa, eikä niiden välillä saa olla esteitä. Esimerkki on kaukosäätimen tiedonsiirto.
  • Diffuusiokohta : Se ei vaadi näköyhteyttä, ja yhteys lähettimen ja vastaanottimen välillä säilyy heijastamalla tai heijastamalla lähetettyä signaalia pinnoilla, kuten katot, katto jne. Esimerkki on langaton LAN-viestintäjärjestelmä

IR-viestinnän edut:

  • Suojaus: Infrapunaviestinnällä on korkea suuntaus ja se pystyy tunnistamaan lähteen, koska eri lähteet lähettävät eri taajuuksien säteilyä, ja näin ollen tiedon leviämisriski on eliminoitu.
  • Turvallisuus: Infrapunasäteily ei ole haitallista ihmisille. Siksi infrapunayhteyttä voidaan käyttää missä tahansa paikassa.
  • Nopea tiedonsiirto: Infrapunayhteyden tiedonsiirtonopeus on noin 1 Gb / s, ja sitä voidaan käyttää tietojen, kuten videosignaalin, lähettämiseen.

IR-viestinnän perusteet:

IR-viestinnän periaate

IR-viestinnän periaate

IR-lähetys



IR-LEDin lähetin piirinsä sisällä, joka lähettää infrapunavaloa jokaiselle sille annetulle sähköpulssille. Tämä pulssi syntyy, kun kaukosäätimen painiketta painetaan, jolloin piiri saadaan täydelliseksi, mikä antaa LEDille harhaa.

Esijännitetty LED lähettää 940 nm: n aallonpituuden valoa pulsseina, joka vastaa painettua painiketta. Kuitenkin, koska IR-LEDin ohella monet muut infrapunavalon lähteet, kuten me ihmiset, hehkulamput, aurinko jne., Lähetettyä tietoa voidaan häiritä. Ratkaisu tähän ongelmaan on modulointi. Lähetetty signaali moduloidaan käyttämällä kantotaajuutta 38 KHz (tai mitä tahansa muuta taajuutta välillä 36 - 46 KHz). IR-LED saadaan värähtelemään tällä taajuudella pulssin ajan. Tiedot tai valosignaalit moduloidaan pulssileveydellä ja ne sisältyvät 38 KHz: n taajuuteen.

IR-vastaanotto


Vastaanotin koostuu valodetektorista, joka kehittää ulostulosignaalin, kun siihen tapahtuu valoa. Ilmaisimen lähtö suodatetaan kapealla kaistansuodattimella, joka hylkää kaikki taajuudet kantotaajuuden alapuolella tai yläpuolella (tässä tapauksessa 38 KHz). Suodatettu lähtö annetaan sitten sopivalle laitteelle, kuten mikrokontrollerille tai mikroprosessorille, joka ohjaa laitteita, kuten PC: tä tai robottia. Suodattimien lähtö voidaan myös yhdistää oskilloskooppiin pulssien lukemiseksi.

Infrapunaviestintäjärjestelmän osat:

IR-lähetin - IR-anturi

Anturia voitaisiin käyttää osana mittaamaan säteilylämpötilaa ilman kosketusta. Eri säteilylämpötila-alueille on saatavana erilaisia ​​suodattimia. Infrapuna-anturi (IR) on elektroninen laite, joka säteilee tai paikantaa infrapunasäteilyä havaitsemaan jonkin osan ympäristöstään. Niitä ei voida havaita ihmissilmille.

Infrapunasensoria voidaan pitää polaroidina, joka muistuttaa lyhyesti kuinka alueen infrapunasäteily näkyy. On hyvin säännöllistä, että infrapuna-anturi koordinoidaan liikeindikaattoreiksi, kuten yksityisten tai yritysturvajärjestelmien ominaisuutena käytettäviksi. IR-anturi on esitetty kuvassa, periaatteessa sillä on kaksi positiivista ja negatiivista liitintä. Näitä antureita ei voida havaita ihmissilmille. Ne voivat mitata kohteen lämpöä ja tunnistaa myös liikkeen. Alueen aallonpituus karkeasti välillä 0,75 um - 1 000 um on IR-alue. Aallonpituusalueella 0,75 um - 3 um kutsutaan läheistä infrapunaa, aluetta 3 um - 6 um kutsutaan keski-infrapunaksi ja aluetta, joka on yli 6 um, kutsutaan infrapunaksi. IR-anturit lähettävät taajuudella 38 KHz.

JA ANTURI

JA ANTURI

IR-anturin ominaisuudet:

  • Tulojännite: 5VDC
  • Tunnistusetäisyys: 5 cm
  • Lähtösignaali: analoginen jännite
  • Lähettävä elementti: Infrapuna-LED

Esimerkki IR-diodin ja valodiodin liitäntäpiiristä

IR-anturit, joita käytetään enimmäkseen säteilylämpömittareissa, kaasuanalysaattoreissa, teollisissa sovelluksissa, IR-kuvantamislaitteissa, seurannassa ja ihmiskehon havaitsemisessa, viestinnässä ja terveysvaaroissa

Tässä on lyhyt kuvaus IR- ja valodiodin tunnistuskytkimestä:
piiri ir anturi

piiri ir anturi

IR-diodi kytketään vastuksen kautta tasavirtalähteeseen. Valodiodi on kytketty käänteisessä esijännitetilassa 10 k: n vaihtelevan vastuksen ja 1 k: n potentiaalijakajan kautta sarjaan transistorin pohjaan. Vaikka infrapunasäteet putoavat sen johtamaan käänteiseen esijännitettyyn valodiodiin, joka aiheuttaa jännitteen transistorin pohjassa.

Transistori toimii sitten kuin kytkin, kun kerääjä menee maahan. Kun IR-säteet ovat tukkeutuneet, käyttöjännite ei ole transistorin käytettävissä, joten sen kollektori menee korkealle. Tätä matalasta korkeaan logiikkaa voidaan käyttää mikro-ohjaimen tuloon missä tahansa ohjelman mukaisessa toiminnossa.

IR-vastaanotin / TSOP-anturi - Ominaisuudet ja tekniset tiedot

TSOP on vakio infrapunakaukosäätimen vastaanotinsarja, joka tukee kaikkia tärkeimpiä lähetyskoodeja. Tämä pystyy vastaanottamaan 38 kHz: n moduloitua infrapunasäteilyä. IR-anturit, jotka olemme tähän asti nähneet toimivan vain lyhyellä, jopa 6 cm: n etäisyydellä. TSOP on herkkä tietylle taajuudelle, joten sen alue on parempi kontrasti kuin tavallinen valodiodi. Voimme muuttaa sitä 15 cm: iin asti.

TSOP toimii kuin vastaanotin. Siinä on kolme nastaa GND, Vs ja OUT. GND on kytketty yhteiseen maahan, Vs on kytketty +5 volttiin ja OUT on kytketty lähtöön. TSOP-anturissa on sisäänrakennettu ohjauspiiri IR-lähettimen koodattujen pulssien vahvistamiseksi. Näitä käytetään yleisesti TV-kaukosäätimissä. Kuten edellä sanoin, TSOP-anturit tunnistavat vain tietyn taajuuden.

TSOP-anturi

TSOP-anturi

Ominaisuudet:

  • Esivahvistin ja valohälytin ovat molemmat yhdessä paketissa
  • Sisäinen suodatin PCM-taajuudelle
  • Parannettu suojaus sähkökentän häiriöiltä
  • TTL- ja CMOS-yhteensopivuus
  • Lähtö aktiivinen matala
  • Matala virrankulutus
  • Hyvä immuniteetti ympäröivää valoa vastaan
  • Jatkuva tiedonsiirto mahdollista

Tekniset tiedot:

  • Syöttöjännite on –0,3-6,0 V
  • Syöttövirta on 5 mA
  • Lähtöjännite on –0,3-6,0 V
  • Lähtövirta on 5 mA
  • Varastointilämpötila-alue on –25- + 85 ° C
  • Käyttölämpötila-alue on –25- + 85 ° C

TSOP: n testaus on hyvin yksinkertainen. Näitä käytetään yleisesti TV-kaukosäätimissä. TSOP koostuu PIN-diodista ja esivahvistimesta sisäisesti. Liitä TSOP-anturi piirin mukaisesti. LED kytketään vastuksen kautta syötteestä lähtöön.

TSOP-anturipiiri

TSOP-anturipiiri

Ja sitten kun painamme T.V.-kaukosäätimen painiketta TSOP-anturin edessä, jos LED alkaa vilkkua, TSOP-anturimme ja sen liitäntä on oikein. Piste, jolloin TSOP: n lähtö on alhainen, ts. Sillä hetkellä, kun se omistaa IR-signaalin lähteestä, keskitaajuudella 38 kHz, sen lähtö laskee matalaksi.

TSOP-anturia käytetään päivittäisessä TV: ssä, VCD: ssä, musiikkijärjestelmän kaukosäätimessä. Jos infrapunasäteitä lähetetään painamalla kaukosäätimen painiketta, jonka TSOP-vastaanotin vastaanottaa laitteen sisällä.

Valokuvahaku: