Infrasarkanais sakars
Elektromagnēta infrasarkanā josla atbilst 430THz uz 300 GHz un viļņa garums ir 980nm . Gaismas viļņu izplatīšanos šajā joslā var izmantot datu sakaru sistēmai (pārraidei un saņemšanai). Šī komunikācija var notikt starp divām portatīvām ierīcēm vai starp portatīvo ierīci un fiksētu ierīci.
Ir divu veidu infrasarkanie sakari
- Punkts uz punktu : Tam nepieciešama redzes līnija starp raidītāju un uztvērēju. Citiem vārdiem sakot, raidītājs un uztvērējs ir jānorāda viens pret otru, un starp tiem nedrīkst būt šķēršļu. Piemērs ir tālvadības sakari.
- Difūzais punkts : Tam nav nepieciešama nekāda redzes līnija, un saikne starp raidītāju un uztvērēju tiek uzturēta, atstarojot vai atsitot pārraidīto signālu ar virsmām, piemēram, griestiem, jumtu utt. Piemērs ir bezvadu LAN sakaru sistēma.
IR komunikācijas priekšrocības:
- Drošība: Infrasarkanajiem sakariem ir augsta virzība, un tie var identificēt avotu, jo dažādi avoti izstaro dažādas frekvences starojumu, un tādējādi tiek novērsts informācijas izplatīšanās risks.
- Drošība: Infrasarkanais starojums nav kaitīgs cilvēkiem. Tādējādi infrasarkano staru sakarus var izmantot jebkurā vietā.
- Ātrgaitas datu komunikācija: Infrasarkanā sakaru datu pārraides ātrums ir aptuveni 1 Gb / s, un to var izmantot informācijas, piemēram, video signāla, nosūtīšanai.
IR komunikācijas pamati:
IR komunikācijas princips
IR pārraide
IR gaismas diodes raidītājs tā ķēdē, kas izstaro infrasarkano gaismu par katru tam piešķirto elektrisko impulsu. Šis impulss tiek ģenerēts, nospiežot pogu uz tālvadības pults, tādējādi pabeidzot ķēdi, nodrošinot gaismas diožu neobjektivitāti.
Neobjektīva gaismas diode kā impulsu sērija izstaro gaismu ar viļņa garumu 940 nm, kas atbilst nospiestajai pogai. Tomēr, tā kā kopā ar IR LED var tikt traucēti arī citi infrasarkanās gaismas avoti, piemēram, mēs, cilvēki, spuldzes, saule utt., Pārraidītā informācija var tikt traucēta. Šīs problēmas risinājums ir modulācija. Pārraidīto signālu modulē, izmantojot nesēja frekvenci 38 KHz (vai jebkuru citu frekvenci no 36 līdz 46 KHz). IR gaismas diode tiek svārstīta šajā frekvencē impulsa laikā. Informācija vai gaismas signāli tiek modulēti ar impulsa platumu un ir iekļauti 38 KHz frekvencē.
IR uztveršana
Uztvērējs sastāv no fotodetektora, kas attīsta izejas elektrisko signālu, kad uz to notiek gaisma. Detektora izeja tiek filtrēta, izmantojot šauras joslas filtru, kas izmet visas frekvences zem vai virs nesējfrekvences (šajā gadījumā 38 KHz). Filtrētā izeja tiek nodota piemērotai ierīcei, piemēram, mikrokontrollerim vai mikroprocesoram, kas kontrolē tādas ierīces kā datoru vai robotu. Filtru izvadi var arī savienot ar osciloskopu, lai nolasītu impulsus.
IR sakaru sistēmas daļas:
IR raidītājs - IR sensors
Sensorus var izmantot kā daļu no starojuma temperatūras mērīšanas bez jebkāda kontakta. Dažādiem radiācijas temperatūras diapazoniem ir pieejami dažādi filtri. Infrasarkanais (IR) sensors ir elektroniska ierīce, kas izstaro vai atrod infrasarkano starojumu, lai uztvertu kādu tās apkārtnes daļu. Cilvēka acīm tie nav nosakāmi.
Infrasarkano staru sensoru varētu uzskatīt par Polaroid, kas īsi atgādina, kā parādās apgabala infrasarkanais starojums. Ir ļoti regulāri infrasarkano staru sensoru koordinēt kustības indikatoros, piemēram, tādos, kas tiek izmantoti kā privātu vai biznesa drošības sistēmu iezīme. IR sensors ir parādīts attēlā, galvenokārt tam ir divi pozitīvi un negatīvi spailes. Cilvēka acīm šie sensori nav nosakāmi. Viņi var izmērīt objekta siltumu un arī identificēt kustību. IR apgabals ir reģiona viļņa garums aptuveni no 0,75 µm līdz 1000 µm. Viļņa garuma apgabalu no 0,75 µm līdz 3 µm sauc par tuvu infrasarkano staru, reģionu no 3 µm līdz 6 µm sauc par vidējo infrasarkano staru un reģionu, kas augstāks par 6 µm, sauc par tālu infrasarkano. IR sensori izstaro 38 KHz frekvencē.
IR SENSOR
IR sensora funkcijas:
- Ieejas spriegums: 5VDC
- Sensēšanas diapazons: 5 cm
- Izejas signāls: analogais spriegums
- Izstaro elements: infrasarkanais LED
IR diodes un fotodiodes saskarnes ķēdes piemērs
IR sensori, ko galvenokārt izmanto radiācijas termometrā, gāzes analizatoros, rūpnieciskos nolūkos, IR attēlveidošanas ierīcēs, izsekošanā un cilvēka ķermeņa noteikšanā, komunikācijas un veselības apdraudējumos
Šeit ir īss IR un foto diodu uztveršanas slēdža apraksts:
ķēdes ir sensors
IR diode ir savienota ar pretestību līdzstrāvas padevei. Fotodiods ir savienots ar pretēju neobjektivitāti, izmantojot 10k mainīgas pretestības potenciālu dalītāju un 1k virknē ar tranzistora pamatni. Kamēr infrasarkanie stari krīt uz reverso neobjektīvo fotodiodi, ko tas vada, kas rada spriegumu tranzistora pamatnē.
Tad tranzistors darbojas kā slēdzis, kamēr kolektors iet uz zemes. Kad infrasarkanie stari ir aizsprostoti, tranzistoram nav pieejams braukšanas spriegums, tāpēc tā kolektors iet augstu. Šo zemāko vai augstāko loģiku var izmantot mikrokontrollera ieejai jebkurai darbībai saskaņā ar programmu.
IR uztvērējs / TSOP sensors - funkcijas un specifikācijas
TSOP ir standarta IR tālvadības uztvērēju sērija, kas atbalsta visus galvenos pārraides kodus. Tas spēj uztvert infrasarkano starojumu, kas modulēts 38 kHz frekvencē. IR sensori, kurus līdz šim esam redzējuši, darbojas tikai nelielā attālumā līdz 6 cm. TSOP ir jutīgs pret noteiktu frekvenci, tāpēc tā diapazons ir labāk kontrastējošs ar parasto fotodiodi. Mēs to varam mainīt līdz 15 cm.
TSOP darbojas kā uztvērējs. Tam ir trīs tapas GND, Vs un OUT. GND ir savienots ar kopējo zemi, Vs ir savienots ar + 5 voltiem un OUT ir pievienots izejas tapai. TSOP sensoram ir iebūvēta vadības ķēde, lai pastiprinātu kodētos impulsus no IR raidītāja. Tos parasti izmanto TV tālvadības uztvērējos. Kā jau teicu iepriekš, TSOP sensori uztver tikai noteiktu frekvenci.
TSOP sensors
Iespējas:
- Abi priekšpastiprinātājs un foto detektors ir vienā iepakojumā
- Iekšējais filtrs PCM frekvencei
- Uzlabota aizsardzība pret elektriskā lauka traucējumiem
- TTL un CMOS savietojamība
- Aktīva izeja zema
- Zems enerģijas patēriņš
- Augsta imunitāte pret apkārtējo gaismu
- Iespējama nepārtraukta datu pārraide
Specifikācijas:
- Barošanas spriegums ir –0,3–6,0 V
- Barošanas strāva ir 5 mA
- Izejas spriegums ir –0,3–6,0 V
- Izejas strāva ir 5 mA
- Uzglabāšanas temperatūras diapazons ir –25- + 85 ° C
- Darba temperatūras diapazons ir –25- + 85 ° C
The TSOP testēšana ir ļoti vienkārši. Tos parasti izmanto TV tālvadības uztvērējos. TSOP sastāv no PIN diodes un priekšpastiprinātāja iekšēji. Pievienojiet TSOP sensoru, kā parādīts ķēdē. Gaismas diode ir savienota ar pretestību no barošanas līdz izejai.
TSOP sensora shēma
Un tad, kad mēs nospiežam T.V. Tālvadības pogu TSOP sensora priekšā, ja gaismas diode sāk mirgot, tad mūsu TSOP sensors un tā savienojums ir pareizs. Punkts, kad TSOP izeja ir zema, t.i., brīdī, kad tā piesaista IR signālu no avota, ar centrālo frekvenci 38 kHz, tā izeja ir zema.
TSOP sensors tiek izmantots mūsu ikdienas lietošanai paredzētajā televizorā, VCD, mūzikas sistēmas tālvadības pultī. Ja infrasarkanie stari tiek pārraidīti, nospiežot tālvadības pogu, ko TSOP uztvērējs saņem iekārtas iekšpusē.
Fotoattēlu kredīts:
- IR komunikācijas princips sbprojects
