Kommunikation ved hjælp af infrarød teknologi

Kommunikation ved hjælp af infrarød teknologi

Infrarød kommunikation

Elektromagnetens infrarøde bånd svarer til 430THz til 300 GHz og en bølgelængde på 980 nm . Udbredelsen af ​​lysbølger i dette bånd kan bruges til et kommunikationssystem (til transmission og modtagelse) af data. Denne kommunikation kan være mellem to bærbare enheder eller mellem en bærbar enhed og en fast enhed.



Der er to typer infrarød kommunikation


  • Punkt til punkt : Det kræver en synsfelt mellem senderen og en modtager. Med andre ord skal senderen og modtageren peges på hinanden, og der bør ikke være nogen forhindringer mellem dem. Eksempel er fjernbetjeningskommunikation.
  • Diffuspunkt : Det kræver ingen synsfelt, og forbindelsen mellem senderen og modtageren opretholdes ved at reflektere eller hoppe over det transmitterede signal af overflader som lofter, tag osv. Eksempel er det trådløse LAN-kommunikationssystem

Fordele ved IR-kommunikation:

  • Sikkerhed: Infrarød kommunikation har høj retningsretning og kan identificere kilden, da forskellige kilder udsender stråling med forskellige frekvenser, og dermed elimineres risikoen for, at information spredes.
  • Sikkerhed: Infrarød stråling er ikke skadelig for mennesker. Derfor kan infrarød kommunikation bruges overalt.
  • Højhastigheds datakommunikation: Datahastigheden for infrarød kommunikation er ca. 1Gbps og kan bruges til at sende information som videosignal.

Grundlæggende om IR-kommunikation:

IR kommunikationsprincip

IR kommunikationsprincip





IR transmission

Senderen af ​​en IR-LED inde i kredsløbet, som udsender infrarødt lys for hver elektrisk puls, der gives til den. Denne puls genereres, når der trykkes på en knap på fjernbetjeningen, hvorved kredsløbet afsluttes, hvilket giver LED til forspænding.



LED'en, der er forudindtaget, udsender lys med bølgelængden på 940 nm som en række pulser, der svarer til den trykte knap. Men siden sammen med IR-LED mange andre kilder til infrarødt lys som os mennesker, pærer, sol osv., Kan den transmitterede information forstyrres. En løsning på dette problem er ved modulering. Det transmitterede signal moduleres ved hjælp af en bærefrekvens på 38 KHz (eller en hvilken som helst anden frekvens mellem 36 og 46 KHz). IR-LED'en er lavet til at svinge ved denne frekvens i impulsens varighed. Informationen eller lyssignalerne er pulsbreddemoduleret og er indeholdt i 38 KHz frekvensen.

IR-modtagelse


Modtageren består af en fotodetektor, der udvikler et elektrisk udgangssignal, når lyset rammer den. Outputtet fra detektoren filtreres ved hjælp af et smalt båndfilter, der kasserer alle frekvenser under eller over bærerfrekvensen (38 KHz i dette tilfælde). Det filtrerede output gives derefter til den passende enhed som en mikrocontroller eller en mikroprocessor, der styrer enheder som en pc eller en robot. Outputtet fra filtrene kan også tilsluttes oscilloskopet for at aflæse impulser.

Dele af IR-kommunikationssystem:

IR-transmitter - IR-sensor

Sensorerne kunne bruges som en del af måling af strålingstemperaturen uden kontakt. For forskellige strålingstemperaturområder er forskellige filtre tilgængelige. En infrarød (IR) sensor er en elektronisk enhed, der udstråler eller lokaliserer infrarød stråling for at registrere en del af dens omgivelser. De kan ikke detekteres for menneskers øjne.

En infrarød sensor kan betragtes som en Polaroid, der kort minder om, hvordan et områdes infrarøde stråling viser sig. Det er meget regelmæssigt, at en infrarød sensor koordineres til bevægelsesindikatorer som dem, der bruges som en funktion af private eller forretningssikkerhedssystemer. En IR-sensor er grundlæggende vist i figuren, den har to positive og negative terminaler. Disse sensorer kan ikke detekteres for menneskelige øjne. De kan måle varmen fra et objekt og også identificere bevægelse. Regionbølgelængden omtrent fra 0,75 µm til 1000 µm er IR-regionen. Bølgelængdeområdet på 0,75 µm til 3 µm kaldes tæt infrarød, regionen fra 3 µm til 6 µm kaldes mid-infrarød, og regionen højere end 6 µm kaldes langt infrarød. IR-sensorer udsender med en frekvens på 38 KHz.

OG SENSOR

OG SENSOR

Funktioner ved IR-sensor:

  • Indgangsspænding: 5VDC
  • Sensing Range: 5cm
  • Udgangssignal: analog spænding
  • Udsendende element: Infrarød LED

Eksempel på interface-kredsløb af IR-diode og fotodiode

IR-sensorer, der hovedsagelig bruges i strålingstermometer, gasanalysatorer, industrielle applikationer, IR-billeddannende enheder, sporing og menneskelig kropsdetektion, kommunikation og sundhedsfarer

Her er en kort beskrivelse af IR & Photo diode sensing switch:
kredsløb ir sensor

kredsløb ir sensor

En IR-diode er forbundet via en modstand mod jævnstrømsforsyningen. En fotodiode er forbundet i omvendt forspændt tilstand gennem en potentialdeler med en 10k variabel modstand og 1k i serie til bunden af ​​transistoren. Mens IR-strålerne falder på den omvendte forspændte fotodiode, udfører den, der forårsager en spænding i bunden af ​​transistoren.

Transistoren fungerer derefter som en kontakt, mens samleren går i jorden. Når først IR-strålerne er blokeret, er kørselsspændingen ikke tilgængelig for transistoren, og dens kollektor bliver høj. Denne lave til høje logik kan bruges til mikrocontrollerindgangen til enhver handling i henhold til programmet.

IR-modtager / TSOP-sensor - Funktioner og specifikationer

TSOP er standard IR-fjernbetjeningsmodtager-serien, der understøtter alle større transmissionskoder. Dette er i stand til at modtage infrarød stråling moduleret ved 38 kHz. IR-sensorer, vi hidtil har set, arbejder bare i en kort kort afstand op til 6 cm. TSOP er følsom over for en bestemt frekvens, så dens rækkevidde er bedre i kontrast til almindelig fotodiode. Vi kan ændre det op til 15 cm.

TSOP fungerer som en modtager. Den har tre ben GND, Vs og OUT. GND er forbundet til fælles jord, Vs er tilsluttet + 5 volt og OUT er forbundet til udgangsstift. TSOP-sensor har et indbygget kontrolkredsløb til forstærkning af de kodede impulser fra IR-senderen. Disse bruges ofte i tv-fjernmodtagere. Som jeg sagde ovenfor, registrerer TSOP-sensorer kun en bestemt frekvens.

TSOP-sensor

TSOP-sensor

Funktioner:

  • Forforstærkeren og fotodetektoren er begge i en enkelt pakke
  • Internt filter til PCM-frekvens
  • Forbedret afskærmning mod elektrisk feltforstyrrelse
  • TTL og CMOS kompatibilitet
  • Output aktiv lav
  • Lavt strømforbrug
  • Høj immunitet mod omgivende lys
  • Kontinuerlig datatransmission mulig

Specifikationer:

  • Forsyningsspænding er –0,3-6,0 V.
  • Forsyningsstrøm er 5 mA
  • Udgangsspænding er –0,3-6,0 V.
  • Udgangsstrøm er 5 mA
  • Opbevaringstemperaturområde er –25- + 85 ° C
  • Driftstemperaturområde er –25- + 85 ° C

Det test af TSOP er meget simpelt. Disse bruges ofte i tv-fjernmodtagere. TSOP består internt af en PIN-diode og forforstærker. Tilslut TSOP-sensor som vist i kredsløbet. En LED er forbundet via en modstand fra forsyningen til udgangen.

TSOP-sensorkredsløb

TSOP-sensorkredsløb

Og så når vi trykker på knappen til T.V. Fjernbetjening foran TSOP-sensoren, hvis LED begynder at blinke, så er vores TSOP-sensor og dens forbindelse korrekt. Det punkt, hvor output af TSOP er lavt, dvs. på det tidspunkt, hvor det tilegner IR-signal fra en kilde, med en centerfrekvens på 38 kHz, bliver dets output lav.

TSOP-sensor bruges i vores daglige brug TV, VCD, musiksystemets fjernbetjening. Hvor IR-stråler transmitteres ved at trykke på en knap på fjernbetjeningen, som modtages af TSOP-modtageren inde i udstyret.

Fotokredit: