Receptor infraroșu de pinout. Arduino Uno. Conectarea unui receptor IR. Folosind TSOP ca senzor

Articolul de astăzi va analiza conectarea receptorului IR TSOP34836 la o placă Aduino UNO. În aceste scopuri, puteți utiliza orice receptor pe care îl aveți care este compatibil cu telecomanda în frecvență. Atribuirea pinului este prezentată în figură.

1. Vout - ieșire receptor.
2. GND - "masa", fir comun.
3. Vcc - putere.
Transmiterea datelor de la telecomanda IR la receptor se realizează conform protocolului RC5, care este o secvență de impulsuri. Conexiunea se realizează conform următoarei scheme.

Și după ce am colectat, obținem ceva de genul acesta:

Pentru prelucrarea datelor transmise de telecomandă, folosim biblioteca IRremote, această bibliotecă este atașată articolului. Lipiți următorul cod:

#include "IRremote.h" IRrecv irrecv(11); // Specificați pinul la care este conectat receptorul rezultate decode_results; void setup() ( Serial.begin(9600); // Setați viteza portului COM irrecv.enableIRIn(); // Începeți să primiți ) void loop() ( dacă (irrecv.decode(&rezultatele)) // Dacă au sosit datele ( Serial .println(results.value, HEX); // Trimiteți datele primite către consolă irrecv.resume(); // Acceptați următoarea comandă ))

Acum, în consola portului COM puteți vedea codul tastei apăsate în HEX.

Asta e tot, acum poți folosi această schemă pe dispozitivele tale. Mai jos este un exemplu de una dintre aplicațiile practice ale unui receptor IR.

Ca o demonstrație, vă voi arăta cum să controlați servo-ul folosind telecomanda IR.

Diagrama dispozitivului:

Cam așa ar trebui să arate:

Folosim următorul cod pentru a rula dispozitivul:

#include "Servo.h" #include "IRremote.h" IRrecv irrecv(11); decode_results; Servo principal; intservPoz = 90; //Poziția inițială a servo int lastPoz = 0; void setup() ( irrecv.enableIRIn(); servoMain.attach(10); // Servo atașat la pinul 10 servoMain.write(servPoz); ) void loop() (if (irrecv.decode(&results)) ( int res = results.value; Serial.println(res, HEX); if(res==0xFFFF906F)// Dacă butonul „+” este apăsat ( lastPoz=res; servPoz++; servoMain.write(servPoz); ) else if(res == 0xFFFFFA857)// Dacă butonul „-” este apăsat ( servPoz--; lastPoz=res; servoMain.write(servPoz); ) else if(res==0xFFFFFFFF)// Dacă butonul este apăsat ( if( lastPoz==0xFFFF906F) servPoz++; // Țineți apăsat „+” if(lastPoz==0xFFFFA857) servPoz--;// Țineți apăsat „-” servoMain.write(servPoz); ) irrecv.resume(); delay(100) ;))

Telecomanda este folosită un fel de chinezesc, când apăsați „+” servo se rotește într-o direcție, când apăsați „-”, în cealaltă.

Receptorul IR este un dispozitiv standard conectat la portul COM (RS-232) și utilizat pentru controlul de la distanță al robotului.

Una dintre schemele posibile ale receptorului IR. Pentru receptorul IR, orice receptor cu infraroșu de 5 volți utilizat în echipamentele de consum (televizoare) va funcționa. De exemplu: TSOP1836, IS1U60L, GP1U52X, SFH506-36 sau TK1833. Stabilizatorul de tensiune KREN5A este necesar pentru alimentarea receptorului IR cu 5 volți, deoarece 12 volți este furnizat de la al 7-lea pin al portului COM. Rezistorul poate fi selectat din intervalul de 3-5 kOhm, condensatorul este de 4,7-10 uF. Orice diodă de putere mică.

În diagrama de mai sus, semnalul de ieșire este aplicat la 1 pin al portului COM (DCD). Acest pin nu este folosit de un mouse standard pentru un port COM, așa că dacă nu aveți suficient port COM liber, acest circuit poate fi folosit în paralel cu un mouse (dar nu și cu un modem)! Semnalul de ieșire poate fi aplicat nu numai DCD, ci și altor pini, cum ar fi CTS sau DSR. Toți acești parametri pot fi setați în programul care funcționează cu receptorul IR. Există mai multe variante ale programului, cel mai comun program este WinLIRC. De asemenea, vă pot sfătui să utilizați programul Girder.

Pinout și aspectul principalelor elemente ale circuitului

De la stânga la dreapta - două tipuri de receptoare IR de 5 volți și un cip de reglare a tensiunii KREN5A.

Pinout portul COM

Pinout și descrierea contactelor portului COM (25 pini).

Receptorul IR joacă un rol important în viața noastră de zi cu zi. Cu ajutorul acestui microcircuit, suntem capabili să controlăm beneficiile moderne ale aparatelor de uz casnic, un televizor, un centru de muzică, un radio auto și un aparat de aer condiționat. Acest lucru ne permite să facem, telecomanda (RC), să aruncăm o privire mai atentă asupra funcționării, circuitului, scopului și verificării acesteia. În articol, cum să verificați singur receptorul IR.

Ce este un receptor IR și cum funcționează

Acesta este un circuit integrat, sarcina sa directă și principală este de a primi și procesa un semnal infraroșu, care este cel care dă telecomanda. Cu ajutorul acestui semnal, echipamentul este controlat.

Acest microcircuit se bazează pe o fotodiodă pin, un element special, cu o joncțiune p-n și o regiune i între ele, un analog al bazei unui tranzistor, ca într-un sandviș, aici aveți pinul de abreviere, în felul său, un element unic.

Este pornit în sens opus și nu trece curentul electric. Semnalul IR intră în zona i și conduce curentul, transformându-l în tensiune.

Următorii pași, un filtru de integrare, un detector de amplitudine și tranzistori de ieșire îi așteaptă la linia de sosire.

De regulă, cumpărarea unui nou receptor IR într-un magazin nu are prea mult sens, deoarece poate fi îndepărtat liber de pe diferite plăci electronice. Dacă montați un dispozitiv pentru verificarea telecomenzii, din materiale improvizate, fără a cunoaște marcarea exactă a dispozitivului, atunci puteți determina singur pinout-ul.

Vom avea nevoie de un multimetru, o sursă de alimentare sau mai multe baterii, fire de legătură, instalarea se poate face cu balamale.

Are trei iesiri, una este GND, plus 5 volti sunt furnizati la a doua, iar semnalul de iesire iese de la a treia. Conectăm puterea, respectiv, la primul și al doilea picior și eliminăm tensiunea de la al treilea.

Este în stare de așteptare a unui semnal de la telecomandă, iar pe multimetru vedem cinci volți. Începem să schimbăm canalele sau să apăsăm alte butoane îndreptând telecomanda spre ea.

Dacă funcționează, atunci tensiunea va scădea, cu aproximativ 0,5-1 volți. Dacă totul se întâmplă așa cum este scris aici, dispozitivul funcționează, în caz contrar, elementul nu funcționează.

Cum să determinați pinout-ul unui receptor infraroșu

De exemplu, am luat un cip care îmi era complet necunoscut, care stătea într-o cutie cu elemente, „minus”, a fost determinat, prin punctul care se află pe reversul elementului, „plus”, empiric printr-un rezistor. . Nu am riscat nimic, nu exista nicio speranță că el a fost inițial un muncitor.

Pentru a determina pinout-ul receptorului IR, dacă este lipit pe placă, uitați-vă la el, poate exista un marcaj de pin. Dacă nu este scris nimic acolo, inspectați elementul în sine, căutați-i numele și apoi căutați pe Internet caracteristici și date, o astfel de afacere este foarte competentă. Urmând instrucțiunile, cum să verificați singur receptorul IR.

schema din revista „Tânărul tehnician”.

O direcție interesantă a electronicii radio, care a completat această electronică cu noi avantaje ale luminii „invizibile” (lumină infraroșie). Așa că propun o diagramă a unui simplu (de exemplu) receptor și transmițător bazat pe raze infraroșii. Baza: amplificator operațional k140ud7 (am ud708 aici), care emite și primește fotodiode IR, ULF (k548un1a (b, c - indici) - pentru două canale) (deși în cazul în care al doilea canal al amplificatorului „pornește” depinde de tine - circuitul transmițătorului este proiectat pentru un canal, adică mono). Alimentarea dispozitivului: Îl recomand în general cu stabilizare decentă a curenților (iar adaptorul „dendy” este deranjant cu fundalul „rețelei”). Metodă: semnalul modulat în amplitudine al emițătorului este amplificat de receptor de 1000 de ori.

Cum funcționează dispozitivul. Vă sugerez să urmăriți un scurt videoclip testând telecomanda IR „după ureche”. Puteți verifica rapid performanța și puterea semnalului prin sunet.

Diagrama receptorului IR și emițătorului IR

La asamblare, condensatoarele C1 și C2 ar trebui să fie cât mai aproape de amplificator! Căștile cu impedanță mare pot fi conectate la ieșire (căștile cu impedanță scăzută necesită un ULF separat). Fotodioda FD7 (am FD5 .. un fel de "tableta" cu lentila de focalizare - nu imi amintesc exact numele); Rezistori de 0,125 W: R1 cu R4 setează factorul de putere a semnalului la 1000 de ori. Receptorul este ușor de configurat: fotodioda este direcționată către o sursă de radiații infraroșii, de exemplu, o lampă 220v-50Hz: filamentul va fi emis la o frecvență de 50Hz sau telecomanda de la televizor (video, etc. Sensibilitatea receptorului este ridicată: în mod normal primește semnale reflectate de pe pereți.

LED-uri AL107a de pe transmițătorul IR: orice va face. R2 2 kOhm, C1 1000mkFx25V, C2 200mkFx25V, orice transformator este de asemenea. Deși este destul de posibil să faci fără un transformator - aplicați un semnal audio amplificat la condensatorul C2.

Diagrama dispozitivului

Recent, de necesitate, am asamblat un receptor IR pentru a testa telecomenzile IR (televizoare și DVD-uri). După finalizarea circuitului, am instalat un mono ULF TDA7056. Acest amplificator are caracteristici bune de câștig de aproximativ 42 dB; funcționează în intervalul de tensiune de la 3V la 18V, ceea ce a permis receptorului IR să funcționeze chiar și la o tensiune de 3V; Gama de câștig TDA de la 20 Hz la 20 kHz (UD708 omite până la 800 kHz) este suficient pentru a utiliza receptorul ca acompaniament audio; are protecție împotriva scurtcircuitului pe toate „picioarele”; protecție împotriva „supraîncălzirii”; coeficient de auto-interferență slab. În general, mi-a plăcut acest ULF compact și de încredere (o avem pentru 90 de ruble).
Există la el cu. Figura 1 prezintă un exemplu de utilizare a unui amplificator.

Fotografie TDA7056

Fig.1. Circuit amplificator cu TDA7056

Rezultatul este un receptor IR (Fig. 2), care funcționează în intervalul de tensiune de la 3V la 12V. Recomand să folosiți baterii pentru alimentarea receptorului, sau baterii. Când utilizați o sursă de alimentare, este necesară o sursă stabilizată, altfel se va auzi un fundal de rețea de 50 Hz, care amplifică UD708. Dacă dispozitivul este amplasat lângă o sursă de tensiune de rețea sau radiații radio, pot apărea interferențe. Pentru a reduce interferența în circuit, este necesar să includeți condensatorul C5. TDA7056 este proiectat pentru un difuzor de ieșire de 16 ohmi, din păcate nu am unul. A trebuit să folosesc un difuzor de 4 ohmi și 3 wați care a fost conectat printr-o rezistență de 1 watt 50 ohmi. Rezistența prea scăzută a bobinei difuzorului cauzează exces de putere și supraîncălzi amplificatorul. În general, datorită rezistenței suplimentare, ULF nu se încălzește, dar oferă un câștig destul de acceptabil.

Fig.2. Diagrama unui receptor IR cu ULF

Poza receptorului IR

În această lecție, vom lua în considerare conectarea unui receptor IR la Arduino. Vă vom spune ce bibliotecă ar trebui utilizată pentru receptorul IR, vă vom demonstra o schiță pentru testarea funcționării unui receptor infraroșu de la o telecomandă și vom analiza comenzile în limbajul C++ pentru a primi un semnal de control.

Dispozitiv receptor IR. Principiul de funcționare

Receptoarele cu infraroșu sunt utilizate pe scară largă în tehnologia electronică datorită prețului lor accesibil, simplității și ușurinței de utilizare. Aceste dispozitive vă permit să controlați dispozitivele folosind o telecomandă și pot fi găsite în aproape orice fel de tehnologie.

Cum funcționează un receptor IR. Procesarea semnalului de la distanță

Receptorul IR de pe Arduino este capabil să primească și să proceseze un semnal infraroșu sub formă de impulsuri de o anumită durată și frecvență. De obicei, un receptor IR are trei picioare și constă din următoarele elemente: o fotodiodă PIN, un amplificator, un filtru trece-bandă, un detector de amplitudine, un filtru integrator și un tranzistor de ieșire.

Sub acțiunea radiației infraroșii în fotodiodă, care are între pȘi n regiunile au creat o regiune suplimentară din semiconductor ( i-zonă), curentul începe să curgă. Semnalul este transmis către un amplificator și apoi către un filtru trece-bandă care protejează receptorul de interferențe. Interferența poate crea orice aparat electrocasnic.

Filtrul trece-bandă este setat la o frecvență fixă: 30; 33; 36; 38; 40 și 56 kiloherți. Pentru ca semnalul de la telecomandă să fie recepționat de receptorul IR Arduino, telecomanda trebuie să fie la aceeași frecvență cu care este setat filtrul din receptorul IR. După filtru, semnalul merge către detectorul de amplitudine, filtrul de integrare și tranzistorul de ieșire.

Cum se conectează un receptor IR la Arduino

Carcasele receptoarelor cu infraroșu conțin un filtru optic pentru a proteja dispozitivul de câmpurile electromagnetice externe, acestea fiind realizate într-o formă specială pentru a focaliza radiația primită pe fotodiodă. Pentru a conecta receptorul IR la Arduino UNO, se folosesc trei picioare, care sunt conectate la porturi - GND, 5V și A0.

Pentru lecție avem nevoie de următoarele detalii:

Placa Arduino Uno;
Masca de paine;
Cablu USB;
receptor IR;
Telecomandă;
1 LED;
1 rezistor 220 Ohm;
Fire „folder-folder” și „folder-mama”.

Schema de conectare a receptorului IR la portul analog Arduino

Conectați receptorul IR conform diagramei și LED-urilor la pinii 12 și 13 și încărcați schița.

#include // conectați biblioteca pentru receptorul IR IRrecv irrecv(A0); // specifica pinul la care este conectat receptorul IR decode_results; void setup() // procedura setup( irrecv.enableIRIn(); // începeți să primiți semnal infraroșu pinMode(13, IEȘIRE); // pinul 13 va fi ieșirea pinMode(12, OUTPUT); // pinul 12 va fi ieșirea pinMode(A0, INPUT); // pinul A0 va fi o intrare („intrare în engleză”) Serial.begin(9600); // conectați monitorul portului) bucla void () // bucla procedura ( if (irrecv.decode (&rezultate)) // dacă au venit datele, executați comenzile( Serial .println(results.value); // trimite datele primite către port // aprinde și stinge LED-urile, în funcție de semnalul primit if (results.value == 16754775) ( digitalWrite (13, HIGH); ) if (results.value == 16769055) ( digitalWrite (13, LOW); ) if (results.value == 16718055) ( digitalWrite (12, HIGH); ) if (results.value == 16724175) ( digitalWrite(12, LOW); ) irrecv.resume(); // primim următorul semnal pe receptorul IR } }

Explicații pentru cod:

Biblioteca IRremote.h conține un set de comenzi și vă permite să simplificați schița;
Declarația decode_results atribuie semnalele primite de la telecomandă rezultatelor numelui variabilei.

Ce anume sa cauti:

Pentru a putea controla aprinderea LED-ului este necesar să porniți monitorul portului și să aflați ce semnal este trimis de cutare sau cutare buton de pe telecomandă;
Datele primite trebuie introduse în schiță. Schimbați codul de opt caractere din schiță după semnul egal dublu dacă (results.value == 16769055) cu al dvs.

Dispozitiv receptor IR, funcționare și verificare

În televiziune, uz casnic, echipamente medicale și alte echipamente, receptoarele IR de radiații infraroșii sunt utilizate pe scară largă. Ele pot fi văzute în aproape orice fel de echipamente electronice, sunt controlate cu ajutorul unei telecomenzi.

funcţionarea şi schema bloc a receptorului IR

De obicei, un microansamblu receptor IR are trei pini. Unul este comun și este conectat la minus de putere GND, celălalt la plus Vs, iar al treilea este ieșirea semnalului primit afară.

Spre deosebire de o fotodiodă IR standard, un receptor IR este capabil nu numai să primească, ci și să proceseze un semnal infraroșu sub formă de impulsuri cu o frecvență fixă și o durată dată. Acest lucru protejează dispozitivul de alarme false, radiații de fundal și interferențe de la alte aparate electrocasnice care emit în domeniul IR. O interferență suficient de puternică pentru receptor poate fi creată de lămpile fluorescente de economisire a energiei cu un circuit electronic de balast.

Un micro-ansamblu al unui receptor de radiație IR tipic include: fotodiodă PIN, amplificator reglabil, filtru trece-bandă, detector de amplitudine, filtru integrator, dispozitiv de prag, tranzistor de ieșire

O fotodiodă PIN din familia fotodiodelor, în care o altă regiune este creată din propriul semiconductor (i-regiune) între regiunile n și p - acesta este în esență un strat de semiconductor pur fără impurități. Acesta este cel care conferă diodei PIN proprietățile sale speciale. În stare normală, nici un curent nu trece prin fotodioda PIN, deoarece este conectată la circuit în direcția opusă. Când perechile electron-gaură sunt generate în regiunea i sub acțiunea radiației IR externe, un curent începe să curgă prin diodă. Care apoi merge la un amplificator reglabil.

Apoi semnalul de la amplificator ajunge la un filtru trece-bandă care protejează împotriva interferențelor în domeniul IR. Filtrul trece-bandă este reglat la o frecvență strict fixă. De obicei, se aplică filtre care sunt reglate la o frecvență de 30; 33; 36; 36,7; 38; 40; 56 și 455 kiloherți. Pentru ca semnalul emis de telecomandă să fie recepționat de receptorul IR, acesta trebuie să fie modulat cu aceeași frecvență la care este setat filtrul.

După filtru, semnalul merge către detectorul de amplitudine și filtrul integrator. Acesta din urmă este necesar pentru a bloca rafale scurte de semnal unic care pot apărea din interferențe. În plus, semnalul ajunge la dispozitivul de prag și la tranzistorul de ieșire. Pentru o funcționare stabilă, câștigul amplificatorului este reglat de sistemul de control automat al câștigului (AGC).

Carcasele modulelor IR sunt realizate într-o formă specială care ajută la focalizarea radiației primite pe suprafața sensibilă a fotocelulei. Materialul corpului transmite radiații cu o lungime de undă strict definită de la 830 la 1100 nm. Astfel, dispozitivul folosește un filtru optic. Pentru a proteja elementele interne de efectele e-mailului extern. câmpuri, se folosește un scut electrostatic.

Verificarea receptorului IR

Deoarece receptorul de semnal IR este un microansamblu specializat, pentru a vă asigura că funcționează, trebuie să aplicați o tensiune de alimentare microcircuit, de obicei 5 volți. Consumul de curent în acest caz va fi de aproximativ 0,4 - 1,5 mA.

Dacă receptorul nu primește un semnal, atunci în pauzele dintre rafale de impulsuri, tensiunea de la ieșire corespunde practic cu tensiunea de alimentare. Este între GND iar pinul de ieșire a semnalului poate fi măsurat cu orice multimetru digital. De asemenea, se recomandă măsurarea curentului consumat de microcircuit. Dacă îl depășește pe cel standard (vezi cartea de referință), atunci cel mai probabil microcircuitul este defect.

Deci, înainte de a începe testul modulului, trebuie să stabilim pinout-ul ieșirilor sale. Aceste informații sunt de obicei ușor de găsit în ghidul nostru de fișe de date pentru mega electronice. Îl poți descărca făcând clic pe imaginea din dreapta.

Să verificăm cipul TSOP31236, pinout-ul său corespunde figurii de mai sus. Conectăm ieșirea pozitivă de la sursa de alimentare realizată de sine la ieșirea pozitivă a modulului IR (Vs), iar ieșirea negativă la ieșirea GND. Și conectăm a treia ieșire OUT la sonda pozitivă a multimetrului. Conectam sonda negativă la firul comun GND. Comutăm multimetrul în modul de tensiune DC la 20 V.

De îndată ce pachetele de impulsuri infraroșii încep să ajungă la fotodioda microansamblului IR, tensiunea la ieșirea acestuia va scădea cu câteva sute de milivolți. În acest caz, va fi clar vizibil modul în care valoarea de pe ecranul multimetrului scade de la 5,03 volți la 4,57. Dacă eliberăm butonul telecomenzii, atunci ecranul va afișa din nou 5 volți.

După cum puteți vedea, receptorul IR răspunde corect la semnalul de la telecomandă. Deci modulul este corect. În mod similar, puteți verifica orice module din designul integrat.

schema din revista „Tânărul tehnician”.

Cum funcționează dispozitivul. Vă sugerez să urmăriți un scurt videoclip testând telecomanda IR „după ureche”. Puteți verifica rapid performanța și puterea semnalului prin sunet.

Diagrama receptorului IR și emițătorului IR

La asamblare, condensatoarele C1 și C2 ar trebui să fie cât mai aproape de amplificator! Căștile cu impedanță mare pot fi conectate la ieșire (căștile cu impedanță scăzută necesită un ULF separat). Fotodioda FD7 (eu am FD263: „pastilă” cu lentilă de focalizare); Rezistori de 0,125 W: R1 cu R4 setează factorul de putere a semnalului la 1000 de ori. Receptorul este ușor de configurat: fotodioda este direcționată către o sursă de radiații infraroșii, de exemplu, o lampă 220v-50Hz: filamentul va fi emis la o frecvență de 50Hz sau telecomanda de la televizor (video, etc. Sensibilitatea receptorului este ridicată: în mod normal primește semnale reflectate de pe pereți.

Diagrama dispozitivului

Diagrama unui receptor IR cu ULF

Recent, de necesitate, am asamblat un receptor IR pentru a testa telecomenzile IR (televizoare și DVD-uri). După finalizarea circuitului, am instalat un mono ULF TDA7056. Acest amplificator are caracteristici bune de câștig de aproximativ 42 dB; funcționează în intervalul de tensiune de la 3V la 18V, ceea ce a permis receptorului IR să funcționeze chiar și la o tensiune de 3V; Gama de câștig TDA de la 20 Hz la 20 kHz (UD708 omite până la 800 kHz) este suficient pentru a utiliza receptorul ca acompaniament audio; are protecție împotriva scurtcircuitului pe toate „picioarele”; protecție împotriva „supraîncălzirii”; coeficient de auto-interferență slab. În general, mi-a plăcut acest ULF compact și de încredere (o avem pentru 90 de ruble).
Există o descriere detaliată pentru el. Figura 1 prezintă un exemplu de utilizare a unui amplificator.

Fotografie TDA7056

Fig.1. Circuit amplificator cu TDA7056

Verificarea receptorului infraroșu

După cum știți, receptorul IR este un microcircuit specializat. Acest lucru complică verificarea acestuia. Dar, în ciuda acestui fapt, puteți verifica receptorul IR. Acest lucru va necesita niște echipamente. Și anume:

unitate de putere. Este de dorit ca sursa de alimentare să fie stabilizată cu o tensiune de ieșire de 5 volți. Puteți utiliza cu succes o sursă de alimentare de casă cu tensiune de ieșire reglabilă.

Multimetru digital. Orice multimetru digital cu capacitatea de a măsura tensiunea DC va face.

Orice reparabil telecomandă(DU).

Înainte de a începe verificarea modulului IR, trebuie să determinați pinout-ul ieșirilor acestuia. Dacă acest lucru nu se face, atunci puteți „arde” modulul IR. Dacă un receptor IR necunoscut a căzut în mâinile tale, atunci nu ar trebui să te grăbiți să-l conectați. Mai întâi trebuie să-l examinați cu atenție din toate părțile și să-i găsiți marcajele. Mai departe pe marcaj găsim pe site fișa tehnică pentru acest model de receptor IR alldatasheet.com sau printr-o căutare pe google. Citiți despre cum să faceți acest lucru. De regulă, în fișa de date există o imagine care indică pinout-ul. Este ușor să-ți dai seama.

Pentru modelul de receptor TSOP31236, pe care vor fi efectuate testele, pinout-ul arată astfel.

Concluzia numărul 1 este concluzia firului comun ( GND). Firul negativ al sursei de alimentare este conectat la această ieșire. Pinul numărul 2 este pinul pozitiv ( Vs). Firul pozitiv al sursei de alimentare este conectat la acesta. Pinul numărul 3 este semnalul de ieșire al receptorului ( OUT).

Dacă este pregătit echipamentul necesar și este determinată pinout-ul receptorului IR, atunci asamblam circuitul de testare. Este mai bine să asamblați circuitul de testare pe o placă de breadboard fără lipire. Acest lucru va dura câteva minute. Dacă nu există o placă fără lipire, atunci va trebui să lipiți circuitul de testare prin montare la suprafață.

Deci, asamblam sau lipim circuitul de testare. Ieșirea pozitivă de la sursa de alimentare (+5 V) este conectată la ieșirea pozitivă a modulului IR (Vs), negativul - la ieșirea negativă a receptorului IR (GND). Și a treia ieșire a receptorului IR (OUT) este conectată la pozitiv ( roșu) la sonda multimetrului. negativ ( negru) conectăm sonda multimetrului la firul comun (GND) al circuitului de testare. Comutăm multimetrul în modul de măsurare a tensiunii DC ( DC) până la limita de 20 V.

Metoda de verificare.

Cei care au învățat deja ce este un receptor IR știu că, în timp ce receptorul IR nu primește radiații de la telecomandă, există o tensiune la ieșire care este aproape egală cu tensiunea de alimentare. Adică 5 volți. Nu se va schimba până când „pachetele” de impulsuri infraroșii de la telecomandă încep să cadă pe fotodioda sensibilă a receptorului. Fotografia arată că ieșirea (OUT) a receptorului IR este de 5,03 volți.

Esența testului este de a verifica modificarea tensiunii la ieșirea modulului IR atunci când radiația infraroșie de la orice telecomandă îl lovește.

De îndată ce pachetele de impulsuri infraroșii de la telecomandă încep să cadă pe fotodioda receptorului IR, tensiunea la ieșirea acestuia va scădea. În teorie, ar trebui să scadă la aproape zero, dar deoarece multimetrul nu are timp să răspundă la o schimbare a tensiunii, va arăta o cădere de tensiune de câteva sute de milivolți. Amintiți-vă că semnalul telecomenzii este sub formă de rafale de impulsuri. De aceea, un multimetru obișnuit nu are timp să reflecte modificări atât de rapide ale tensiunii la ieșirea modulului pe afișaj.

Apăsăm orice buton de pe telecomandă și nu dăm drumul. În acest caz, se va vedea cum valoarea tensiunii scade de la 5,03 volți la 4,57 pe afișajul multimetrului. Tensiunea de ieșire a scăzut cu 460 milivolți (mV).

Dacă eliberați butonul de pe telecomandă, atunci valoarea tensiunii va reveni la 5 volți pe afișaj.

După cum puteți vedea, receptorul de semnal infraroșu răspunde corect la semnalul de la telecomandă. Mijloace Modul IR OK. În mod similar, puteți verifica și alte receptoare de semnal infraroșu într-un design modular.

Cred că este clar că dacă receptorul IR nu răspunde la semnalele de la telecomandă și tensiunea la ieșire nu se modifică nici măcar cu un milivolt, atunci cu un grad mare de probabilitate se poate argumenta că receptorul IR este defect . În practică, a fost testat un receptor IR HS0038, preluat de pe un televizor color, care a ars în timpul unei furtuni. Deci, la verificarea receptorului IR, s-a dovedit că nu exista tensiune la ieșire chiar și în modul „standby”, iar consumul de curent a fost 0. Modulul IR s-a dovedit a fi ars (cel mai probabil din cauza unui exces). tensiune de alimentare mai mare de 6 volți).

Printre receptoarele cu infraroșu din seria TSOP și altele similare, există așa-numitele specimene de joasă tensiune. În marcajul lor, au numărul 3. Reprezentantul unui astfel de modul IR de joasă tensiune este TSOP 3 1236. Acest receptor IR funcționează deja cu o tensiune de alimentare de 3 volți.

Dacă o instanță de joasă tensiune a unui receptor IR este testată (de exemplu, cum ar fi TSOP31236), atunci modulul IR poate fi alimentat cu o tensiune de alimentare atât de 3 volți, cât și de 5 volți. Metoda de testare a unui astfel de receptor IR este similară cu cea descrisă.

Când verificați receptoarele de semnal infraroșu, merită să ne amintim că oricare dintre ele are un filtru în compoziția sa. Acest filtru este reglat la o anumită frecvență, de obicei în intervalul 30-40 kiloherți. Dar, în practică, un modul IR cu o frecvență de reglare a filtrului de 56 și 455 kiloherți poate cădea și el în mâini (nu se știe niciodată). Deci, un astfel de receptor poate și va primi un semnal infraroșu de la o telecomandă obișnuită, dar nu va exista niciun semnal la ieșire. De ce? Pentru că telecomanda va emite un semnal modulat cu o frecvență de, de exemplu, 36 kiloherți, iar receptorul este setat să primească un semnal modulat cu o frecvență de 455 kiloherți. Este clar că în acest caz semnalul pur și simplu nu va trece prin filtru.

Pentru receptoarele IR utilizate pe scară largă din seria TSOP și analogii, frecvența de reglare a filtrului este de obicei 36; 36,7 și 38 kiloherți. Ei primesc bine un semnal de la aproape orice telecomandă luată de la electronice de larg consum. Și chiar dacă frecvența filtrului nu se potrivește exact cu frecvența de modulație a semnalului de la telecomandă, semnalul va fi recepționat. Uneori, tot ce trebuie să faceți este să mutați telecomanda mai aproape de receptorul IR.

Receptoarele integrate de radiații infraroșii sunt utilizate pe scară largă în echipamentele radio-electronice de uz casnic. În alt fel, ele sunt numite și module IR.

Ele pot fi găsite în orice dispozitiv electronic care poate fi controlat cu ajutorul unei telecomenzi.

Iată, de exemplu, receptorul IR de pe placa de circuite imprimate a televizorului.

În ciuda simplității aparente a acestei componente electronice, este un circuit integrat specializat conceput pentru a primi un semnal infraroșu de la telecomenzi (RC). De regulă, un receptor IR are cel puțin 3 pini. Un pin este comun și se conectează la minus «-» alimente ( GND), celălalt servește drept pozitiv «+» ieșire ( Vs), și a treia ieșire a semnalului primit ( afară).

Spre deosebire de o fotodiodă în infraroșu convențională, un receptor IR poate primi și procesa un semnal infraroșu, care este un impuls IR cu o frecvență fixă și o anumită durată - o explozie de impulsuri. Această soluție tehnologică elimină declanșatoarele aleatorii care pot fi cauzate de radiația de fundal și interferența de la alte dispozitive care emit în domeniul infraroșu.

De exemplu, lămpile fluorescente cu balast electronic pot crea interferențe puternice la receptorul IR. Este clar că folosirea unui receptor IR în locul unei fotodiode IR convenționale nu va funcționa, deoarece modulul IR este un microcircuit specializat, ascuțit pentru anumite nevoi.

Pentru a înțelege principiul de funcționare al modulului IR, să aruncăm o privire mai atentă asupra dispozitivului său folosind o diagramă bloc.

Cipul receptorului IR include:

Fotodioda PIN

Amplificator reglabil

Filtru trece banda

Detector de amplitudine

Filtru de integrare

dispozitiv de prag

Fotodioda PIN- Acesta este un fel de fotodiodă, în care între zone nȘi p există o regiune de semiconductor intrinseci ( i-zona ). Regiunea semiconductoare intrinsecă este în esență un strat de semiconductor pur fără impurități introduse în ea. Acest strat conferă diodei PIN proprietățile sale speciale. Apropo, diodele PIN (nu fotodiode) sunt utilizate în mod activ în electronica cu microunde. Aruncă o privire la telefonul tău mobil, folosește și o diodă PIN.

Dar, înapoi la fotodioda PIN. În stare normală, curentul nu trece prin fotodioda PIN, deoarece este inclus în circuit în direcția opusă (în așa-numita polarizare inversă). Deoarece sub acțiunea radiației infraroșii externe în i-regiuni Apar perechi electron-gaură, apoi, ca urmare, un curent începe să curgă prin diodă. Acest curent este apoi convertit în tensiune și alimentat la amplificator reglabil.

Apoi, semnalul de la amplificatorul reglabil este alimentat filtru trece-bandă. Acesta servește ca protecție împotriva interferențelor. Filtrul trece-bandă este reglat la o anumită frecvență. Deci, la receptoarele IR se folosesc în principal filtre trece-bandă, reglate la o frecvență de 30; 33; 36; 36,7; 38; 40; 56 și 455 kiloherți. Pentru ca semnalul emis de telecomandă să fie recepționat de receptorul IR, acesta trebuie modulat cu aceeași frecvență ca și filtrul trece-bandă al receptorului IR. Așa arată, de exemplu, un semnal modulat de la o diodă în infraroșu emițător (vezi figura).

Și așa arată semnalul de la ieșirea receptorului IR.

Trebuie remarcat faptul că selectivitatea filtrului trece-bandă este scăzută. Prin urmare, un modul IR cu un filtru de 30 kHz poate primi un semnal cu o frecvență de 36,7 kHz sau mai mult. Adevărat, în același timp, distanța de recepție sigură este redusă considerabil.

După ce semnalul a trecut prin filtrul trece-bandă, acesta este trimis către detector de amplitudineȘi filtru integrator. Este necesar un filtru de integrare pentru a suprima exploziile scurte de semnal unic care pot fi cauzate de interferențe. Semnalul este apoi trimis către dispozitiv de prag si apoi mai departe tranzistor de ieșire.

Pentru o funcționare stabilă a receptorului, câștigul amplificatorului reglabil este controlat de sistemul automat de control al câștigului ( AGC). Deoarece semnalul util este o explozie de impulsuri de o anumită durată, datorită inerției AGC, semnalul are timp să treacă prin calea de amplificare și alte noduri ale circuitului.

În cazul în care durata exploziei de impulsuri este excesivă, sistemul AGC este declanșat, iar receptorul nu mai primește semnalul. Această situație poate apărea atunci când receptorul IR este iluminat de o lampă fluorescentă cu balast electronic, care funcționează la frecvențe de 30 - 50 kiloherți. În acest caz, radiația infraroșie modulată de la vaporii de mercur ai lămpii poate trece prin filtrul de protecție cu trecere în bandă al fotodetectorului și poate declanșa AGC. Desigur, în acest caz, sensibilitatea receptorului IR scade.

Prin urmare, nu vă mirați când fotodetectorul televizorului nu primește comenzi de la telecomandă. Poate că este pur și simplu împiedicat de iluminarea lămpilor fluorescente.

Ajustare automată a pragului ( ARP) îndeplinește o funcție similară ca AGC, controlând pragul dispozitivului de prag. ARP stabilește nivelul pragului în așa fel încât să reducă numărul de impulsuri false la ieșirea modulului. În absența unui semnal util, numărul de impulsuri false poate ajunge la 15 pe minut.

Forma corpului modulului IR contribuie la focalizarea radiației primite pe suprafața sensibilă a fotodiodei. Materialul corpului transmite radiații cu o lungime de undă de 830 până la 1100 nm. Astfel, dispozitivul implementează un filtru optic. În modul este instalat un ecran electrostatic pentru a proteja elementele receptorului de efectele câmpurilor electrice externe. Fotografia prezintă modulele IR ale mărcii HS0038A2Și TSOP2236. Pentru comparație, fotodiodele IR convenționale sunt afișate una lângă alta. KDF-111VȘi FD-265.

Receptoare IR

Cum se verifică starea de sănătate a receptorului IR?

Deoarece receptorul de semnal IR este un microcircuit specializat, pentru a verifica în mod fiabil funcționalitatea acestuia, este necesar să se aplice o tensiune de alimentare microcircuit. De exemplu, tensiunea nominală de alimentare pentru modulele IR de „înaltă tensiune” din seria TSOP22 este de 5 volți. Consumul de curent este de unități de miliamperi (0,4 - 1,5 mA). Când conectați alimentarea la modul, merită să luați în considerare pinout-ul.

În starea în care receptorului nu este aplicat niciun semnal, precum și în pauzele dintre rafale de impulsuri, tensiunea la ieșire (fără sarcină) este aproape egală cu tensiunea de alimentare. Tensiunea de ieșire dintre masă (GND) și pinul de ieșire a semnalului poate fi măsurată cu un multimetru digital. De asemenea, puteți măsura curentul consumat de modul. Dacă consumul de curent depășește cel tipic, atunci cel mai probabil modulul este defect.

Citiți cum să verificați starea receptorului IR folosind sursa de alimentare, multimetrul și telecomanda.

După cum puteți vedea, receptoarele de semnal IR utilizate în sistemele de telecomandă cu infraroșu au un dispozitiv destul de sofisticat. Acești fotodetectori sunt adesea folosiți de fanii tehnologiei microcontrolerelor în dispozitivele lor de casă.