Πώς να φτιάξετε ένα απλό κύκλωμα πομπού και δέκτη IR χρησιμοποιώντας χρονοδιακόπτη 555;

Ο πομπός IR και ο δέκτης IR χρησιμοποιούνται συνήθως για τον ασύρματο έλεγχο ηλεκτρονικών συσκευών, κυρίως μέσω τηλεχειριστηρίου. Τα τηλεχειριστήρια και τα τηλεχειριστήρια AC είναι το καλύτερο παράδειγμα πομπού IR. Η τηλεόραση αποτελείται συνήθως από το TSOP1738 ως δέκτη IR, ο οποίος ανιχνεύει διαμορφωμένους παλμούς IR και τους μετατρέπει σε ηλεκτρικό σήμα. Εδώ στο κύκλωμα κατασκευάζουμε το τηλεχειριστήριο IR και τον δέκτη του. Χρησιμοποιούμε IR LED ως πομπό και TSOP1738 ως δέκτη IR.

Πώς λειτουργεί το IR LED;

Το IR LED εκπέμπει υπέρυθρο φως, σημαίνει ότι εκπέμπει φως στο εύρος της υπέρυθρης συχνότητας. Δεν μπορούμε να δούμε υπέρυθρο φως μέσα από τα μάτια μας, είναι αόρατα για τα ανθρώπινα μάτια. Το μήκος κύματος των υπέρυθρων (700nm - 1mm) είναι ακριβώς πέρα ​​από το κανονικό ορατό φως. Οτιδήποτε παράγει θερμότητα, εκπέμπει υπέρυθρες όπως το ανθρώπινο σώμα μας. Οι υπέρυθρες έχουν τις ίδιες ιδιότητες με το ορατό φως, όπως μπορεί να εστιάζεται, να ανακλάται και να πολώνεται όπως το ορατό φως.

Εκτός από την εκπομπή αόρατου υπέρυθρου φωτός, το IR LED μοιάζει με κανονικό LED και λειτουργεί επίσης ως κανονικό LED, σημαίνει ότι καταναλώνει ρεύμα 20mA και ισχύ 3Vots. Τα LED LED έχουν γωνία εκπομπής φωτός περίπου. 20-60 βαθμός και εύρος περίπου. λίγα εκατοστά έως αρκετά πόδια, εξαρτάται από τον τύπο του πομπού IR και τον κατασκευαστή. Ορισμένοι πομποί έχουν εύρος σε χιλιόμετρα.

Δέκτης IR (TSOP17XX)

Το TSOP17XX λαμβάνει τα διαμορφωμένα κύματα υπέρυθρων και αλλάζει την έξοδο του. Το TSOP διατίθεται σε πολλές περιοχές συχνοτήτων όπως TSOP1730, TSOP1738, TSOP1740 κ.λπ. Τα δύο τελευταία ψηφία αντιπροσωπεύουν τη συχνότητα (σε Khz) των διαμορφωμένων ακτίνων IR, στις οποίες αποκρίνεται το TSOP. Όπως για παράδειγμα το TSOP1738 αντιδρά όταν λαμβάνει την υπεριώδη ακτινοβολία διαμορφωμένη στα 38Khz. Σημαίνει ότι ανιχνεύει το IR που ενεργοποιείται και απενεργοποιείται με ρυθμό 38Khz. Η έξοδος του TSOP είναι ενεργή χαμηλή, σημαίνει ότι η έξοδος της παραμένει ΥΨΗΛΗ όταν δεν υπάρχει IR και γίνεται χαμηλή όταν ανιχνεύει ακτινοβολία IR Το TSOP λειτουργεί σε συγκεκριμένη συχνότητα, έτσι ώστε άλλα IR στο περιβάλλον να μην μπορούν να παρέμβουν, εκτός από το διαμορφωμένο IR συγκεκριμένης συχνότητας. Διαθέτει τρεις καρφίτσες, Γείωση, Vs (τροφοδοσία) και OUTPUT PIN.

Διάγραμμα κυκλώματος πομπού IR

Χρησιμοποιούμε το TSOP1738 ως δέκτη IR, επομένως πρέπει να δημιουργήσουμε το διαμορφωμένο IR 38 kHz. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε TSOP, αλλά πρέπει να δημιουργήσετε IR αντίστοιχης συχνότητας ως TSOP. Χρησιμοποιούμε λοιπόν 555 χρονοδιακόπτη σε λειτουργία Astable για να ταλαντώσουμε το IR με συχνότητα 38KHz. Όπως γνωρίζουμε, η συχνότητα ταλάντωσης του χρονοδιακόπτη 555 αποφασίζεται από την αντίσταση R1, R2 και τον πυκνωτή C1. Όπως μπορείτε να δείτε στο κύκλωμα IR Transmitter χτύπημα Χρησιμοποιήσαμε πυκνωτή 1k R1, 20K R2 και 1nF για να δημιουργήσουμε τη συχνότητα περίπου. 38 KHz. Μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο: 1,44 / ((R1 + 2 * R2) * C1).

Ο ακροδέκτης εξόδου 3 του χρονοδιακόπτη 555 IC έχει συνδεθεί με IR LED χρησιμοποιώντας 470 αντίσταση και διακόπτη μπουτόν. Κάθε φορά που πατάμε το κουμπί, το κύκλωμα εκπέμπει διαμορφωμένο IR στα 38 KHz. Ένας πυκνωτής 100uF συνδέεται σε όλη την παροχή για να παρέχει τη συνεχή τροφοδοσία στο κύκλωμα, χωρίς κυματισμό.

Διάγραμμα κυκλώματος δέκτη IR

Το κύκλωμα δέκτη IR είναι πολύ απλό, απλά πρέπει να συνδέσουμε ένα LED στην έξοδο του TSOP1738, για να ελέγξουμε τον δέκτη. Έχουμε χρησιμοποιήσει το τρανζίστορ BC557 PNP εδώ, για να αντιστρέψουμε το αποτέλεσμα του TSOP, σημαίνει όποτε η έξοδος είναι ΥΨΗΛΗ LED θα είναι OFF και όποτε ανιχνεύσει IR και η έξοδος είναι χαμηλή, η LED θα είναι ON. Το τρανζίστορ PNP συμπεριφέρεται αντίθετα από το τρανζίστορ NPN, ενεργεί ως ανοιχτός διακόπτης όταν εφαρμόζεται τάση στη βάση του και ενεργεί ως κλειστός διακόπτης όταν δεν υπάρχει τάση στη βάση του. Έτσι, κανονικά, η έξοδος TSOP παραμένει ΥΨΗΛΗ και το τρανζίστορ συμπεριφέρεται ως ανοιχτός διακόπτης και το LED θα σβήσει. Μόλις το TSOP ανιχνεύσει υπέρυθρες, η έξοδος του γίνεται χαμηλή και το τρανζίστορ συμπεριφέρεται ως κλειστός διακόπτης και η λυχνία LED θα είναι αναμμένη. Όπως μπορείτε να δείτε στο παρακάτω κύκλωμα δέκτη IRΜια αντίσταση 10k χρησιμοποιείται για την παροχή κατάλληλης πόλωσης στο τρανζίστορ και μια αντίσταση 470ohm χρησιμοποιείται στο LED για τον περιορισμό του ρεύματος. Έτσι, κάθε φορά που πατάμε το κουμπί πομπού IR, ανιχνεύεται από το TSOP1738 και το LED θα ανάβει.

Έχουμε τροποποιήσει περαιτέρω αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιώντας ένα ρελέ για να λειτουργήσουμε τις ηλεκτρικές συσκευές εναλλασσόμενου ρεύματος από ένα τηλεχειριστήριο IR, σε αυτό το τηλεχειριστήριο κύκλωμα διακόπτη. Δείτε την ενότητα ηλεκτρονικών κυκλωμάτων για να μάθετε και να δημιουργήσετε πιο ενδιαφέροντα κυκλώματα και απλά έργα.