IR Transmitter และตัวรับสัญญาณ IRมักใช้เพื่อควบคุมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบไร้สายโดยส่วนใหญ่จะใช้รีโมท รีโมททีวีและรีโมท AC เป็นตัวอย่างที่ดีที่สุดของเครื่องส่งสัญญาณ IR โดยทั่วไปทีวีจะประกอบด้วย TSOP1738 เป็นตัวรับสัญญาณ IR ซึ่งจะตรวจจับพัลส์ IR แบบมอดูเลตและแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้า ที่นี่ในวงจรของเราที่เราจะสร้าง IR ระยะไกลและตัวรับสัญญาณ เราใช้ IR LED เป็นตัวส่งและ TSOP1738 เป็นตัวรับสัญญาณ IR
IR LED ทำงานอย่างไร?
IR LED เปล่งแสงอินฟราเรดหมายความว่าจะเปล่งแสงในช่วงความถี่อินฟราเรด เราไม่สามารถมองเห็นแสงอินฟราเรดผ่านดวงตาของเราพวกมันมองไม่เห็นด้วยตามนุษย์ ความยาวคลื่นของอินฟราเรด (700nm - 1mm) นั้นเกินกว่าแสงที่มองเห็นได้ปกติ ทุกสิ่งที่ผลิตความร้อนจะปล่อยรังสีอินฟราเรดเหมือนร่างกายมนุษย์ อินฟราเรดมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับแสงที่มองเห็นได้เช่นสามารถโฟกัสสะท้อนและโพลาไรซ์ได้เหมือนแสงที่มองเห็นได้
นอกเหนือจากการเปล่งแสงอินฟราเรดที่มองไม่เห็นแล้ว IR LED ดูเหมือน LED ทั่วไปและยังทำงานเหมือน LED ทั่วไปหมายความว่าใช้กระแสไฟฟ้า 20mA และกำลังไฟ 3vots IR LED มีมุมเปล่งแสงประมาณ. 20-60 องศาและช่วงประมาณ ไม่กี่เซนติเมตรถึงหลายฟุตขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องส่งสัญญาณ IR และผู้ผลิต เครื่องส่งสัญญาณบางตัวมีช่วงเป็นกิโลเมตร
ตัวรับ IR (TSOP17XX)
TSOP17XX รับคลื่นอินฟราเรดที่มอดูเลตและเปลี่ยนเอาต์พุต TSOP มีให้เลือกหลายช่วงความถี่เช่น TSOP1730, TSOP1738, TSOP1740 เป็นต้นตัวเลขสองตัวสุดท้ายแทนความถี่ (เป็น Khz) ของรังสี IR แบบมอดูเลตซึ่ง TSOP ตอบสนอง เช่นเดียวกับตัวอย่าง TSOP1738 ตอบสนองเมื่อได้รับรังสี IR ที่มอดูเลตที่ 38Khz หมายถึงตรวจจับ IR ที่เปิดและปิดที่อัตรา 38Khz เอาต์พุตของ TSOP มีการใช้งานต่ำหมายความว่าเอาต์พุตยังคงสูงเมื่อไม่มี IR และจะต่ำเมื่อตรวจพบการแผ่รังสี IR TSOP ทำงานบนความถี่เฉพาะเพื่อให้ IR อื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมไม่สามารถแทรกแซงได้ยกเว้น IR ที่ปรับความถี่เฉพาะ มีสามพินกราวด์ Vs (พลังงาน) และ PIN OUTPUT
แผนภาพวงจรส่งสัญญาณ IR
เราใช้TSOP1738 เป็นตัวรับสัญญาณ IRดังนั้นเราต้องสร้าง IR แบบมอดูเลตที่ 38 kHz คุณสามารถใช้ TSOP ใดก็ได้ แต่คุณต้องสร้าง IR ของความถี่ที่เกี่ยวข้องเป็น TSOP ดังนั้นเราจึงใช้ตัวจับเวลา 555 ในโหมด Astableเพื่อแกว่ง IR ที่ความถี่ 38KHz อย่างที่เราทราบกันดีว่าความถี่การสั่นของตัวจับเวลา 555 นั้นตัดสินใจโดยตัวต้านทาน R1, R2 และตัวเก็บประจุ C1 อย่างที่คุณเห็นในวงจร IR Transmitterเราได้ใช้ตัวเก็บประจุ 1k R1, 20K R2 และ 1nF เพื่อสร้างความถี่โดยประมาณ 38 กิโลเฮิร์ตซ์. สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรนี้: 1.44 / ((R1 + 2 * R2) * C1)
ขาเอาท์พุท 3 ของ 555 Timer IC เชื่อมต่อกับ IR LED โดยใช้ตัวต้านทาน 470 และสวิตช์ปุ่มกด เมื่อใดก็ตามที่เรากดปุ่มวงจรจะปล่อยสัญญาณ IR แบบมอดูเลตที่ 38 KHz ตัวเก็บประจุ 100uF เชื่อมต่อผ่านแหล่งจ่ายเพื่อให้แหล่งจ่ายคงที่ไปยังวงจรโดยไม่มีการกระเพื่อม
แผนภาพวงจรรับสัญญาณ IR
วงจรรับสัญญาณ IR นั้นง่ายมากเราเพียงแค่เชื่อมต่อ LED เข้ากับเอาต์พุตของ TSOP1738 เพื่อทดสอบตัวรับสัญญาณ เราใช้ทรานซิสเตอร์ BC557 PNP ที่นี่เพื่อเปลี่ยนเอฟเฟกต์ของ TSOP ซึ่งหมายความว่าเมื่อใดก็ตามที่เอาต์พุตเป็น LED สูงจะดับและเมื่อใดก็ตามที่ตรวจพบ IR และเอาต์พุตต่ำ LED จะติด ทรานซิสเตอร์ PNP ทำงานตรงข้ามกับทรานซิสเตอร์ NPN ทำหน้าที่เป็นสวิตช์เปิดเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับฐานและทำหน้าที่เป็นสวิตช์ปิดเมื่อไม่มีแรงดันไฟฟ้าที่ฐาน ดังนั้นโดยปกติเอาต์พุต TSOP จะยังคงสูงและทรานซิสเตอร์จะทำงานเป็นสวิตช์เปิดและ LED จะดับ ทันทีที่ TSOP ตรวจพบอินฟราเรดเอาต์พุตจะต่ำและทรานซิสเตอร์จะทำงานเป็นสวิตช์ปิดและ LED จะติด ดังที่คุณเห็นในวงจรรับสัญญาณ IRด้านล่างตัวต้านทาน 10k ใช้สำหรับการให้น้ำหนักที่เหมาะสมกับทรานซิสเตอร์และใช้ตัวต้านทาน 470ohm ที่ LED เพื่อ จำกัด กระแส ดังนั้นเมื่อใดก็ตามที่เรากดปุ่มที่เครื่องส่งสัญญาณ IR จะตรวจพบโดย TSOP1738 และ LED จะเรืองแสง
เราได้แก้ไขเพิ่มเติมวงจรนี้โดยใช้รีเลย์เพื่อควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้ากระแสสลับโดยรีโมท IR ในวงจรสวิตช์ควบคุมระยะไกลนี้ ดูส่วนวงจรอิเล็กทรอนิกส์ของเราเพื่อเรียนรู้และสร้างวงจรที่น่าสนใจและโครงการง่ายๆ