ІЧ-приймачі



Інфрачервоний датчик полум'я YS-17 (5 мм)
ХІТ

Інфрачервоний датчик полум'я YS-17 (5 мм)

Інфрачервоний датчик полум'я YS-17 (5 мм) - реагує на інфрачервоне випромінювання (відкритий вогонь) і найбільш чутливий до довжин хвиль від 760 нм до 1100 нм. Цей датчик полум..

3.50 грн.

Фотоприймач інфрачервоний VS1838 38кГц
ХІТ

Фотоприймач інфрачервоний VS1838 38кГц

Фотоприймач інфрачервоний VS1838 38кГц - це повністю закінчений пристрій прийому інформації, переданої інфрачервоним пристроєм, що працює на частоті 38 кГц. Технічні характеристики ..

7.50 грн.

Фотоприймач VS1838 інфрачервоний 38кГц
ХІТ

Фотоприймач VS1838 інфрачервоний 38кГц

Фотоприймач VS1838 інфрачервоний 38кГц - це повністю закінчений пристрій прийому інформації, переданої інфрачервоним пристроєм, що працює на частоті 38 кГц. Технічні характеристики ..

6.70 грн.

Показано від 1 до 3 з 3 (всього сторінок: 1)

Асортимент категорії ІЧ-приймачі

Велика частина сучасної побутової електронної апаратури має пульт дистанційного управління, який використовує інфрачервоне (ІЧ) випромінювання в якості способу передачі інформації. ІЧ канал передачі даних використовується в деяких пристроях системи "розумний будинок".

Принцип ІЧ передачі інформації
Інфрачервоне, або теплове випромінювання - це електромагнітне випромінювання, яке випускає будь-яке нагріте до певної температури тіло. ІК діапазон лежить в найближчій до видимого світла області спектра, в його довгохвильовій частині і займає область приблизно від 750 нм до 1000 мкм. Інфрачервоне випромінювання становить більшу частину випромінювання ламп розжарювання, близько половини випромінювання Сонця. Оптичні властивості речовин в інфрачервоному випромінюванні відрізняються від їх властивостей у видимому світлі. Наприклад, деяке скло непрозоре для інфрачервоних променів, а парафін, на відміну від видимого світла, прозорий для ІЧ випромінювання і використовується для виготовлення ІЧ лінз. Для його реєстрації використовують теплові і фотоелектричні приймачі та спеціальні фотоматеріали. Джерелом інфрачервоних променів, крім нагрітих тіл, найбільш часто використовуються твердотільні випромінювачі - інфрачервоні світлодіоди, ІЧ лазери, для реєстрації застосовуються фотодіоди, форотезистори або болометри. Деякі особливості інфрачервоного випромінювання роблять його зручним для застосування в пристроях передачі даних:

  • ІЧ твердотільні випромінювачі (ІЧ світлодіоди) компактні, практично безінерційні, економічні та недорогі.
  • ІЧ приймачі компактні і також недорогі.
  • ІЧ промені не відволікають увагу людини в силу своєї невидимості.
  • Незважаючи на поширеність ІЧ променів і високий рівень "фону", джерел імпульсних перешкод в ІЧ області мало.
  • ІЧ випромінювання низької потужності не позначається на здоров'я людини.
  • ІЧ промені добре відбиваються від більшості матеріалів (стін, меблів).
  • ІЧ випромінювання не проникає крізь стіни і не заважає роботі інших аналогічних пристроїв.

Все це дозволяє з успіхом використовувати ІЧ спосіб передачі інформації в багатьох пристроях. Інфрочервоні передавачі та приймачі знаходять застосування в побутовій і промисловій електроніці, комп'ютерній техніці, охоронних системах, системах передачі даних на великі відстані по оптоволокну. Розглянемо більш докладно роботу систем (пультів) управління побутової електроніки.

Пульт ІЧ управління при натисканні кнопки випромінює кодовану посилку, а приймач, встановлений в керованому пристрої, приймає її і виконує необхідні дії. Для того, щоб передати логічну послідовність, пульт формує імпульсний пакет ІЧ променів, інформація в якому модулюється або кодується тривалістю або фазою складових пакет імпульсів. У перших пристроях управління використовувалися послідовності коротких імпульсів, кожний з яких представляв собою частину корисної інформації. Однак надалі, стали використовувати метод модулювання постійної частоти логічною послідовністю, в результаті чого в простір випромінюються не поодинокі імпульси, а пакети імпульсів певної частоти. Дані вже передаються закодованими тривалістю і положенням цих частотних пакетів. ІЧ приймач приймає таку послідовність і виконує демодуляцію. Такий метод передачі і прийому відрізняється високою завадозахищенністю, оскільки приймач, налаштований на частоту передавача, вже не реагує на перешкоди з іншою частотою. Сьогодні для прийому ІЧ сигналу зазвичай застосовується спеціальна мікросхема, яка об'єднує фотоприймач, підсилювач з смуговим фільтром, настроєним на певну несучу частоту, підсилювач з АРП і детектор для отримання сигналу. Крім електричного фільтра, така мікросхема має в своєму складі оптичний фільтр, налаштований на частоту прийнятого ІЧ випромінювання, що дозволяє максимально використовувати перевагу світлодіодного випромінювача, спектр випромінювання якого має невелику ширину. В результаті таких технічних рішень, стало можливим приймати малопотужний корисний сигнал на тлі ІЧ випромінювання інших джерел, побутових приладів, радіаторів опалення і т. д. Робота сучасних пристроїв інфрачервоного управління досить надійна, а дальність складає від декількох метрів до 40 і більше метрів, в залежності від варіанту реалізації та рівня перешкод.

Передавач ІЧ сигналу
Передавач ІЧ сигналу, ІЧ пульт, найчастіше має живлення від батарейки або акумулятора. Отже його споживання повинно бути максимально низьким. З іншого боку, сигнал який випромінюється повинен бути значної потужності для забезпечення великої дальності передачі. Такі протилежні по енергетичним витратам завдання успішно вирішуються способом передачі коротких імпульсних кодованих пакетів. У проміжках між передачами пульт практично не споживає енергії. Завдання контролера пульта - опитування кнопок клавіатури, кодування інформації, модулювання опорної частоти і видача сигналу на випромінювач. Для виготовлення пультів випускаються різні спеціалізовані мікросхеми, однак для цих цілей можуть бути використані і сучасні мікроконтролери загального застосування типу AVR або PIC. Основна вимога до таких мікроконтролерів - це наявність режиму сну з надзвичайно низьким споживанням і здатність відчувати натискання кнопок в цьому стані.

Випромінювач ІЧ сигналу видає інфрачервоні промені під дією струму збудження. Струм на випромінювач зазвичай перевищує можливості мікроконтролера, тому для формування необхідного струму встановлюється найпростіший світлодіодний драйвер на одному транзисторі. Для зниження втрат, при виборі транзистора необхідно звернути увагу на його коефіцієнт підсилення струму - β або h21. Чим вище цей коефіцієнт, тим вище ефективність пристрою. Сучасні передавачі використовують польові або CMOS транзистои, ефективність яких на використовуваних частотах можна вважати граничною.

Наведена схема не позбавлена ​​недоліків, зокрема при зниженні рівня заряду батареї, потужність випромінювання буде падати, що призведе до зниження дальності. Для зниження залежності від напруги живлення, можна використовувати найпростіший стабілізатор струму.

Більшість передавачів працюють на частоті 30 - 50 кГц. Такий діапазон частот був обраний історично при створенні перших подібних пристроїв. Була обрана область з найменшим рівнем перешкод. Крім того, приймалися в розрахунок обмеження на елементну базу. Надалі, у міру стандартизації і поширення апаратури з таким способом управління, перехід на інші частоти став недоцільним.

З метою збільшення імпульсної потужності передавача, а відповідно і його дальності, сигнал основної частоти відрізняється від меандру і має заповненість 3 - 6. Таким чином підвищується імпульсна потужність зі збереженням або навіть зменшенням середньої потужності. Імпульсний струм світлодіода вибирається виходячи з його паспортних значень і може досягати одного і більше Ампер. Імпульсний струм в більшості ІЧ пультів не перевищує 100 мА. При цьому, оскільки і опорна частота має малий коефіцієнт заповнення і тривалість кодованої посилки не перевищує 20-30 мс, середній струм, утримуючи кнопку не перевищує одного міліампера. Підвищення імпульсного струму світлодіода пов'язане з зниженням ефективності і зменшенням терміну служби. Сучасні інфрачервоні світлодіоди мають ефективність 100-200 мВт випромінюваної енергії при струмі 50 мА. Допустимий середній струм не повинен перевищувати 10-20 мА. Живлення світлодіода має мати RC фільтр, який знижує вплив імпульсної перешкоди на живлення мікроконтролера. Спектр застосовуваних світлодіодів для ІЧ пультів більшості побутової апаратури має максимум в області 940 нм.

Тривалість одиничного пакета опорної частоти для впевненого прийому становить не менше 12-15 і не більше 200 періодів. При передачі кодованої посилки, передавач формує на початку преамбулу, яка представляє собою один або кілька пакетів опорної частоти і дозволяє приймачу встановити необхідний рівень підсилення і фону. Дані в кодованій посилці передаються у вигляді нулів і одиниць, які визначаються тривалістю або фазою (відстанню між сусідніми пакетами). Загальна тривалість кодованої посилки найчастіше становить від декількох біт до декількох десятків байт. Порядок проходження, ознака початку і кількість даних визначається форматом посилки.

Приймач ІЧ сигналу
Приймач ІЧ сигналу як правило має в своєму складі власний приймач ІЧ випромінювання і мікроконтролер. Мікроконтролер розкодує отриманий сигнал і виконує необхідні дії. Оскільки приймач в більшості випадків встановлюється в апаратурі з мережним живленням, його споживання не суттєво. Мікроконтролер найчастіше виконує і інші сервісні функції в пристрої і є його центральним логічним пристроєм.

Приймач ІЧ випромінювання найчастіше виконується у вигляді окремого інтегрального модуля, який розташовується за передньою панеллю керованої апаратури. У передній панелі є прозоре для інфрачервоних променів віконце. Як правило, така мікросхема має три виводи - живлення, загальний і вихід сигналу. Виробники електронних компонентів пропонують приймачі ІЧ сигналів різного типу і виконання. Однак, принцип їх роботи однаковий. Усередині така мікросхема має:

  • фотоприймач - фотодіод
  • інтегруючий підсилювач, який виділяє корисний сигнал на рівні фону
  • обмежувач, що приводить сигнал до логічному рівню
  • смуговий фільтр, налаштований на частоту передавача
  • демодулятор - детектор, що виділяє піднесучу корисного сигналу.

Корпус такого приймача виконується з матеріалу, що виконує роль додаткового фільтра, що пропускає ІЧ промені певної довжини хвилі. Сучасні інтегральні приймачі дозволяють приймати корисний сигнал на рівні фону, що перевищує його в декілька десятків разів і при цьому відчувати посилки частоти, які мають лише від 4 - 5 періодів.

Живлення приймача випромінювання повинне бути виконане з RC фільтром для збільшення чутливості. Мікроконтролер виробляє перешкоду широкого спектра на лініях живлення, що може вплинути на роботу приймача.

Формати передачі ІЧ даних
Різні виробники побутової апаратури застосовують в своїх виробах різні пульти ІЧ управління. Оскільки пульт повинен спілкуватися тільки з конкретним пристроєм, він формує послідовність даних, яка унікальна для свого типу обладнання. Передані дані містять крім команди управління адресу пристрою, перевірочні дані і іншу сервісну інформацію. Більш того, різні виробники використовують різні способи формування послідовності даних і різні способи передачі логічних станів. Найбільш поширені способи кодування бітів інформації - це зміна тривалості паузи між пакетами (метод інтервалів) і кодування поєднанням станів (біфазний метод). Однак, зустрічаються способи кодування біт інформації тривалістю, поєднанням тривалості і паузи і т. д. Найбільш поширені формати передачі:

  • RC5 протокол компанії Philips
  • NEC протокол однойменної Японської компанії

Формати RC-5 і NEC використовуються багатьма виробниками електроніки. Деякі виробники розробили свій стандарт, але в основному використовують його самі. Менш поширені формати пультів управління:

  • JVC
  • ITT
  • Mitsubishi
  • Nokia NRC17
  • Philips RC6
  • Phiilps RC-MM
  • Philips RECS80
  • RCA Protocol
  • Samsung
  • Sharp
  • Sony SIRC
  • X-Sat Protocol

На відміну від пультів управління побутовою електронікою, які передають тільки одну команду, відповідну кнопці, пульти управління кондиціонерами передають при кожному натисканні всю інформацію про параметрах, обраних користувачем на екрані пульта, такі як температура, режим охолодження, нагрівання або вентиляції, потужність вентилятора і інші. В результаті, посилка стає досить тривалою. Наприклад, пульт побутового кондиціонера Daikin FTXG передає одноразово 35 байт інформації, яка скомпонована в трьох послідовних посилках. Формати пакетів ІЧ передачі кондиціонерів:

  • Daikin
  • Mitsubishi
  • Samsung

Інфрачервоні передавачі служать для синхронізації активних 3D окулярів з телевізором.

  • Формат передачі каналу синхронізації 3D телевізора

Двонаправлена передача інформації використовується в деяких мобільних пристроях: ноутбуках, телефонах, смартфонах, плеєрах і т. д. Передача інформації по протоколу IrDA заснована на форматах асинхронної передачі даних, реалізованих в COM портах комп'ютера.

  • IrDA формат передачі даних

Передача інформації на великі відстані не обходиться сьогодні без ІЧ випромінювання. Оптоволоконні лінії зв'язку використовують ІЧ випромінювання ближньої та середньої області спектра (деякі і видимого) для передачі даних.

  • Волоконно-оптичні лінії зв'язку (ВОЛЗ)
  • Бездротова передача даних в інфрачервоному діапазоні.
Розгорнути