Что такое ик приемник. Устанавливаем дополнительный ик-приемник в спутниковый ресивер. Схема подключения ИК-приемника

схема из журнала "Юный Техник".

Интересное направление радиоэлектроники, которая дополнила эту электронику новыми преимуществами "невидимого" света (инфракрасный свет). Вот я и предлагаю схему простого (для примера) приемника и передатчика основанного на инфракрасных лучах. Основа: операционный усилитель к140уд7 (у меня тут уд708), излучающий и принамющие ИК-фотодиоды, УНЧ (к548ун1а(б,в - индексами)- на два канала)(правда куда второй канал усилителя "включите" решать вам - схема предатчика рассчитана на один канал, т.е. моно). Питание устройства: вообще рекомендую с приличной стабилизацией токов (а так "дендюшный" адаптер раздражает фоном "сети"). Способ: амплитудно-модулированный сигнал передатчика усиливается приемником в 1000 раз.

Как работает устройство. Предлагаю Вам просмотреть небольшой видеоролик тестирование ИК-пульта "на слух". Можно быстро проверить работоспособность и мощность сигнала по звуку.

Схема ИК-приемника и ИК-передатчика

При сборке конденсаторы С1 и С2 должны быть как можно ближе к усилителю! К выходу можно подключить высокоомные наушники (для низкоомных нужен отдельный УНЧ). Фотодиод ФД7 (у меня ФД263: "таблетка" с фокусирующей линзой); 0.125Вт резисторы: R1 с R4 задают коэффициент услиния сигнала в 1000 раз. Приемник налаживается просто: фотодиод направляется на источник ИК-излучения, например, лампу 220в-50Гц: нить накала будет фонит с частотой 50Гц или пульт ДУ от телевизора (видео и т.д.).Чувствителность приемника большая: нормально принимает сигналы отражённые от стен.

На передатчике ИК светодиоды АЛ107а: подойдёт любой. R2 2 кОм, С1 1000мкФх25в, С2 200мкФх25В, трансформатор тоже любой. Хотя вполне можно обойтись без трансфорсматора - подать усиленный аудиосигнал на конденсатор С2.

Схема устройств

Схема ИК приемника с УНЧ

Недавно по необходимости собрал ИК приемник для проверки ИК пультов (телевизоров и DVD). После доработки схемы - установил моно УНЧ TDA7056. Данный усилитель имеет хорошие харакетеристики усиления около 42 дБ; работает в диапазоне напряжении от 3В до 18В, что позволило ИК приемнику работать даже при напряжении 3В; диапазон усиления TDA от 20 Гц до 20кГц (УД708 проспукает до 800 кГц) вполне достаточно для использования приемника в качетсве аудио сопровождения; имеет защиту от короткого замыкания на всех "ножках"; защиту от "перегрева"; слабый коэффициент собственных помех. В целом мне понравился этот компактный и надежный УНЧ (у нас он стоит 90р.).
Есть к нему с подробным описанием. На рис.1 отображен пример использования усилителя.


Фото TDA7056


Рис.1. Схема усилителя с TDA7056

В итоге получился ИК приемник рис.2, который работает в диапазоне напряжении от 3В до 12В. Рекомендую применять для питания приемника батареи, либо аккумуляторы. При использованиии блока питания необходим стабилизированный источник, иначе будет слышен фон сети 50Гц, который усиливает УД708. Если устройство находится вблизи источника сетевого напряжения или радиоизлучения, то могут возникнуть наводки. Для уменьшения помех в схему необходимо включить конденсатор С5. TDA7056 рассчитан на выходной динамик в 16 Ом, к сожалению у меня такого нет. Пришлось использовать 4-омный динамик на 3 Вт, который был подключен через одноваттный резистор 50 Ом. Слишком низкое сопротивление катушки динамика вызывает избыток мощности и перегревает усилитель. В целом из-за дополнительного резистора УНЧ не греется, но обеспечивает вполне приемлемое усиление.

Приемник ИК — команд пульта дистанционного управления для управления бытовой техникой может быть легко сделан с применением десятичного счетчика CD4017, таймера NE555 и инфракрасного приемника TSOP1738.

Используя эту схема ИК приемника, можно с легкостью управлять своей бытовой техникой с помощью пульта от телевизора, DVD-плеера или же с помощью схемы ПДУ описанного в конце статьи.

Схема ИК приемника для дистанционного управления

Выводы 1 и 2 ик-приемника TSOP1738 используются для его питания. Резистор R1 и конденсатор C1 предназначены для стабильной работы и подавления различных помех по цепи питания.

Когда ИК лучи на частоте 38 кГц падает на ИК-приемник TSOP1738, на его выходе 3 появляется низкий уровень напряжения, при исчезновении ик-лучей вновь появляется высокий уровень. Этот отрицательный импульс усиливается транзистором Q1, который передает усиленный частотный сигнал на вход десятичного счетчика CD4017. Выводы счетчика 16 и 8 предназначены для питания его. Вывод 13 подключен к земле, разрешая тем самым его работу.

Выход Q2 (4 контакт) подключен к выводу сброса (15 контакт), чтобы сделать работу CD4017 в режиме бистабильного мультивибратора. В время первого импульса на Q0 появляется лог1, второй синхросигнал вызывает появление лог1 на Q1 (Q0 становится низким), а на третий сигнал опять выводит на Q0 лог 1 (Q2 подключен к MR, поэтому третий тактовый сигнал сбрасывает счетчик).

Давайте предположим, счетчик совершил сброс (Q0 высокий уровень, а остальные низкий). При нажатии на кнопку ПДУ, тактовый сигнал воздействует на счетчик, что приводит к появлению высокого уровня на Q1. Таким образом, LED D1 светится, транзистор Q2 включается и активируется реле.

Когда вновь нажимают кнопку ПДУ, на выводе Q0 появляется лог 1, реле отключается и LED D2 загорается. LED D1 указывает, когда прибор включен и LED D2 указывает, когда прибор выключен.

Вы можете использовать свой пульт от телевизора для управления или собрать отдельный на по приведенной ниже схеме.

  • Входное напряжение: 2,7 ... 5,5 В
  • Потребляемый ток: 0,65 … 1,05 мА (при Vсс = 5В) номинально 0,9 мА
  • Несущая частота: 38 кГц
  • Длинна световой волны: 850 … 1050 нм (пропускаемая фильтром более 80%)
  • Чувствительность: 0,17… 30000 мW/м2 (к мощности светового потока)
  • Расстояние приёма: до 45 м
  • Рабочая температура: -25 … 85 °C
  • Угол направленности: ±45°

Все модули линейки "Trema" выполнены в одном формате

Подключение:

Модуль подключается к любому цифровому выводу arduino. В комплекте имеется кабель для быстрого и удобного подключения к Trema Shield .

Модуль удобно подключать 3 способами, в зависимости от ситуации:

Способ - 1: Используя проводной шлейф и Piranha UNO


Библиотека использует второй аппаратный таймер,

НЕ ВЫВОДИТЕ СИГНАЛЫ ШИМ НА 3 ИЛИ 11 ВЫВОД!

Подробнее про установку библиотеки читайте в нашей ..

Дополнительная информация по работе с модулем:

Пакеты: Практически все пульты отправляют не только информационный пакет (указывающий тип устройства и код нажатой кнопки), но и пакеты повтора, сообщающие устройству об удержании нажатой кнопки. Таким образом принимающее устройство может реагировать на нажатие кнопки однократно или в течении всего времени её удержания.

Например: нажимая и удерживая кнопку с номером телевизионного канала, телевизор переключится на данный канал только один раз. В то время, как нажимая и удерживая кнопку увеличения громкости, телевизор будет её увеличивать в течении всего времени удержания кнопки.

Количество информационных пакетов у большинства пультов равно одному, но некоторые устройства, например кондиционеры, используют 2, 3 и более информационных пакетов.

Состав пакетов: Информационный пакет несёт информацию о коде производителя, типе устройства, коде нажатой кнопки и т.д. Пакеты повтора могут частично или полностью совпадать с информационным пакетом, копировать его биты с инверсией, или не нести никакой информации, представляя последовательность из нескольких одинаковых, для каждого пакета повтора, битов.

Длительность пауз между пакетами: обычно не превышает 200мс.

Протоколы передачи данных: определяют следующие, основные, параметры:

  • несущую частоту;
  • способ кодирования информации, длительность импульсов и пауз передаваемых битов;
  • количество информационных пакетов:
  • состав информационного пакета и пакетов повторов;
  • длительность пауз между пакетами;
  • наличие и форму сигналов Start, Stop и Toggle;

Несущая частота: у большинства пультов равна 38 кГц, именно на эту частоту настроен Trema ИК-приёмник .

Кодирование информации: это принцип передачи битов данных. Выделим три основных вида кодирования, при которых каждый бит передаётся последовательностью из одного импульса и одной паузы:

  • кодирование длиной импульсов - сначала передаётся импульс, длина которого зависит от значения передаваемого бита, затем следует пауза, длина которой не зависит от значения бита. Например: в протоколе SIRC (Sony), длина импульса для бита «1» = 1200мкс, а для бита «0» = 600мкс, длина пауз всегда равна 600мкс. Таким образом можно отличить «1» от «0» по длине импульса.
  • кодирование длинной пауз - сначала передаётся импульс, длина которого не зависит от значения передаваемого бита, затем следует пауза, длина которой зависит от значения бита. Например: в протоколе NEC, длина паузы для бита «1» = 1687,5мкс, а для бита «0» = 562,5мкс, длина импульсов всегда равна 562,5мкс. Таким образом можно отличить «1» от «0» по длине паузы.
  • бифазное кодирование - длина импульса равна длине паузы, а их последовательность определяет тип передаваемого бита. Например: в протоколе RS5 (Philips), для бита «1» импульс следует за паузой, а для бита «0» пауза следует за импульсом. Для протокола NRC (Nokia), наоборот, для бита «1» пауза следует за импульсом, а для бита «0» импульс следует за паузой.

Сигналы Start, Stop и Toggle: по своему названию располагаются в начале, конце или середине пакета.

Stop: При кодировании длинной паузы, нельзя определить значение последнего бита в пакете, так как после пакета следует большая пауза, и последний бит будет всегда определяться как «1», поэтому в пакет добавляется сигнал Stop представляющий из себя импульс не несущий никакой информации.

Start: При бифазном кодировании требуется подать сигнал Start, так как невозможно начать передачу пакета с паузы.

Toggle: Это бит, который меняет своё значение при каждом новом нажатии на кнопку, используется в протоколах RS5, RS5X, RS6 (Philips), где пакеты повторов полностью повторяют данные информационного пакета. Таким образом принимающее устройство может отличить удержание кнопки от её повторного нажатия.

Примеры:

Проверка наличия данных поступивших с ИК-пульта , осуществляется функцией check(). Эта функция реагирует на нажатие кнопок ИК-пульта , но если её вызывать с параметром true , то она будет реагировать и на удержание кнопок.

Чтение данных с любого пульта, реагируем только на нажатие кнопок:

#include // Подключаем библиотеку для работы с ИК-приёмником iarduino_IR_RX IR(7); // Объявляем объект IR, с указанием вывода к которому подключён ИК-приёмник void setup(){ Serial.begin(9600); // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, на скорости 9600 бит/сек IR.begin(); // Инициируем работу с ИК-приёмником } void loop(){ if(IR.check()){ // Если в буфере имеются данные, принятые с пульта (была нажата кнопка) Serial.println(IR.data, HEX); // Выводим код нажатой кнопки Serial.println(IR.length); // Выводим количество бит в коде } }

В данном скетче функция check() вызывается без аргументов, значит и реагирует она только на нажатия кнопок ИК-пульта .

Чтение данных с любого пульта, реагируем на удержание кнопок:

#include // Подключаем библиотеку для работы с ИК-приёмником iarduino_IR_RX IR(6); // Объявляем объект IR, с указанием вывода к которому подключён ИК-приёмник void setup(){ Serial.begin(9600); // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, на скорости 9600 бит/сек IR.begin(); // Инициируем работу с ИК-приёмником } void loop(){ if(IR.check(true)){ // Если в буфере имеются данные, принятые с пульта (удерживается кнопка) Serial.println(IR.data, HEX); // Выводим код нажатой кнопки Serial.println(IR.length); // Выводим количество бит в коде } }

В данном скетче функция check() вызывается с параметром true , значит и реагирует она как на нажатия, так и на удержания кнопок ИК-пульта .

Чтение данных с любого пульта, с указанием как реагировать на какие кнопки.

#include // Подключаем библиотеку для работы с ИК-приёмником iarduino_IR_RX IR(6); // Объявляем объект IR, с указанием вывода к которому подключён ИК-приёмник // bool flgKey1 = false; uint32_t codKey1 = 0xFF30CF; // Определяем флаг нажатия и код кнопки 1 bool flgKey2 = false; uint32_t codKey2 = 0xFF18E7; // Определяем флаг нажатия и код кнопки 2 bool flgKey3 = false; uint32_t codKey3 = 0xFF7A85; // Определяем флаг нажатия и код кнопки 3 bool flgKey = false; uint32_t tmrKey = 0; // Определяем флаг разрещающий вывод данных в монитор и время последнего нажатия кнопки. // void setup(){ // Serial.begin(9600); // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, на скорости 9600 бит/сек IR.begin(); // Инициируем работу с ИК-приёмником } // // void loop(){ // if(IR.check(true)){ // Если в буфере имеются данные, принятые с пульта (удерживается кнопка), то... if(millis()-200 > tmrKey){ // Если с последней поступившей команды прошло более 200 мс, то flgKey1=false; // Считаем что кнопка 1 не удерживается flgKey2=false; // Считаем что кнопка 2 не удерживается flgKey3=false; // Считаем что кнопка 3 не удерживается } tmrKey = millis(); flgKey=true; // Сохраняем время последней реакции на пульт и азрешаем вывод данных if(IR.data==codKey1){ if(flgKey1){flgKey=false;} flgKey1=true; }else{flgKey1=false;} // Запрещаем вывод данных кнопки 1 при её удержании if(IR.data==codKey2){ if(flgKey2){flgKey=false;} flgKey2=true; }else{flgKey2=false;} // Запрещаем вывод данных кнопки 2 при её удержании if(IR.data==codKey3){ if(flgKey3){flgKey=false;} flgKey3=true; }else{flgKey3=false;} // Запрещаем вывод данных кнопки 3 при её удержании if(flgKey){ // Если вывод данных разрешен, то... Serial.println(IR.data, HEX); // Выводим код нажатой кнопки Serial.println(IR.length); // Выводим количество бит в коде } // } // } //

В данном скетче функция check() вызывается с параметром true , значит она реагирует как на нажатия, так и на удержания кнопок ИК-пульта . Но вывод данных в монитор последовательного порта осуществляется только при установленном флаге flgKey , который сбрасывается при удержании кнопок с кодами 0xFF30CF , 0xFF18E7 и 0xFF7A85 . Получается что на 3 кнопки скетч реагирует только при нажатии, а на остальные кнопки, как на нажатие, так и на удержание.

Чтение данных только с тех пультов, которые работают по указанному протоколу:

#include // Подключаем библиотеку для работы с ИК-приёмником iarduino_IR_RX IR(5); // Объявляем объект IR, с указанием вывода к которому подключён ИК-приёмник void setup(){ Serial.begin(9600); // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, на скорости 9600 бит/сек IR.begin(); // Инициируем работу с ИК-приёмником IR.protocol("Ae`` `|LJ` @@@@BPBp"); // Указываем протокол передачи данных, на который следует реагировать } void loop(){ if(IR.check(true)){ // Если в буфере имеются данные, принятые с пульта (удерживается кнопка) Serial.println(IR.data, HEX); // Выводим код нажатой кнопки Serial.println(IR.length); // Выводим количество бит в коде } }

В данном скетче, в коде setup(), указан протокол передачи данных, который редко совпадает у разных производителей ИК-пультов . Значит функция check() в коде loop() будет реагировать только на те ИК-пульты , которые поддерживают указанный протокол.

Получение протокола передачи данных и типа кодировки:

#include // Подключаем библиотеку для работы с ИК-приёмником iarduino_IR_RX IR(4); // Объявляем объект IR, с указанием вывода к которому подключён ИК-приёмник void setup(){ Serial.begin(9600); // Инициируем передачу данных в монитор последовательного порта, на скорости 9600 бит/сек IR.begin(); // Инициируем работу с ИК-приёмником } void loop(){ if(IR.check()){ // Если в буфере имеются данные, принятые с пульта (была нажата кнопка) Serial.println(IR.protocol()); // Выводим строку протокола передачи данных } }

В данном примере описано как получить протокол передачи данных ИК-пультов . В статье , описано, как передавать коды кнопок по указанному протоколу.

Таким образом, можно создать скетч ИК-передатчика для имитации сигналов различных ИК-пультов . В результате, устройства будут реагировать на ИК-передатчик , как на собственный ИК-пульт .

Описание основных функций библиотеки:

Подключение библиотеки:

#include // Подключаем библиотеку, для работы с ИК-приёмником. iarduino_IR_RX IR(№_ВЫВОДА [, ИНВЕРСИЯ]); // Объявляем объект IR, с указанием номера вывода, к которому подключён ИК-приёмник. // Вторым параметром, типа bool, можно указать, что данные с приёмника являются инверсными.

Функция begin();

  • Назначение: инициализация работы с ИК-приёмником
  • Синтаксис: begin();
  • Параметры: Нет.
  • Возвращаемые значения: Нет.
  • Примечание: Вызывается 1 раз в коде setup.
  • Пример:
IR.begin(); // Инициируем работу с ИК-приёмником

Функция check();

  • Назначение: Проверка наличия принятых с пульта данных.
  • Синтаксис: check([ УДЕРЖАНИЕ ]);
  • Параметры:
    • УДЕРЖАНИЕ - необязательный параметр, типа bool - указывающий что необходимо реагировать на удержание кнопок пульта.
  • Возвращаемые значения: bool - приняты или нет, данные с пульта.
  • Примечание: Если функция вызвана без параметра, или он равен false, то функция будет реагировать только на сигналы с пульта при нажатии его кнопок, а если указать true, то функция будет реагировать, как на нажатие, так и на удержание кнопок пульта.
  • Пример:
if(IR.check()){ ... ;} // Если приняты данные с пульта, при нажатии его кнопки if(IR.check(true)){ ... ;} // Если принимаются данные с пульта, при удержании кнопки

Функция protocol();

  • Назначение: Получение, установка или сброс протокола передачи данных.
  • Синтаксис: protocol([ ПАРАМЕТР ]);
  • Получение протокола: Если функция вызвана без параметра, то она вернёт строку из 25 символов + символ конца строки. Биты данной строки, несут информацию о типе протокола передачи данных пульта, данные которого были приняты последними. Данную строку можно использовать для установки протокола ИК-передатчику, или ИК-приёмнику (см.ниже).
  • Установка протокола: Если функция вызвана с параметром в виде строки из 25 символов протокола + символ конца строки, то после этого, функция chek(), будет реагировать только на пульты, соответствующие указанному протоколу передачи данных.
  • Сброс протокола: Если функция вызвана с параметром IR_CLEAN, то функция chek() опять станет реагировать на сигналы с любых пультов.
  • Получение параметров протокола: Если функция вызвана с параметром int, от 0 до 17, то она вернёт не строку протокола, а значение типа int с одним из параметров протокола передачи данных пульта, данные которого были приняты последними:
    • 0 - тип кодировки:
      • IR_UNDEFINED - тип кодировки не определён;
      • IR_PAUSE_LENGTH - кодирование длинной паузы;
      • IR_PULSE_LENGTH - кодирование длинной (шириной) импульса (ШИМ);
      • IR_BIPHASIC - бифазное кодирование;
      • IR_BIPHASIC_INV - бифазное кодирование с инверсными битами;
      • IR_NRC - пакеты повтора идентичны, а первый и последний пакеты специальные;
      • IR_RS5 - кодировка PHILIPS с битом toggle;
      • IR_RS5X - кодировка PHILIPS с битом toggle;
      • IR_RS6 - кодировка PHILIPS с битом toggle.
    • 1 - несущая частота передачи данных (в кГц);
    • 2 - заявленное количество информационных бит в 1 пакете;
    • 3 - заявленное количество информационных бит в пакете повтора;
    • 4 - длительность паузы между пакетами (в мс);
    • 5 - длительность импульса в стартовом бите (в мкс);
    • 6 - длительность паузы в стартовом бите (в мкс);
    • 7 - длительность импульса в стоповом бите (в мкс);
    • 8 - длительность паузы в стоповом бите (в мкс);
    • 9 - длительность импульса в бите рестарт или toggle (в мкс);
    • 10 - длительность паузы в бите рестарт или toggle (в мкс);
    • 11 - позиция бита рестарт или toggle в пакете (№ бита);
    • 12 - максимальная длительность импульса в информационных битах (в мкс);
    • 13 - минимальная длительность импульса в информационных битах (в мкс);
    • 14 - максимальная длительность паузы в информационных битах (в мкс);
    • 15 - минимальная длительность паузы в информационных битах (в мкс);
    • 16 - флаг наличия стартового бита (true/false);
    • 17 - флаг наличия стопового бита (true/false);
    • 18 - флаг наличия бита рестарт или toggle (true/false);
    • 19 - тип пакета повтора (0-нет, 1-с инверсными битами, 2-идентичен информационному, 3-уникален);
  • Возвращаемые значения: Зависят от наличия и типа параметра.
  • Примечание: Если ранее был установлен протокол, то попытка получения протокола, или параметров протокола, вернёт значения установленного ранее протокола, а не протокола передачи данных пульта, данные которого были приняты последними.
  • Пример:
IR.protocol("AeQQV~zK]Kp^KJp[@@@@@@@Bp"); // Устанавливаем протокол. Теперь приёмник будет получать данные, только от пультов телевизора ELENBERG. IR.protocol(IR_CLEAN); // Сбрасываем ранее установленный протокол. Теперь приёмник снова будет реагировать на любые пульты. if(IR.check()){ Serial.println(IR.protocol()); } // Получаем протокол. Как только приёмник получит данные, в мониторе высветится строка из 25 символов протокола. if(IR.check()){ Serial.println(IR.protokol(12)); } // Получаем один из параметров протокола. Как только приёмник получит данные, в мониторе отобразится максимальная длительность импульса информационного бита в микросекундах.

Переменная data

  • Значение: Возвращает код кнопки, принятый с пульта;
  • Тип данных: uint32_t.
if(IR.check()){ Serial.println(IR.data); } // Выводим код нажатой кнопки, если он принят

Переменная length

  • Значение: Возвращает размер кода кнопки, в битах;
  • Тип данных: uint8_t.
if(IR.check()){ Serial.println(IR.length); } // Выводим размер кода нажатой кнопки, если он принят

Переменная key_press

  • Значение: Возвращает флаг, указывающий на то, что кнопка пульта нажимается а не удерживается;
  • Тип данных: bool.
if(IR.check(true)){ if(IR.key_press){Serial.println("PRESS");} // Текст будет выведен 1 раз, когда кнопка нажимается else {Serial.println("HOLD ");} // Текст будет выводиться постоянно, пока кнопка удерживается }

Применение:

  • управление роботами, движущимися, летающими и плавающими моделями, бытовой и специализированной техникой.
  • включение/выключение освещения, обогрева, вентиляции, полива и т.д.
  • открывание/закрывание дверей, жалюзи, мансардных окон, форточек и т.д.

ИК-приемник представляет собой стандартное устройство, подключаемое к COM (RS-232) порту, и служащее для дистанционного управления роботом.

Одна из возможных схем ИК-приемника. Для ИК-приемника подойдет любой 5-вольтовый инфракрасный приемник, используемый в бытовой аппаратуре (телевизорах). Например: TSOP1836, IS1U60L, GP1U52X, SFH506-36 или наш отечественный TK1833. Стабилизатор напряжения КРЕН5А необходим для питания ИК-приемника 5 вольтовым напряжением, т.к. с 7го контакта COM-порта поступает напряжение 12 вольт. Резистор можно выбрать из диапазона 3-5 кОм, конденсатор 4.7-10 МкФ. Любой маломощный диод.

В приведенной схеме выходной сигнал подается на 1 контакт COM порта (DCD). Этот контакт не используется стандартной мышью для COM порта, поэтому если у Вас не хватает свободного COM порта, данную схему можно использовать параллельно с мышью (но не с модемом)! Выходной сигнал можно подавать не только на DCD, но и на другие контакты, например CTS или DSR. Все эти параметры можно выставить в программе, которая работает в ИК приемником. Вариантов программы несколько, наиболее распростанена программа WinLIRC. Также могу посоветовать использовать программу Girder.

Распиновка и внешний вид основных элементов схемы

Слева на право - две разновидности 5-ти вольтовых ИК-приемников, и микросхема стабилизатора напряжения КРЕН5А.

Распиновка COM-порта

Распиновка и описание контактов COM порта (25 pin).

ИК-приемник, играет не последнюю роль в нашей, повседневной жизни. С помощью данной микросхемы мы имеем возможность управлять современными благами бытовой техники, телевизором, музыкальным центром, автомагнитолой, кондиционером. Это позволяет нам делать, пульт дистанционного управления (ПДУ), рассмотрим подробнее, его работу, схему, назначение и проверку. В статье, ик-приемник как проверить самому.

Что такое ИК-приёмник и как он работает

Это интегральная микросхема, ее прямая и основная задача, принимать и обрабатывать инфракрасный сигнал, который как раз и выдаёт пульт дистанционного управления. С помощью этого сигнала и происходит управление техникой.

В основе этой микросхемы лежит pin фотодиод, особенный элемент, с p-n переходом и i областью между ними, аналог базы транзистора, как в бутерброде, вот вам и аббревиатура pin, в своём роде, уникальный элемент.

Он включён в обратном направлении и не пропускает электрический ток. Ик-сигнал поступает на i область, и он проводит ток, преобразовывая его в напряжение.


Следующие ступени, интегрирующий фильтр, амплитудный детектор и на финише их ждут выходные транзисторы.

Как правило покупать новый ик-приёмник в магазине, нет особого смысла, так как его свободно можно выпаять из различных электронных плат. Если вы собираете устройство для проверки ПДУ, из подручных материалов, не зная точной маркировки прибора, то цоколёвку можно определить самому.


Нам понадобится, мультиметр, блок питания или несколько батареек, соединительные провода, монтаж можно произвести навесной.

У него три вывода, один GND, на второй подаётся плюс 5 вольт, а с третьего выходит сигнал out. Подключаем питания соответственно первой и второй ноге, и снимем напряжение с третей.


Он находится в состоянии ожидания сигнала с пульта, и на мультиметре мы видим, пять вольт. Начинаем переключать каналы или нажимать на другие кнопки, направив пульт, на него.

Если он рабочий, то напряжение будет проседать, примерно на 0,5- 1 вольта. Если всё происходит, как написано здесь, по прибор рабочий, в противном случае, элемент не исправен.

Как определить цоколевку инфракрасного приёмника

Для примера я взял совершенно неизвестную мне микросхему, которая лежал в коробке с элементами, «минус», был определён, по точке, которая имеется на обратной стороне элемента, «плюс», опытным путём через резистор. Я ни чем, не рисковал, в то, что он изначально рабочий, надежды не было.

Для определения цоколёвки ик-приемника, если он впаян в плату, смотрите на ней, возможно, есть маркировка выводов. Если там ни чего не написано, осмотрите сам элемент, ищите его название, а затем в интернете поищите характеристики и данные, такое ведение дела, весьма грамотное. Следуя инструкции, ик-приемник как проверить самому.

схема из журнала "Юный Техник".

Интересное направление радиоэлектроники, которая дополнила эту электронику новыми преимуществами "невидимого" света (инфракрасный свет). Вот я и предлагаю схему простого (для примера) приемника и передатчика основанного на инфракрасных лучах. Основа: операционный усилитель к140уд7 (у меня тут уд708), излучающий и принамющие ИК-фотодиоды, УНЧ (к548ун1а(б,в - индексами)- на два канала)(правда куда второй канал усилителя "включите" решать вам - схема предатчика рассчитана на один канал, т.е. моно). Питание устройства: вообще рекомендую с приличной стабилизацией токов (а так "дендюшный" адаптер раздражает фоном "сети"). Способ: амплитудно-модулированный сигнал передатчика усиливается приемником в 1000 раз.

Как работает устройство. Предлагаю Вам просмотреть небольшой видеоролик тестирование ИК-пульта "на слух". Можно быстро проверить работоспособность и мощность сигнала по звуку.

Схема ИК-приемника и ИК-передатчика

При сборке конденсаторы С1 и С2 должны быть как можно ближе к усилителю! К выходу можно подключить высокоомные наушники (для низкоомных нужен отдельный УНЧ). Фотодиод ФД7(у меня ФД5.. какой-то: "таблетка" такая с фокусирующей линзой - не помню точно наименование); 0.125Вт резисторы: R1 с R4 задают коэффициент услиния сигнала в 1000 раз. Приемник налаживается просто: фотодиод направляется на источник ИК-излучения, например, лампу 220в-50Гц: нить накала будет фонит с частотой 50Гц или пульт ДУ от телевизора (видео и т.д.).Чувствителность приемника большая: нормально принимает сигналы отражённые от стен.

На передатчике ИК светодиоды АЛ107а: подойдёт любой. R2 2 кОм, С1 1000мкФх25в, С2 200мкФх25В, трансформатор тоже любой. Хотя вполне можно обойтись без трансфорсматора - подать усиленный аудиосигнал на конденсатор С2.

Схема устройств

Недавно по необходимости собрал ИК приемник для проверки ИК пультов (телевизоров и DVD). После доработки схемы - установил моно УНЧ TDA7056. Данный усилитель имеет хорошие харакетеристики усиления около 42 дБ; работает в диапазоне напряжении от 3В до 18В, что позволило ИК приемнику работать даже при напряжении 3В; диапазон усиления TDA от 20 Гц до 20кГц (УД708 проспукает до 800 кГц) вполне достаточно для использования приемника в качетсве аудио сопровождения; имеет защиту от короткого замыкания на всех "ножках"; защиту от "перегрева"; слабый коэффициент собственных помех. В целом мне понравился этот компактный и надежный УНЧ (у нас он стоит 90р.).
Есть к нему с . На рис.1 отображен пример использования усилителя.


Фото TDA7056



Рис.1. Схема усилителя с TDA7056

В итоге получился ИК приемник рис.2, который работает в диапазоне напряжении от 3В до 12В. Рекомендую применять для питания приемника батареи, либо аккумуляторы. При использованиии блока питания необходим стабилизированный источник, иначе будет слышен фон сети 50Гц, который усиливает УД708. Если устройство находится вблизи источника сетевого напряжения или радиоизлучения, то могут возникнуть наводки. Для уменьшения помех в схему необходимо включить конденсатор С5. TDA7056 рассчитан на выходной динамик в 16 Ом, к сожалению у меня такого нет. Пришлось использовать 4-омный динамик на 3 Вт, который был подключен через одноваттный резистор 50 Ом. Слишком низкое сопротивление катушки динамика вызывает избыток мощности и перегревает усилитель. В целом из-за дополнительного резистора УНЧ не греется, но обеспечивает вполне приемлемое усиление.



Рис.2. Схема ИК приемника с УНЧ



Фото ИК приемника

Рассмотрим на этом занятии подключение ИК приемника к Ардуино. Расскажем какую библиотеку следует использовать для IR приемника, продемонстрируем скетч для тестирования работы инфракрасного приемника от пульта дистанционного управления и разберем команды в языке C++ для получения управляющего сигнала.

Устройство ИК приемника. Принцип работы

Приемники инфракрасного излучения получили широкое применение в электронной технике, благодаря своей доступной цене , простоте и удобству в использовании. Эти устройства позволяют управлять приборами с помощью пульта дистанционного управления и их можно встретить практически в любом виде техники.

Принцип работы IR ресивера. Обработка сигнала от пульта ДУ

ИК-приемник на Ардуино способен принимать и обрабатывать инфракрасный сигнал, в виде импульсов заданной длительности и частоты. Обычно ИК-приемник имеет три ножки и состоит из следующих элементов: PIN-фотодиод, усилитель, полосовой фильтр, амплитудный детектор, интегрирующий фильтр и выходной транзистор.

Под действием инфракрасного излучения в фотодиоде, у которого между p и n областями создана дополнительная область из полупроводника (i -область), начинает течь ток. Сигнал поступает на усилитель и далее на полосовой фильтр, защищающий приемник от помех. Помехи могут создавать любые бытовые приборы.

Полосовой фильтр настроен на фиксированную частоту: 30; 33; 36; 38; 40 и 56 килогерц. Чтобы сигнал от пульта ДУ принимался ИК приемником Ардуино, пульт должен быть с той же частотой, на которую настроен фильтр в IR приемнике. После фильтра сигнал поступает на амплитудный детектор, интегрирующий фильтр и выходной транзистор.

Как подключить ИК приемник к Ардуино

Корпуса инфракрасных приемников содержат оптический фильтр для защиты прибора от внешних электромагнитных полей, изготавливаются они специальной формы для фокусировки принимаемого излучения на фотодиоде. Для подключения IR приемника к Arduino UNO используют три ножки, которые соединяют с портами - GND, 5V и A0.

Для занятия нам понадобятся следующие детали:

  • Плата Arduino Uno;
  • Макетная плата;
  • USB-кабель;
  • IR приемник;
  • Пульт ДУ;
  • 1 светодиод;
  • 1 резистор 220 Ом;
  • Провода «папка-папка» и «папка-мамка».

Схема подключения ИК приемника к аналоговому порту Ардуино

Подключите IR приемник по схеме и светодиоды к 12 и 13 пину и загрузите скетч.

#include // подключаем библиотеку для IR приемника IRrecv irrecv(A0); // указываем пин, к которому подключен IR приемник decode_results results; void setup () // процедура setup { irrecv.enableIRIn (); // запускаем прием инфракрасного сигнала pinMode (13, OUTPUT); // пин 13 будет выходом (англ. «output») pinMode (12, OUTPUT); // пин 12 будет выходом (англ. «output») pinMode (A0, INPUT); // пин A0 будет входом (англ. «intput») Serial .begin (9600); // подключаем монитор порта } void loop () // процедура loop { if (irrecv.decode (&results)) // если данные пришли выполняем команды { Serial .println (results.value); // отправляем полученные данные на порт // включаем и выключаем светодиоды, в зависимости от полученного сигнала 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 (); // принимаем следующий сигнал на ИК приемнике } }

Пояснения к коду:

  1. Библиотека IRremote.h содержит набор команд и позволяет упростить скетч;
  2. Оператор decode_results присваивает получаемым сигналам от пульта дистанционного управления имя переменной results .

На что обратить внимание:

  1. Чтобы можно было управлять включением светодиода необходимо включить монитор порта и узнать какой сигнал отправляет та или иная кнопка на пульте ДУ;
  2. Полученные данные следует внести в скетч. Измените восьмизначный код в скетче после знака двойного равенства if (results.value == 16769055) на свой.

ИК-приемник устройство, работа и проверка

В телевизионной, бытовой, медицинской техники и другой аппаратуре широкое распространение получили ИК-приемники инфракрасного излучения. Их можно увидеть почти в любом виде электронной техники, управляют ими с помощью пульта дистанционного управления.


работа и структурная схема ИК приемника

Обычно, микросборка ИК-приемника имеет от трех выводов. Один является общим и подсоединяется к минусу питания GND , другой к плюсу V s , а третий является выходом принимаемого сигнала Out .

В отличие от стандартного ИК фотодиода, ИК-приемник способен не только принимать, но еще и обрабатывать инфракрасный сигнал, в виде импульсов фиксированной частоты и заданной длительности. Это защищает устройство от ложных срабатываний, от фонового излучения и помехам со стороны других бытовых приборов, излучающих в ИК диапазоне. Достаточно сильные помехи для приемника могут создавать люминесцентные энергосберегающие лампы со схемой электронного балласта.

Микросборка типичного ИК-приемника излучения включает: PIN-фотодиод, регулируемый усилитель, полосовой фильтр, амплитудный детектор, интегрирующий фильтр, пороговое устройство, выходной транзистор

PIN-фотодиод из семейства фотодиодов, у которого между областями n и p создана еще одна область из собственного полупроводника (i-область) – это по сути прослойка из чистого полупроводника без примесей. Именно она придаёт PIN-диоду его особенные свойства. В нормальном состоянии ток через PIN-фотодиод не идет, так как в схему он подсоединен в обратном направлении. Когда под действием внешнего ИК излучения в i-области генерируются электронно-дырочные пары, то через диод начинает течь ток. Который потом идет на регулируемый усилитель.

Затем сигнал с усилителя следует на полосовой фильтр, защищающий от помех в ИК диапазоне. Полосовой фильтр настроен на строго фиксированную частоту. Обычно применяются фильтры, настроенные на частоту 30; 33; 36; 36,7; 38; 40; 56 и 455 килогерц. Для того, чтобы излучаемый ПДУ сигнал принимался ИК -приемником, он должен быть модулирован той же частотой, на которую настроен фильтр.

После фильтра сигнал поступает на амплитудный детектор и интегрирующий фильтр. Последний необходим для блокирования коротких одиночных всплесков сигнала, могущих появиться от помехам. Далее сигнал идет на пороговое устройство и выходной транзистор. Для устойчивой работы коэффициент усиления усилителя настраивается системой автоматической регулировки усиления (АРУ).

Корпуса ИК-модулей изготавливаются специальной формы способствующей фокусировке принимаемого излучения на чувствительную поверхность фотоэлемента. Материал корпуса пропускает излучение с строго определенной длиной волны от 830 до 1100 нм. Таким образом, в устройстве задействован оптический фильтр. Для защиты внутренних элементов от воздействия внешних эл. полей используется электростатический экран.

Проверка ИК-Приемника

Так как приемник ИК-сигналов является специализированной микросборкой, то для того, чтобы убедиться в ее работоспособности требуется подать на микросхему напряжение питания, обычно это 5 вольт. Потребляемый ток при этом будет около 0,4 – 1,5 мА.

Если на приемник не поступает сигнал, то в паузах между пачками импульсов напряжение на его выходе практически соответствует напряжению питания. Его между GND и выводом выхода сигнала можно измерить с помощью любого цифрового мультиметра. Также рекомендуется замерить потребляемый микросхемой ток. Если он превышает типовой (см. справочник), то скорее всего микросхема дефектная.

Итак, перед началом теста модуля обязательно определяем цоколевку его выводов. Обычно эту информацию легко найти, в нашем мегасправочнике даташитов по электронике. Скачать его вы можете кликнув на рисунок справа.

Проведем проверку на микросхеме TSOP31236 ее распиновка соответствует рисунку выше. Плюсовой вывод от самодельного блока питания подключаем к плюсовому выводу ИК-модуля (Vs), минус – к выводу GND. А третий вывод OUT подсоединяем к плюсовому щупу мультиметра. Минусовой щуп подсоединяем к общему проводу GND. Мультиметр переключаем в режим напряжения DC на 20 V.

Как только на фотодиод ИК-микросборки начнут поступать пачки инфракрасных импульсов от, то напряжение на его выходе будет падат на несколько сотен милливольт. При этом будет хорошо заметно, как на экране мультиметра значение снизиться с 5,03 вольт до 4,57. Если отпустим кнопку ПДУ, то на экране вновь отобразиться 5 вольт.

Как видим, приемник ИК излучения правильно реагирует на сигнал с пульта. Значит модуль исправен. Аналогичным образом можно проверить любые модули в интегральном исполнении.

Инфракрасный пульт дистанционного управления — один из самых простых способов взаимодействия с электронными приборами. Так, практически в каждом доме есть несколько таких устройств: телевизор, музыкальный центр, видеоплеер, кондиционер. Но самое интересное применение инфракрасного пульта — дистанционное правление роботом. Собственно, на этом уроке мы попытаемся реализовать такой способ управления с помощью популярного контроллера Ардуино Уно.

1. ИК-пульт

Что нужно для того, чтобы научить робота слушаться инфракрасного (ИК) пульта? Во-первых, нам потребуется сам пульт. Можно использовать обычный пульт от телевизора, а можно приобрести миниатюрный пульт от автомагнитолы. Именно такие пульты часто используются для управления роботами. На таком пульте есть 10 цифровых кнопок и 11 кнопок для манипуляции с музыкой: громкость, перемотка, play, stop, и т.д. Для наших целей более чем достаточно.

2. ИК-датчик

Во-вторых, для приема сигнала с пульта нам потребуется специальный ИК-датчик. Вообще, мы можем детектировать инфракрасное излучение обычным фотодиодом/фототранзистором, но в отличие от него, наш ИК-датчик воспринимает инфракрасный сигнал только на частоте 38 кГц (иногда 40кГц). Именно такое свойство позволяет датчику игнорировать много посторонних световых шумов от ламп освещения и солнца. Для этого урока воспользуемся популярным ИК-датчиком VS1838B , который обладает следующими характеристиками:
  • несущая частота: 38 кГц;
  • напряжение питания: 2,7 — 5,5 В;
  • потребляемый ток: 50 мкА.
Можно использовать и другие датчики, например: TSOP4838, TSOP1736, SFH506.

3. Подключение

Датчик имеет три вывода (три ноги). Если посмотреть на датчик со стороны приёмника ИК сигнала, как показано на рисунке,
  • то слева будет - выход на контроллер,
  • по центру - отрицательный контакт питания (земля),
  • и справа - положительный контакт питания (2.7 — 5.5В).
Принципиальная схема подключения Внешний вид макета

4. Программа

Подключив ИК-датчик будем писать программу для Ардуино Уно. Для этого воспользуемся стандартной библиотекой IRremote , которая предназначена как раз для упрощения работы с приёмом и передачей ИК сигналов. С помощью этой библиотеки будем принимать команды с пульта, и для начала, просто выводить их в окно монитора последовательного порта. Эта программа нам пригодится для того, чтобы понять какой код дает каждая кнопка. #include "IRremote.h" IRrecv irrecv(2); // указываем вывод, к которому подключен приемник decode_results results; void setup() { Serial.begin(9600); // выставляем скорость COM порта irrecv.enableIRIn(); // запускаем прием } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { // если данные пришли Serial.println(results.value, HEX); // печатаем данные irrecv.resume(); // принимаем следующую команду } } Загружаем программу на Ардуино. После этого, пробуем получать команды с пульта. Открываем монитор последовательного порта (Ctrl+Shift+M), берём в руки пульт, и направляем его на датчик. Нажимая разные кнопочки, наблюдаем в окне монитора соответствующие этим кнопкам коды. Проблема с загрузкой программы В некоторых случаях, при попытке загрузить программу в контроллер, может появиться ошибка: TDK2 was not declared In his scope Чтобы ее исправить, достаточно удалить два файла из папки библиотеки. Заходим в проводник. Переходим в папку, где установлено приложение Arduino IDE (скорее всего это «C:\Program Files (x86)\Arduino»). Затем в папку с библиотекой: …\Arduino\libraries\RobotIRremote , и удаляем файлы: IRremoteTools.cpp и IRremoteTools.h. Затем, перезапускаем Arduino IDE, и снова пробуем загрузить программу на контроллер.

5. Управляем светодиодом с помощью ИК-пульта

Теперь, когда мы знаем, какие коды соответствуют кнопкам пульта, пробуем запрограммировать контроллер на зажигание и гашение светодиода при нажатии на кнопки громкости. Для этого нам потребуется коды (могут отличаться, в зависимости от пульта):
  • FFA857 — увеличение громкости;
  • FFE01F — уменьшение громкости.
В качестве светодиода, используем встроенный светодиод на выводе №13, так что схема подключения останется прежней. Итак, программа: #include "IRremote.h" IRrecv irrecv(2); // указываем вывод, к которому подключен приемник decode_results results; void setup() { irrecv.enableIRIn(); // запускаем прием } void loop() { if (irrecv.decode(&results)) { // если данные пришли switch (results.value) { case 0xFFA857: digitalWrite(13, HIGH); break; case 0xFFE01F: digitalWrite(13, LOW); break; } irrecv.resume(); // принимаем следующую команду } } Загружаем на Ардуино и тестируем. Жмем vol+ — светодиод зажигается. Жмем vol- — гаснет. Теперь, зная как это все работает, можно вместо светодиода управлять двигателями робота, или другими самодельными микроэлектронными устройствами!

СХОЖИЕ СТАТЬИ