Có gì bên trong điều khiển từ xa IR?
Điều khiển từ xa IR thường được sử dụng trong rạp hát gia đình và dựa trên nguyên tắc sử dụng ánh sáng hồng ngoại làm phương tiện liên lạc. A điều khiển TV bao gồm một tập hợp các nút và một bảng mạch. Mỗi nút được nhúng một đĩa dẫn điện màu đen đóng vai trò tiếp xúc giữa các nút và bảng mạch in. Bảng mạch hoặc chip bao gồm mạch điện để cảm nhận các kết nối hoặc phát hiện nút đang được nhấn và tạo ra tín hiệu ở dạng mã Morse được khuếch đại bởi các bóng bán dẫn và sau đó đưa đến IR LED. IR LED được kết nối với phần cuối của bảng mạch và phát ra ánh sáng hồng ngoại được cảm biến bởi cảm biến đặt ở đầu thu của TV.
Điều khiển TV làm máy phát
Cách hoạt động của điều khiển từ xa TV
Điều khiển từ xa hiện đại ngày nay hoạt động bằng cách điều chỉnh đầu ra từ đèn LED hồng ngoại. Một loạt các xung thường có 10-20 xung có độ rộng khác nhau được gửi đến một cổng bật hoặc tắt, bộ điều chế thường là 38 kHz. Lý do điều chế là để tách phạm vi IR từ xa khỏi ánh sáng IR do các vật thể khác trong vùng lân cận phát ra. Thông thường, nó yêu cầu một đường giao tiếp tầm nhìn. Khi một nút được nhấn, mạch tương ứng sẽ được kết nối với đèn LED hồng ngoại phát ra ánh sáng hồng ngoại chứa đầu vào. Đầu ra này ở dạng xung ánh sáng được điều chế độ rộng xung ở tần số 38 kHz, thu được ở máy thu bằng cách giải điều chế.
Trong máy thu, có một bộ giải mã âm sắc, đáp ứng tốt bất kỳ tín hiệu nào mà điều khiển từ xa gửi đi ở tần số sóng mang 38 kHz. Bộ vi xử lý giải mã chuỗi xung và xác định xem nó có hợp lệ hay không và nếu có, nó sẽ đáp ứng chức năng đó.
Vào cuối những năm 1980, giao thức RC-5 được Philips phát triển như một IR (hồng ngoại) bán độc quyền giao tiếp điều khiển từ xa giao thức cho điện tử tiêu dùng. Tuy nhiên, nó cũng được sử dụng bởi hầu hết các nhà sản xuất Châu Âu, cũng như nhiều nhà sản xuất thiết bị âm thanh và video đặc biệt của Hoa Kỳ. Giao thức chính khác được các nhà sản xuất điện tử tiêu dùng sử dụng là giao thức NEC. Giao thức này phần lớn được sử dụng bởi các nhà sản xuất Nhật Bản.
Đầu thu được sử dụng ở đầu TV
Bộ thu IR TV
Bộ thu ở đầu TV thường bao gồm bộ thu TSOP, bộ thu này nhận tín hiệu IR ở 38 kHz. Cảm biến nhận biết các xung IR và chuyển đổi các xung IR thành tín hiệu điện. Tín hiệu điện này được giải mã thành dữ liệu nhị phân bằng cách sử dụng bộ giải mã và dữ liệu nhị phân này được đưa đến bộ vi xử lý hoặc vi điều khiển để thực hiện quá trình xử lý yêu cầu của lệnh được gửi bằng cách nhấn nút tương ứng.
Ứng dụng sử dụng IR Remote:
Điều khiển từ xa IR có thể được sử dụng trong các ứng dụng như điều khiển chuyển đổi tải kết nối với nguồn điện AC. Nguyên tắc cơ bản là điều khiển việc đóng cắt các rơ le bằng điều khiển từ xa, sau đó bật hoặc tắt tải được kết nối với chúng.
2 cách để chuyển tải bằng điều khiển từ xa.
- Sử dụng vi điều khiển
Sơ đồ khối của bảng chuyển mạch điều khiển từ xa
IC thu TSOP1738 nhận các xung ánh sáng từ điều khiển từ xa (tương ứng với nút cụ thể hoặc số được nhấn) và chuyển nó thành xung điện. Đầu ra của máy thu được đưa cho bộ vi điều khiển, bộ vi điều khiển này được lập trình để giải mã các xung cho số (nút) cần thiết. Đến lượt mình, Bộ vi điều khiển sẽ gửi tín hiệu mức cao logic đến chân đầu vào (tương ứng với chân đầu ra mà rơle yêu cầu để chuyển đổi trên tải cụ thể được kết nối) của IC rơle ULN2003. Chân đầu ra tương ứng của IC phát triển một tín hiệu mức logic thấp và rơ le được kết nối với chân đầu ra cụ thể đó được bật và đến lượt nó, chuyển đổi trên tải.
- Không sử dụng Vi điều khiển
Một mạch thu IR điển hình
Bộ thu TSOP là bộ thu IR 3 chân phát hiện tần số 38 kHz và tạo ra đầu ra điện áp thấp tới chân kích hoạt của IC hẹn giờ, với bộ hẹn giờ hoạt động ở chế độ hoạt động ổn định. Đầu ra của mono chuyển đổi flip flop J-K, có đầu ra Q điều khiển rơle thông qua bóng bán dẫn BC547 NPN (Q1). LED-D1, LED2-D2 và LED3-D6 được sử dụng để hiển thị trạng thái của từng giai đoạn đầu ra trong quá trình hoạt động của mạch. Back-EMF diode D5 được sử dụng để bảo vệ. Transistor Q1 được cấu hình như một thiết bị đầu ra cực thu mở để điều khiển rơ le được định mức ở 12V DC. Mạch có thể lấy điện từ bộ điều chỉnh điện áp 7805. Tụ điện C3 được hàn gần các chân của cảm biến IR để tránh nhiễu và kích hoạt sai. Tụ điện C2 và điện trở R1 cũng tránh kích hoạt sai NE555 đơn ổn. Monostable hoạt động như một đơn vị độ trễ 1 giây để hạn chế lật lại kích hoạt trong vòng một giây. Để kích hoạt bất kỳ tải nào khác, hãy sử dụng các đầu cuối cuộn dây rơ le nối tiếp. Bộ hẹn giờ 555 được kích hoạt với tín hiệu logic thấp và tạo ra xung logic cao tới tín hiệu xung nhịp của JK Flip-flop và đầu vào K của F / F. Đầu vào J cũng được kết nối với mức logic cao do đó đầu ra của Flip-Flop ở tín hiệu mức logic thấp được chuyển sang đầu ra logic cao, khiến bóng bán dẫn được bật và cực âm của đèn LED được kết nối với đất cùng với đầu kia của rơ le. Do đó dòng điện chạy qua cuộn dây rơle và nó được cung cấp năng lượng làm cho phần ứng lệch khỏi vị trí bình thường và hoàn thành mạch nối nguồn xoay chiều với đèn (tải) bắt đầu phát sáng khi dòng điện chạy qua nó. Do đó, bằng cách nhấn nút cần thiết trên điều khiển, chúng ta có thể bật đèn.
Một cách để kiểm tra điều khiển từ xa IR
Để kiểm tra xem điều khiển từ xa có hoạt động hay không, chúng tôi cần phát triển một mạch mà khi nhận tín hiệu IR sẽ đưa ra thông báo dưới dạng tiếng bíp hoặc đèn LED phát sáng.
Đây là một công cụ hữu ích để kiểm tra hoạt động của các thiết bị cầm tay Điều khiển từ xa được sử dụng để điều khiển TV, đầu phát VCD và các thiết bị điều khiển từ xa khác. Các thiết bị này sử dụng tia hồng ngoại xung ở tần số 38 kHz và cảm biến được sử dụng là TSOP 1738 được thiết kế đặc biệt để cảm nhận tia hồng ngoại 38 kHz. Mạch phát ra tiếng bíp khi phát hiện ra các tia IR xung từ thiết bị cầm tay từ xa.
Ứng dụng hiển thị thử nghiệm từ xa
Hoạt động của mạch rất đơn giản. Điốt Zener ZD và bộ giới hạn dòng điện R1 cung cấp nguồn điện điều chỉnh 5 volt cho cảm biến IR. Thông thường, đầu ra của cảm biến sẽ cao, điều này sẽ hạn chế hoạt động của bóng bán dẫn PNP T1 và còi sẽ tắt. Khi cảm biến nhận được tia hồng ngoại từ điều khiển từ xa, đầu ra của cảm biến chuyển sang mức thấp và kích hoạt T1. Sau đó, nó hoạt động và phát ra tiếng bíp. Điện trở R2 giữ cho chân đế của T1 cao ở trạng thái chờ và C1 hoạt động như một bộ đệm. C2 tiếp tục bật còi trong vài giây ngay cả khi tia hồng ngoại dừng lại. R3 phóng điện tích trữ từ C2.
Sơ đồ mạch kiểm tra từ xa
