Ako zostaviť jednoduchý obvod ir vysielača a prijímača pomocou časovača 555?

IR vysielač a IR prijímač sa bežne používajú na bezdrôtové ovládanie elektronických zariadení, hlavne pomocou diaľkového ovládača. Televízne diaľkové ovládače a AC diaľkové ovládače sú najlepším príkladom IR vysielačov. Televízia zvyčajne pozostáva z TSOP1738 ako IR prijímača, ktorý sníma modulované infračervené impulzy a prevádza ich na elektrický signál. Tu v našom okruhu budujeme IR diaľkový ovládač a jeho prijímač. Ako vysielač používame IR LED a ako IR prijímač TSOP1738.

Ako funguje IR LED?

IR LED vyžaruje infračervené svetlo, čo znamená, že vyžaruje svetlo v rozsahu infračervenej frekvencie. Infračervené svetlo nevidíme našimi očami, sú pre ľudské oči neviditeľné. Vlnová dĺžka infračerveného žiarenia (700 nm - 1 mm) je iba za hranicou bežného viditeľného svetla. Všetko, čo produkuje teplo, vyžaruje infračervené svetlo ako naše ľudské telo. Infračervené žiarenie má rovnaké vlastnosti ako viditeľné svetlo, môže byť napríklad zaostrené, odrazené a polarizované ako viditeľné svetlo.

Okrem vyžarovania neviditeľného infračerveného svetla vyzerá IR LED ako normálna LED a funguje tiež ako normálna LED, čo znamená, že spotrebováva prúd 20 mA a energiu 3 Vots. IR LED majú uhol vyžarovania svetla cca. 20 - 60 stupňov a rozsah cca. niekoľko centimetrov až niekoľko nožičiek, záleží to od typu IR vysielača a od výrobcu. Niektoré vysielače majú dosah v kilometroch.

IR prijímač (TSOP17XX)

TSOP17XX prijíma modulované infračervené vlny a mení svoj výstup. TSOP je k dispozícii v mnohých frekvenčných pásmach ako TSOP1730, TSOP1738, TSOP1740 atď. Posledné dve číslice predstavujú frekvenciu (v Khz) modulovaných IR lúčov, na ktoré TSOP reaguje. Napríklad TSOP1738 reaguje, keď prijíma IR žiarenie modulované na 38 kHz. Znamená to, že detekuje IR, ktoré sa zapína a vypína pri rýchlosti 38 kHz. Výstup TSOP je aktívny nízky, znamená to, že jeho výkon zostáva VYSOKÝ, keď nie je k dispozícii IR, a zníži sa, keď zistí IČ žiarenie. TSOP pracuje na konkrétnej frekvencii, takže iné infračervené žiarenia v prostredí nemôžu rušiť, s výnimkou modulovaného IR konkrétnej frekvencie. Má tri piny, uzemnenie, Vs (napájanie) a VÝSTUPNÝ PIN.

Schéma zapojenia infračerveného vysielača

Ako IR prijímač používame TSOP1738, takže musíme generovať modulovaný IR 38 kHz. Môžete použiť ľubovoľný TSOP, ale musíte vygenerovať IR príslušnej frekvencie ako TSOP. Takže používame časovač 555 v Astabilnom režime na osciláciu IR na frekvencii 38KHz. Ako vieme, o frekvencii kmitania časovača 555 rozhoduje rezistor R1, R2 a kondenzátor C1. Ako môžete vidieť v obvode infračerveného vysielača Použili sme kondenzátor 1k R1, 20K R2 a 1nF na generovanie frekvencie cca. 38 kHz. Môže sa vypočítať pomocou tohto vzorca: 1,44 / ((R1 + 2 * R2) * C1).

Výstupný kolík 3 časovača IC 555 bol pripojený k IR LED pomocou odporu 470 a tlačidlového spínača. Kedykoľvek stlačíme tlačidlo, obvod vyžaruje modulované IR pri 38 KHz. K napájaniu je pripojený kondenzátor 100 uF, ktorý poskytuje konštantné napájanie obvodu bez akéhokoľvek zvlnenia.

Schéma zapojenia IR prijímača

Obvod IR prijímača je veľmi jednoduchý, na otestovanie prijímača stačí pripojiť LED k výstupu TSOP1738. Použili sme tu tranzistor PN55 BC557, aby sme zvrátili účinok TSOP, čo znamená, že vždy, keď je výstup HIGH, bude LED VYPNUTÝ a kedykoľvek zistí IR a výstup je nízky, LED bude ZAPNUTÝ. Tranzistor PNP sa chová opačne ako tranzistor NPN, chová sa ako otvorený spínač, keď je na jeho základňu pripojené napätie, a funguje ako uzavretý spínač, ak na jeho základni nie je napätie. Normálne teda výstup TSOP zostáva VYSOKÝ a tranzistor sa chová ako otvorený spínač a kontrolka LED bude VYPNUTÁ. Akonáhle TSOP zistí infračervené žiarenie, jeho výstup bude nízky a tranzistor sa bude chovať ako zatvorený spínač a LED bude svietiť. Ako môžete vidieť na nasledujúcom okruhu prijímača IRNa zaistenie správneho predpätia tranzistora sa používa rezistor 10k a na obmedzenie prúdu sa pri LED používa odpor 470ohm. Takže kedykoľvek stlačíme tlačidlo na IR vysielači, je detekované TSOP1738 a LED bude svietiť.

Ďalej sme tento obvod upravili tak, že sme v tomto diaľkovo ovládanom spínacom obvode pomocou relé ovládali sieťové spotrebiče pomocou infračerveného diaľkového ovládača. V našej časti venovanej elektronickým obvodom sa dozviete a vytvoríte zaujímavejšie obvody a jednoduché projekty.