IR远程控制原理

可见光范围内的远程控制装置的最便宜的方法是通过红外光。几乎所有的音频和视频设备，可以通过这种方式控制。由于这种广泛使用所需的组件是相当便宜和容易获得的，这样就使我们的理想爱好者使用红外控制我们自己的项目。
我的知识基础的这一部分将解释红外遥控器和显示的操作原理是在消费类电子产品的使用的协议的一些细节。

红外光

红外光实际上是普通光与特定的颜色。我们人类无法看到这个颜色，因为约950NM它的波长为低于可见光谱。这就是，我们想用它的红外为什么选择远程控制的目的的原因之一，但我们不希望看到它。另一个原因是因为红外LED是相当容易做，并且因此可以很便宜。

虽然我们人类无法看到遥控器发出的红外光并不意味着我们不能让它可见。
摄像机或数码照相机能“看到”红外光，你可以看到在这张照片。即使是最便宜的手机都内置摄像头这些天。只需将遥控器指向这样一个摄像头，按任何按钮，你会看到LED的闪烁。

不幸的是，我们有更多的红外光的光源。太阳是所有聪明的来源，但也有许多人，如：灯泡，蜡烛，集中供热系统，甚至我们的身上散发的红外光。在这种辐射热量其实一切，还辐射红外光。因此，我们必须采取一些预防措施，以保证我们的IR信息传达给接收端收到没有错误。

调制

在一个载频的信号调制是使我们的信号脱颖而出以上的噪音答案。与调制我们使在一个特定的频率的IR光源闪烁。IR接收器将被调整到这个频率，所以可以忽略一切。
你可以认为这闪烁作为吸引收件人的注意。我们人类也注意到的黄色灯光在瞬间建筑工地闪烁，即使在明亮的日光。 在你上面的图片可以看到调制信号左侧驱动IR LED发射器。检测到的信号在另一侧出来的接收器。

在串行通信中，我们通常’商标’和’空间’发言。的“空间”是默认的信号，这是在发送机的情况下为断开状态。在“空间”状态下不发光。中的信号的“标记”状态下的IR光在特定频率脉冲开和关。30kHz的和60kHz的之间的载波频率的消费电子产品，通常使用。最常见的一种是38kHz的虽然。
在接收器侧的“空间”通常是由一个高层次的接收机的输出的表示。A’标记’，然后自动较低水平表示。

请注意，“标记”和“空间’不是1 – S的，我们希望发送0秒。了“标记”和“空间”和1和0-S之间的实际关系取决于了所使用的协议。有关更多信息，请描述该协议的页面上找到。

变送器

发射机通常是一个电池供电的听筒。它应消耗尽可能少的功率成为可能，和IR信号也应该尽可能强以达到可接受的控制距离。最好应该是避震也是如此。

许多芯片被设计为用作红外发射机。旧的芯片是专门为只被发明的许多协议之一。时下非常低功耗微控制器的红外发射器使用的理由很简单，他们是在他们的使用更加灵活。当按下任何按钮，他们是在一个非常低功耗的睡眠模式，在这种几乎没有任何电流消耗。该处理器被唤醒传输，只有当一个键被按下相应的IR命令。

石英晶体在这样的手机很少采用。他们是非常脆弱的，而且往往在手机降至轻松突破。陶瓷谐振器更适合这里，因为他们能承受更大的震动。它们和少一些精确的事实并不重要。

通过LED的电流（或LED）可从100mA至不同而异1A以上！为了得到可接受的控制距离所述LED电流必须尽可能地高。权衡应LED参​​数，电池寿命和最大控制距离之间进行。因为驱动LED脉冲非常短LED电流可以是高的。在LED中的平均功耗不得超过虽然它们的最大值。你也应该看到它，为LED的最大电流偷看不超过。这是很常见的载波信号的脉冲/间歇比降低至1/3或甚至1/4。这降低了功率需求或可通过增加电流的LED而不需要通过加热来获得更长的控制距离。所有这些参数可以在LED的数据表中找到。

一个简单的晶体管电路可用于驱动LED。用合适的HFE和开关速度的晶体管应被选择用于此目的。
可以简单地使用欧姆定律来计算电阻值。请记住，通过一个红外发光二极管的额定电压降约为1.1V。

正常驱动，如上所述，有一个缺点。由于电池电压下降时，通过LED的电流将降低为好。这将导致在可以覆盖的较短的控制距离。
发射极跟随电路可避免这种情况。2二极管串联会限制晶体管为1.2V的基极上的脉冲。晶体管的基极-发射极电压从减去0.6V，导致在发射极0.6V的恒定幅度时红外发射机是活动的。两端的恒定电阻这个恒定的幅度产生一个恒定幅度的电流脉冲，而不管电池电压。计算电流通过LED被简单地再次施加欧姆定律。

该接收器

许多不同的接收器电路在市场上存在。最重要的选择标准是使用的载波频率，并在你区的可用性。

在上面的图片你可以看到这样的红外接收器的典型框图。不要惊慌，如果你不明白的这一段描写，一切是建立在一个单一的，易于使用的电子元件，
接收到的IR信号点在图的左边拾取的红外探测二极管。这个信号被放大，并且由第一2阶段的限制。限幅作为一个AGC电路，以获得恒定的脉冲电平，而不管到手机的距离的。
正如你可以看到只有交流信号被发送到带通滤波器。该带通滤波器被调谐到听筒单元的载波频率。常见的载波频率范围为30kHz的到60kHz的消费类电子产品，所以选择合适的一方面，这是非常重要的。
接下来的阶段是一个探测器，积分器和比较。这三个块的目的是检测载波频率的存在。如果该载波频率存在于比较器的输出将被拉低。

正如我之前说的，所有的这些模块集成到一个单一的电子元件。有许多不同的制造商在市场上这些组件。和大多数设备是在多个版本其中每个都调谐到一个特定的载波频率可用。

请注意，该放大器被设置为非常高的增益。因此，系统往往开始很容易振荡。放置至少22μF附近的一个大电容，以接收器的电源连接是强制性的，以去耦所述电力线。一些数据表建议330欧姆的电阻器串联在电源进一步解耦所述电路的其余部分的电源。

有几个厂家在市场上的IR接收器。西门子，威世德律风根和这里是欧洲的主要供应商。西门子拥有SFH506-XX系列，其中xx代表30，33，36，38，40或56kHz的载波频率。德律风根有其TFMS5xx0和TK18xx系列，其中XX再次指示所述载波频率的装置被调谐到。看来这些部件现在已变得过时。它们是由威世TSOP12xx，TSOP48xx和TSOP62xx产品系列。取代
夏普，厦门华联和日本电气3亚洲红外接收器生产公司。夏普具有非常隐蔽ID名称，像装置：GP1UD26xK，GP1UD27xK和GP1UD28xK，其中x是相关的载频。华联有它的HRMxx00系列，像HRM3700和HRM3800。日本电气具有一系列不包括在部分的ID的载波频率的装置。的PIC-12042LM调谐到36.7kHz，并且PIC12043LM被调谐到37.9kHz。

结束？

以上，结束操作的对用于在消费电子使用红外远程控制系统的理论。我知道其他方式存在执行红外控制，但我会限制自己上面的描述。一个没有在这里涉及的问题是安全性。安全性并不重要，如果我想控制我的录像机或电视机。但是，当涉及到打开门或汽车则将会成为一个“关键”的功能！也许我以后会​​涉及这一问题，但不是现在。

我也意识到，我的小厂商名单还远远没有完成。这是几乎不可能列出每一个制造商。你可以给我发电子邮件，如果你有关于你觉得应该加入到我的网页其他协议的细节。

此页面仅描述了红外遥控器操作的基本理论。它并没有描述所涉及的发射机和接收机之间的通信的协议。许多协议已经被不同的制造商设计的。你可以找到一些厂家使用的工具在本页面的右侧上角导航本章中的其他页面的协议。

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