Cum se construiește un circuit simplu de transmițător și receptor IR folosind timerul 555?

Transmițătorul IR și receptorul IR sunt utilizate în mod obișnuit pentru a controla dispozitivele electronice fără fir, în principal printr-o telecomandă. Telecomandele TV și telecomandele AC sunt cel mai bun exemplu de transmițătoare IR. Televizorul constă în general din TSOP1738 ca receptor IR, care detectează impulsurile IR modulate și le transformă în semnal electric. Aici, în circuitul nostru, construim telecomanda IR și receptorul acesteia. Folosim LED IR ca emițător și TSOP1738 ca receptor IR.

Cum funcționează LED-ul IR?

LED-ul IR emite lumină în infraroșu, înseamnă că emite lumină în domeniul frecvenței cu infraroșu. Nu putem vedea lumina infraroșie prin ochii noștri, ele sunt invizibile pentru ochii omului. Lungimea de undă a infraroșu (700nm - 1mm) este chiar dincolo de lumina vizibilă normală. Tot ceea ce produce căldură, emite infraroșu ca și corpul nostru uman. Infraroșii au aceleași proprietăți ca și lumina vizibilă, așa cum pot fi focalizate, reflectate și polarizate ca lumina vizibilă.

În afară de emiterea de lumină infraroșie invizibilă, LED-ul IR arată ca un LED normal și, de asemenea, funcționează ca un LED normal, înseamnă că consumă curent de 20 mA și putere de 3 voturi. LED-urile IR au un unghi de emitere a luminii de aprox. 20-60 grade și interval de aprox. de la câțiva centimetri la mai multe picioare, depinde de tipul de transmițător IR și de producător. Unele emițătoare au o rază de acțiune în kilometri.

Receptor IR (TSOP17XX)

TSOP17XX primește undele infraroșii modulate și își schimbă ieșirea. TSOP este disponibil în mai multe domenii de frecvență, cum ar fi TSOP1730, TSOP1738, TSOP1740 etc. Ultimele două cifre reprezintă frecvența (în Khz) a razelor IR modulate, la care răspunde TSOP. Ca de exemplu TSOP1738 reacționează atunci când primește radiația IR modulată la 38Khz. Înseamnă că detectează IR care pornește și oprește la o rată de 38 Khz. Ieșirea TSOP este activă scăzută, înseamnă că ieșirea sa rămâne HIGH când nu există IR și devine scăzută atunci când detectează radiația IR. TSOP funcționează pe o anumită frecvență, astfel încât alte IR-uri din mediu să nu poată interfera, cu excepția IR-ului modulat al unei anumite frecvențe. Are trei pini, masă, Vs (putere) și PIN IEȘIRE.

Diagrama circuitului emițătorului IR

Folosim TSOP1738 ca receptor IR, deci trebuie să generăm IR modulat de 38 kHz. Puteți utiliza orice TSOP, dar trebuie să generați IR cu frecvența respectivă ca TSOP. Deci, folosim temporizatorul 555 în modul Astable pentru a oscila IR la frecvența de 38KHz. După cum știm, frecvența de oscilație a temporizatorului 555 este decisă de rezistorul R1, R2 și condensatorul C1. După cum puteți vedea în circuitul transmițătorului IR, am folosit condensator 1k R1, 20K R2 și 1nF pentru a genera frecvența de aprox. 38 KHz. Poate fi calculat utilizând această formulă: 1.44 / ((R1 + 2 * R2) * C1).

Pinul de ieșire 3 al IC-ului 555 Timer a fost conectat la LED-ul IR folosind rezistorul 470 și un comutator cu buton. Ori de câte ori apăsăm butonul, circuitul emite IR modulat la 38 KHz. Un condensator 100uF este conectat la sursa de alimentare pentru a asigura alimentarea constantă a circuitului, fără nici o ondulare.

Diagrama circuitului receptorului IR

Circuitul receptorului IR este foarte simplu, trebuie doar să conectăm un LED la ieșirea TSOP1738, pentru a testa receptorul. Aici folosim tranzistorul BC557 PNP, pentru a inversa efectul TSOP, înseamnă că ori de câte ori ieșirea este HIGH LED-ul va fi OFF și ori de câte ori detectează IR și ieșirea este scăzută, LED-ul va fi aprins. Tranzistorul PNP se comportă opus tranzistorului NPN, acționează ca întrerupător deschis când se aplică o tensiune la baza sa și acționează ca întrerupător închis atunci când la bază nu există tensiune. Deci, în mod normal, ieșirea TSOP rămâne HIGH și tranzistorul se comportă ca întrerupător deschis și LED-ul va fi stins. De îndată ce TSOP detectează infraroșu, ieșirea sa devine scăzută și tranzistorul se comportă ca întrerupător închis și LED-ul va fi aprins. După cum puteți vedea în circuitul receptorului IR de mai josUn rezistor de 10k este utilizat pentru a asigura o polarizare adecvată a tranzistorului și un rezistor de 470ohm este utilizat la LED pentru limitarea curentului. Deci, ori de câte ori apăsăm butonul de pe transmițătorul IR, acesta este detectat de TSOP1738 și LED-ul va aprinde.

Am modificat în continuare acest circuit folosind un releu pentru a acționa aparatele de curent alternativ de la o telecomandă IR, în acest circuit de comutare controlat de la distanță. Consultați secțiunea noastră de circuite electronice pentru a afla și a construi circuite mai interesante și proiecte simple.