Comunicación mediante tecnología infrarroja

Comunicación mediante tecnología infrarroja

Comunicación infrarroja

La banda de infrarrojos del electroimán corresponde a 430THz a 300 GHz y una longitud de onda de 980 nm . La propagación de ondas de luz en esta banda se puede utilizar para un sistema de comunicación (para transmisión y recepción) de datos. Esta comunicación puede ser entre dos dispositivos portátiles o entre un dispositivo portátil y un dispositivo fijo.

Hay dos tipos de comunicación por infrarrojos


  • Punto a punto : Requiere una línea de visión entre el transmisor y un receptor. En otras palabras, el transmisor y el receptor deben apuntar el uno al otro y no debe haber ningún obstáculo entre ellos. El ejemplo es la comunicación de control remoto.
  • Punto difuso : No requiere ninguna línea de visión y el enlace entre el transmisor y el receptor se mantiene reflejando o rebotando la señal transmitida por superficies como techos, techos, etc. Un ejemplo es el sistema de comunicación LAN inalámbrica

Ventajas de la comunicación por infrarrojos:

  • Seguridad: La comunicación por infrarrojos tiene una alta direccionalidad y puede identificar la fuente ya que diferentes fuentes emiten radiación de diferentes frecuencias y así se elimina el riesgo de que la información se difunda.
  • Seguridad: la radiación infrarroja no es dañina para los seres humanos. Por tanto, la comunicación por infrarrojos se puede utilizar en cualquier lugar.
  • Comunicación de datos de alta velocidad: la velocidad de datos de la comunicación por infrarrojos es de aproximadamente 1 Gbps y se puede utilizar para enviar información como señales de video.

Conceptos básicos de comunicación por infrarrojos:

Principio de comunicación por infrarrojos

Principio de comunicación por infrarrojos



Transmisión IR

El transmisor de un LED IR dentro de su circuito, que emite luz infrarroja por cada pulso eléctrico que se le da. Este pulso se genera cuando se presiona un botón en el control remoto, completando así el circuito, proporcionando polarización al LED.

El LED al ser polarizado emite luz de la longitud de onda de 940nm como una serie de pulsos, correspondientes al botón presionado. Sin embargo, dado que junto con el LED IR muchas otras fuentes de luz infrarroja, como los seres humanos, las bombillas, el sol, etc., la información transmitida puede verse interferida. Una solución a este problema es la modulación. La señal transmitida se modula utilizando una frecuencia portadora de 38 KHz (o cualquier otra frecuencia entre 36 y 46 KHz). Se hace que el LED de infrarrojos oscile a esta frecuencia durante el tiempo que dura el pulso. La información o las señales de luz están moduladas por ancho de pulso y están contenidas en la frecuencia de 38 KHz.

Recepción IR


El receptor consta de un fotodetector que desarrolla una señal eléctrica de salida cuando la luz incide sobre él. La salida del detector se filtra mediante un filtro de banda estrecha que descarta todas las frecuencias por debajo o por encima de la frecuencia portadora (38 KHz en este caso). Luego, la salida filtrada se entrega al dispositivo adecuado, como un microcontrolador o un microprocesador, que controla dispositivos como una PC o un robot. La salida de los filtros también se puede conectar al osciloscopio para leer los pulsos.

Partes del sistema de comunicación por infrarrojos:

IR Transmittor- IR Sensor

Los sensores se pueden utilizar como parte de la medición de la temperatura de radiación sin ningún contacto. Para diferentes rangos de temperatura de radiación están disponibles varios filtros. Un sensor de infrarrojos (IR) es un dispositivo electrónico que irradia o localiza radiación infrarroja para detectar alguna parte de su entorno. Son indetectables para los ojos humanos.

Un sensor de infrarrojos podría considerarse una Polaroid que recuerda brevemente cómo se muestra la radiación infrarroja de un área. Es muy habitual que un sensor de infrarrojos se coordine en indicadores de movimiento como los que se utilizan como característica de los sistemas de seguridad privados o comerciales. Un sensor de infrarrojos se muestra en la figura básicamente tiene dos terminales positivo y negativo. Estos sensores son indetectables para los ojos humanos. Pueden medir el calor de un objeto y también identificar el movimiento. La longitud de onda de la región aproximadamente de 0,75 µm a 1000 µm es la región IR. La región de longitud de onda de 0,75 µm a 3 µm se denomina infrarrojo cercano, la región de 3 µm a 6 µm se denomina infrarrojo medio y la región superior a 6 µm se denomina infrarrojo lejano. Los sensores de infrarrojos emiten a una frecuencia de 38 KHz.

Y SENSOR

Y SENSOR

Características del sensor de infrarrojos:

  • Voltaje de entrada: 5 V CC
  • Rango de detección: 5 cm
  • Señal de salida: voltaje analógico
  • Elemento emisor: LED infrarrojo

Ejemplo de circuito de interfaz de diodo IR y fotodiodo

Sensores IR que se utilizan principalmente en termómetros de radiación, analizadores de gas, aplicaciones industriales, dispositivos de imágenes IR, rastreo y detección del cuerpo humano, comunicación y peligros para la salud.

Aquí hay una breve descripción del interruptor de detección de diodos infrarrojos y fotográficos:
sensor de infrarrojos del circuito

sensor de infrarrojos del circuito

Un diodo IR está conectado a través de una resistencia a la fuente de CC. Un fotodiodo está conectado en condición de polarización inversa a través de un divisor de potencial de una resistencia variable de 10k y 1k en serie a la base del transistor. Mientras que los rayos IR caen sobre el fotodiodo polarizado en reversa, éste conduce, lo que provoca un voltaje en la base del transistor.

El transistor luego funciona como un interruptor mientras el colector se conecta a tierra. Una vez que los rayos IR están obstruidos, el voltaje de conducción no está disponible para el transistor, por lo que su colector aumenta. Esta lógica de baja a alta se puede utilizar para la entrada del microcontrolador para cualquier acción según el programa.

Receptor IR / Sensor TSOP - Características y especificaciones

TSOP es la serie de receptores de control remoto por infrarrojos estándar, que admite todos los códigos de transmisión principales. Éste es capaz de recibir radiación infrarroja modulada a 38 kHz. Los sensores de infrarrojos que hemos visto hasta ahora funcionan solo para distancias cortas de hasta 6 cm. TSOP es sensible a una frecuencia específica, por lo que su rango contrasta mejor con el fotodiodo ordinario. Podemos alterarlo hasta 15 cm.

TSOP actúa como un receptor. Tiene tres pines GND, Vs y OUT. GND está conectado a tierra común, Vs está conectado a + 5 voltios y OUT está conectado al pin de salida. El sensor TSOP tiene un circuito de control incorporado para amplificar los pulsos codificados del transmisor de infrarrojos. Estos se utilizan comúnmente en receptores remotos de TV. Como dije anteriormente, los sensores TSOP detectan solo una frecuencia particular.

Sensor TSOP

Sensor TSOP

Características:

  • El preamplificador y el fotodetector están en un solo paquete
  • Filtro interno para frecuencia PCM
  • Blindaje mejorado contra perturbaciones del campo eléctrico
  • Compatibilidad TTL y CMOS
  • Salida activa baja
  • Bajo consumo de energía
  • Alta inmunidad a la luz ambiental.
  • Posibilidad de transmisión continua de datos

Especificaciones:

  • El voltaje de suministro es de –0,3-6,0 V
  • La corriente de suministro es de 5 mA
  • El voltaje de salida es de –0,3-6,0 V
  • La corriente de salida es de 5 mA
  • El rango de temperatura de almacenamiento es de –25 a + 85 ° C
  • El rango de temperatura de funcionamiento es de -25 a + 85 ° C

los prueba de TSOP es muy simple. Estos se utilizan comúnmente en receptores remotos de TV. TSOP consta de un diodo PIN y un preamplificador interno. Conecte el sensor TSOP como se muestra en el circuito. Un LED está conectado a través de una resistencia de la fuente a la salida.

Circuito del sensor de TSOP

Circuito del sensor de TSOP

Y luego cuando pulsamos el botón de T.V. Mando a distancia delante del sensor TSOP, si el LED comienza a parpadear entonces nuestro sensor TSOP y su conexión es correcta. El punto en el que la salida de TSOP es baja, es decir, en el momento en que se apropia de la señal IR de una fuente, con una frecuencia central de 38 kHz, su salida es baja.

El sensor TSOP se utiliza en nuestro televisor de uso diario, VCD, control remoto del sistema de música. Donde los rayos IR se transmiten presionando un botón en el control remoto que son recibidos por el receptor TSOP dentro del equipo.

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