مدار فرستنده و گیرنده مادون قرمز (IR)

در این پست اموزش ساخت فرستنده و گیرده مادون قرمز (IR) رو برای شما عزیزان اماده کردم, فرستنده و گیرنده IR برای کنترل هر دستگاه به صورت بی سیم استفاده می شود. کنترل تلویزیون و تلویزیون بهترین نمونه ای از فرستنده و گیرنده مادون قرمز هستند. در تلویزیون ها معمولا از TSOP1738 به عنوان گیرنده IR استفاده می کنند, که پالس های مادون قرمز مدولاسیون شده را حس می کند و آنها را به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. در این مدار ما از LED مادون قرمز به عنوان فرستنده و TSOP1738 به عنوان گیرنده IR استفاده می کنیم.

LED های مادون قرمز (IR ) :

LED های مادون قرمز, نور مادون قرمز را منتشر می کنند. به این معنی که نور را در محدوده فرکانسی مادون قرمز منتشر می کند. ما نمی توانیم نور مادون قرمز را ببینیم، نور مادون قرمز برای چشم انسان نامرئی است. هر چیزی که گرما تولید کند، مانند بدن انسان نور مادون قرمز آزاد می کند.
تنها تفاومت LED های مادون قرمز با LED های معمولی همان نور نامرئی انها هست و مانند یک LED معمولی عمل می کنند، به این معنی که مصرف جریان 20mA و ولتاژ انها 3 ولت است. LED های مادون قرمز دارای زاویه نوردهی کمی می باشند. حدود 20 تا 60 درجه و محدوده برد حدود چند سانتیمتر، البته برد ان بستگی به نوع فرستنده مادون قرمز و سازنده ان دارد. برخی فرستنده ها دارای برد کیلومتری هستند.

گیرنده مادون قرمز (TSOP17XX) :

TSOP17XX امواج مدوله شده مادون قرمز را دریافت می کند و باعث تغیر خروجی آن می شود. TSOPها در انواع مختلف, که دارای فرکانس های مختلفی می باشند مانند TSOP1730، TSOP1738، TSOP1740 و غیره در دسترس هستند. دو رقم اخر انها نشان دهنده فرکانس (در واحد Khz) انها هست. برای مثال TSOP1738 زمانی که سیگنال مادون قرمز مدوله شده 38KHz را دریافت کند، واکنش نشان می دهد. به این معنا که زمانی نور مادون قرمز را تشخیص می دهد که با سرعت 38Khz روشن و خاموش شود. خروجی TSOP اکتیو LOW است، به این معنی که خروجی آن زمانی که هیچ نور مادون قرمزی دریافت نکند، یک منطقی یا HIGH است و زمانی که نور مادون قرمز را تشخیص داد صفر یا LOW می شود. بدلیل اینکه TSOP در فرکانس خاصی کار می کند, نورهای مادون قرمز دیگر روی ان تاثیری ندارند، این قطعه دارای سه پین زمین، تغذیه (Vs) و پین خروجی (OUTPUT) است.

شماتیک مدار فرستنده مادون قرمز (IR) :

ما از TSOP1738 برای گیرنده استفاده می کنیم، بنابراین ما نیاز داریم که نور مادون قرمز 38kHz تولید کنیم. شما می توانید از هر نوع  TSOP به دلخواه خود استفاده کنید، اما شما نیاز به تولید نور مادون قرمز با توجه به TSOP انتخابی خود دارید, که نحوه تولید فرکانس های مختلف را توضیح خواهم داد. در این مدار ما از تایمر 555 در مد نوسان ساز برای تولید نوسانات مادون قرمز در فرکانس 38KHz استفاده می کنیم. همانطور که می دانید فرکانس نوسان 555 توسط مقاومت R1، R2 و خازن C1 تعیین می شود. ما از خازن و مقاومت R2=18K , R1=1.8K و C1=1nF برای تولید فرکانس مورد نظر خود استفاده کردیم.

خروجی پین 3 تایمر 555 با استفاده از مقاومت 470 اهم و یک دکمه فشاری به LED مادون قرمز متصل شده است. هر بار که دکمه را فشار می دهیم، مدار یک نور مدوله شده مادون قرمز 38 کیلوهرتز منتشر می کند. یک خازن 100uF دو سر منبع تغذیه متصل شده, تا جریانی ثابت و بدون هیچ ریپلی به مدار بدهد.

فرکانس مورد نظر خود را می توانید با استفاده از این فرمول محاسبه کنید:

شماتیک مدار گیرنده مادون قرمز (IR) :

مدار گیرنده بسیار ساده است و فقط نیاز به اتصال یک LED به خروجی TSOP1738 برای تست ان داریم. در این مدار از ترانزیستور BC557 PNP استفاده شده است. از انجایی که ترانزیستورهای PNP برعکس NPN عمل میکنند, یعنی زمانی که به انها ولتاژ بدهیم مانند یک کلید باز و زمانی که ولتاژ ندهیم یا صفر باشد مانند کلید بسته عمل می کنند, ما از این خاصیت برای معکوس کردن اثر TSOP استفاده میکنیم. در نتیجه در حالت عادی که TSOP نوری دریافت نمی کند و دارای خروجی HIGH است ترانزیستور مانند کلید باز عمل کرده و LED خاموش است. زمانی که TSOP نور مادون قرمز دریافت کرد خروجیش LOW یا صفر شده و باعث وصل شدن ترانزیستور و روشن شدن LED می شود. 

بنابراین هر زمان که دکمه را در فرستنده مادون قرمز فشار دهیم، توسط TSOP1738 تشخیص داده شده و LED روشن می شود.

یک PCB مناسب نیز برای مدار فرستنده و گیرنده بالا طراحی شده که از انتهای مطلب قابل تهیه است.

نظر یادتون نره…