В данной статье рассматриваются принципы работы ИК пультов дистанционного управления (ПДУ). Многие современные устройства оборудованы системами дистанционного управления. Инфракрасный свет, невидимый для глаз, оказывается весьма простым, удобным и надежным средством беспроводного дистанционного управления.
Вокруг нас существует большое количество источников инфракрасного излучения. Для обеспечения надежного приема и гарантированной защиты от помех используется модуляция сигнала и кодирование. К сожалению нет единого и универсального протокола для ИК ПДУ, хотя среди всего многообразия есть наиболее широкораспространенные.
Передача данных производится, в близком к видимому инфракрасном спектре. Длина волны в большинстве реализованных систем варьируется в пределах 800 — 950 нм. Самый простой способ избавиться от фонового шума — модулировать (заполнить) сигнал при передаче одной из стандартных частот: 30, 33, 36, 37, 38, 40, 56 кГц. Именно на эти частоты настроены все современные интегральные приемники.
Универсальный ИК пульт для iPhone и Android к телику и не только))
Для обеспечения достаточной дальности при передаче кодовой последовательности необходимо сформировать мощный сигнал. Ток через ИК-светодиод может достигать 1 А — такие токи вполне допустимы в импульсном режиме, при этом средняя рассеиваемая мощность не должна превышать предельно допустимую, указанную в документации.
Разработано большое количество специализированных микросхем (SAA3010, GS8489, KS51840 и т.п) генерирующих готовую кодовую последовательность и потребляющих минимальный ток ждущем режиме, что немаловажно при питании от батарей. Эти микросхемы существенно упрощают схему ПДУ.
Когда мы нажимаем кнопку пульта, микросхема передатчика активизируется и генерирует кодовую последовательность, с заданым заполнением. Светодиод преобразуют эти сигналы в ИК-излучение. Излученный сигнал принимается фотодиодом, который снова преобразует ИК-излучение в электрические импульсы. Эти импульсы усиливаются и демодулируются микросхемой приемника.
Затем они подаются на декодер. Декодирование обычно осуществляется программно с помощью микроконтроллера.
Приемник ИК ДУ должен восстанавливать данные с двухфазным кодированием, он должен реагировать на большие быстрые изменения уровня сигнала независимо от помех. Ширина импульсов на выходе приемника должна отличаться от номинальной не более чем на 10%. Приемник должен быть нечувствительным к постоянным внешним засветкам. Удовлетворить всем этим требованиям достаточно непросто.
Старые реализации приемника ИК ДУ, даже с применением специализированных микросхем, содержали десятки компонентов. Такие приемники часто использовали резонансные контуры, настроенные на частоту заполнения. Все это делало конструкцию сложной в изготовлении и настройке, требовало применения хорошего экранирования.
В последнее время большое распространение получили трехвыводные интегральные приемники ИК ДУ (SFH5110-xx, TSOP17xx, TFMS5хх0 и т.п.). В одном корпусе они объединяют фотодиод, предусилитель и формирователь. На выходе формируется обычный ТТЛ сигнал без заполнения, пригодный для дальнейшей обработки микроконтроллером. Наиболее важный параметр при выборе приемника — частота заполнения.
Теперь можно управлять ЛЮБЫМ прибором с помощью одного ЛЮБОГО пульта с кнопками.
Внутренний усилитель интегрального приемника имеет высокий коэффициент усиления, поэтому для исключения самовозбуждения и устранения влияния наводок по цепям питания необходимо использовать электролитический конденсатор емкостью не менее 4,7 мкФ, подключенный максимально близко к выводу VCC.
В ПДУ используется три вида модуляции. Рассмотрим их без заполнения, приведенных к ТТЛ уровням (сразу на выходе типичного ИК-приемника).
Двухфазное кодирование (Bi-phase coding)
Фронт импульса — лог. «1», спад импульса — лог. «0».
Модуляция длительностью пауз (Pulse Distance Modulation)
Длина импульсов постоянна. Паузы большей длительности — лог. «1» , меньшей — лог. «0».
Модуляция длительностью импульса (Pulse Width Modulation)
Длина пауз постоянна. Импульсы большей длительности — лог. «1» , меньшей — лог. «0».
Протокол RC5
Один из самых старых и распростаненных протколов. В свое время RC5, разработаный фирмой Philips для управления бытовой аппаратурой, получил большое распространение. Сейчас он применяется реже, и, в основном, любителями из-за своей простоты и широкой доступностью недорогих компонентов. Позднее фирма Philips внедрила и стала использовать улучшенный протокол RC6.
- 5-битный адрес, 6 битные команды
- модуляция Bi-phase coding
- сначала идут старшие биты, потом младшие (MSB first)
- частота заполнения 36 кГц
Формат посылки RC5
Кодирование лог. «0» и лог. «1»
Два первых бита — это стартовые биты (всегда лог. «1»). Управляющий бит T изменяется только при новом нажатии на кнопку. При удержании кнопки, посылка передается с интервалом 64 такта (113,778 мс).
Протокол NEC
Очень распростаненный, простой и универсальный протокол. Его используют многие корейские и японские производители бытовой техники, такие как NEC, Sanyo, Panasonic, Hitachi, Nokia. Сейчас сложно установить кому из них принадлежит эта разработка, но в интеренете он чаще всего упоминается как NEC протокол.
- 8-битные адрес и команды
- адрес и команды дублируются с инверсией
- модуляция Pulse Distance Modulation
- сначала идут младшие биты, потом старшие (LSB first)
- частота заполнения 38 кГц
Формат посылки NEC
Кодирование лог. «0» и лог. «1»
Основная посылка передается только один раз при нажатии на кнопку. При удержании кнопки, передается последовательность повтора через каждые 110 мс.
Протокол JVC
Протокол очень похож на NEC. Отличия заключаются только во временных интервалах, отсутствием дублирования адреса-команд с инверсией и способом передачи состояния удержания кнопки.
- 8-битные адрес и команды
- модуляция Pulse Distance Modulation
- сначала идут младшие биты, потом старшие (LSB first)
- частота заполнения 38 кГц
Формат посылки JVC
Кодирование лог. «0» и лог. «1»
Основная посылка передается только один раз при нажатии на кнопку. При удержании кнопки, передается только команда через каждые 50-60 мс.
Повторная передача
Протокол Sony
Еще один распространенный протокол.
- 12-, 15- и 20-битные варианты протокола
- модуляция Pulse Width Modulation
- сначала идут младшие биты, потом старшие (LSB first)
- частота заполнения 40 кГц
В 12-ти битном варианте: 7 бит команды и 5 бит адреса устройства. В 15-ти битном варианте 8 и 7 бит соответственно.После окончания передачи удерживается состояние лог. «0» до достижения 45 мс интервала с начала передачи.
Формат посылки Sony
Кодирование лог. «0» и лог. «1»
При удержании кнопки, передается только команда через каждые 45 мс.
Определение типа протокола
Самый простой способ узнать с каким пультом мы имеем дело, не имея под рукой осцилографа — записать сигнал на компьютер. Для этого нужно подать сигнал с включенного по стандартной схеме интегрального приемника на микрофонный вход и записать его на компютер, а затем проанализировать полученный сигнал. Главное условие — установить частоту дикретизации более 44 кГц (например 96 кГц или выше). Получаем следующее.
Сигнал с приемника получается инвертированным. Масштабируем запись и расставляем маркеры. Теперь можно замерить длительность импульсов. В данном случае длительности импульсов составили:
- первая часть синхроимпульса — 9 мс;
- вторая часть синхроимпульса — 4,5 мс;
- короткие импульсы — 9 мс / 8 имп = 1,125 мс;
- длинные импульсы — 18 мс / 8 имп = 2,25 мс.
теперь осталось найти и уточнить тип данного протокола. Легко видеть, что это протокол NEC.
Декодирование
Для дальнейшего изучения принципов работы ИК ДУ соберем тестовую схему, состоящую из ИК приемника (TSOP1736), микроконтроллера (ATtiny12L) и светодиода, выполняющую следующие задачи:
- принять первую посылку с пульта;
- запомнить «свою» кнопку;
- зажигать светодиод синхронно с нажатием «своей» кнопки.
Тестовая схема, для упрощения, изображена без цепей ISP. Питание схемы, а также прошивка микроконтроллера выполняется напрямую по разъему ISP от программатора USBasp. Это оказывается очень удобным, т.к. нет лишних проводов питания, блок питания не занимает место на столе во время разработки.
Тестовая схема, собранная на макетной плате
Выбран самый дешевый микроконтролер ATtiny12L. Ресурсы данного микроконтроллера весьма ограничены, поэтому разработка прошивки cделана на ассемблере. В приложенном исходнике с тестовой прошивкой подробно описан алгоритм работы.
Источник: ru-radio-electr.livejournal.com
Тип дистанционного управления ик или bluetooth
Ответ от Димон[гуру]
Технология Bluetooth обеспечивает беспроводное соединение различных электронных устройств, которые находятся в радиусе до 10 метров друг от друга. В отличие от соединения Bluetooth для ИК-связи требуются условия прямой видимости, а максимальное расстояние между ИК-устройствами меньше, чем для устройств Bluetooth.
Эта два способа беспроводной связи.
ИК-порт использует инфра-красный свет для передачи информации (так же, как пульты дистанционного управления к ТВ, видеомагнитофону). Требует прямой видимости, лучи могут поглощаться даже очень тонкими предметами. Если вы имеете в виду ИК-порт на мобильном телефоне, то он может быть полезен для передачи данных с/на компьютер (мелодии, картинки, подключение карманного компьютера к интернету через телефон), обмениваться мелодиями, картинками и контактами между двумя телефонами.
Bluetooth — эта беспроводная цифровая связь ближнего действия (в идеальных условиях до нескольких десятков метров), использующая радиосигнал. Предполагалось, что этот стандарт станет распространённым универсальным беспроводным интерфейсом, по которому можно будет подключать к компьютеру всякую периферию (принтеры, камеры и т.д.). Пока он как-то широкого распространения не получил, но в мобильных телефонах встречается часто, где его используют примерно для тех же целей, что ИК. Только Bluetooth удобнее, т.к. не требует прямой видимости, и можно, например, выходить в интернет с ноутбука или карманного компьютера через телефон, который лежит в кармане. Кроме того, есть Bluetooth-периферия к телефонам (например, беспроводные hands-free гарнитуры).
Если вы хотите перенести чрезвычайно важные файлы, такие как смешные мемы или последние фильмы, на телефон вашего друга или изменить канал на своем телевизоре, не выходя из удобного дивана, всегда есть технология, которая облегчает вам жизнь.
В первом случае функция Bluetooth вашего смартфона позволяет вам обмениваться файлами со своими сверстниками, а во втором — инфракрасные лучи, которые позволяют вам менять канал на значительном расстоянии.
Поскольку обе эти технологии работают по беспроводной сети, можно подумать, что они каким-то образом связаны, но так ли это? Что отличает Bluetooth и ИК-порт друг от друга?
блютуз
Уведомление Инфракрасная область находится за пределами видимого спектра света (Источник изображения: www.dptips-central.com)
Интересно отметить, что большая часть теплового излучения, излучаемого объектами при комнатной температуре, является инфракрасной; но поскольку инфракрасные лучи не видны невооруженным глазом, вы обычно не видите таинственного излучения, исходящего от тел людей!
Инфракрасные лучи также используются в очках ночного видения (Credits: Katarzyna Mazurowska / Shutterstock)
Инфракрасные сигналы используют импульсы инфракрасных лучей для локального подключения двух устройств и обмена информацией между ними. Они чаще всего используются для связи в ближнем или среднем диапазоне между двумя устройствами. Наиболее распространенным примером инфракрасной связи является ваш пульт дистанционного управления телевизором; инфракрасные лучи — это то, что позволяет вам менять каналы, увеличивать / уменьшать громкость и выполнять множество других «удаленных» операций без необходимости покидать кушетку.
Bluetooth против инфракрасного
С другой стороны, Bluetooth не имеет таких «позиционных» ограничений. Вы можете носить телефон в любом месте диапазона передачи, и вы можете без проблем переносить фотографии на компьютер. Фактически, он работает, даже когда вы находитесь в другой комнате вообще — разделены стенами!
Дальность передачи
Приложения
Пульт дистанционного управления для ТВ / DVD или аудиосистемы (Источник изображения: Flickr.com)
Из-за ограничений относительного позиционирования задействованных устройств инфракрасная передача в основном используется в системах, которые, как ожидается, останутся неподвижными или мало движутся относительно друг друга. Как упоминалось ранее, пульты TV / DVD являются лучшими и являются наиболее часто используемыми примерами инфракрасного. Кроме того, инфракрасная передача также используется в беспроводных мышах, клавиатурах и КПК.
В современном мире смартфонов и планшетов Bluetooth стал синонимом беспроводного обмена данными.
Человек, использующий гарнитуру для мобильного телефона Bluetooth (Фото: diego cervo / Fotolia)
Он также используется для беспроводной связи между телефоном и гарнитурой, потокового аудио в динамиках с поддержкой Bluetooth, локальной связи между компьютерами и множества других приложений, для которых требуется беспроводная передача данных.
Поэтому, хотя обе технологии имеют свои преимущества и преимущества, они полностью зависят от пользователей, чтобы решить, какая технология, по их мнению, лучше всего отвечает их потребностям, и, следовательно, лучше всего подходит для них.
Источник: dj-sensor.ru
Тема: В чем разница между пультом дистанционного управления использующим радио сигнал и ИК излучение?
Все Пульты Дистанционного Управдения (ПДУ) были придуманы во благо ( или во вред ) человеку. Нам лень встать с кресла и включить свет, телевизор, музыкальный центр. Не хочется выходить из машины, что бы открыть шлагбаум, вьездные ворота, ворота гаража. Все это делают за нас ПДУ. Я знаю что есть ПДУ работающие на использовании ИК излучения и на использовании радиосигнала. Какие из них надежнее? на каком расстоянии они действуют? нужно ли, что бы приемник сигнала находился в прямой видимости передатчика или возможно управление » из-за угла «?
13.03.2013 21:46 #0
Местный Регистрация 15.08.2012 Сообщений 1,000
( Зарегистрированные посетители не видят эту рекламу — регистрация )
14.03.2013, 09:43 #2
Местный Регистрация 24.10.2012 Адрес Рязань Сообщений 2,541
Разница в том, что ИК-пульт должен находится в прямой видимости от другого ИК приемника, а радио пульт может включать/выключать в другой комнате.
19.03.2013, 19:06 #3
Новичок Регистрация 19.03.2013 Сообщений 2
да! всё просто ик (инфрокрасное излучение) это свет который человек не воспринимает глазом! он имеет ту же природу, что и видимый свет. Тобеш подчиняется законам оптики!
Это означает что если вы попытаетесь переключить телик из за стены у вас нечего не получится. ну а дальность зависит из за мощности тагже как и у радео пульта!
Радиоволны ― электромагнитные колебания которые имеют свойства проходить через препятствия (при этом они конечно теряют мощность!) вобще всё зависит из за честоты волны и из чего состоит препядстве!
Вывод ик нужно для управления устройств в прямой видемости и не далеко! а радеоволнами можно управлять устройствами находящимися за сотни киломметров!
19.03.2013, 19:21 #4
Новичок Регистрация 19.03.2013 Сообщений 2
да! всё просто, ик (инфракрасное излучение) это свет, который человек не воспринимает глазом! он имеет ту же природу, что и видимый свет. Тобеш подчиняется законам оптики!
Это означает что если вы попытаетесь переключить телик из за стены у вас нечего не получится. ну а дальность зависит из за мощности тагже как и у радео пульта!
Радиоволны это электромагнитные колебания которые имеют свойства проходить через препятствия (при этом они конечно теряют мощность!). Вообще, всё зависит из-за частоты волны и из чего состоит препятствие!
Вывод, ик нужно для управления устройств в прямой видимости и не далеко! А радиоволнами можно управлять устройствами, находящимися за сотни километров!
модератору. Убери плис набросок, случайно отправил, с кучей ошибок
27.12.2013, 02:22 #5
Местный Регистрация 22.12.2012 Сообщений 703
Главных отличия — два. Об одном — уже сказано выше. ИК сигнал должен или прямо идти от источника к приёмнику, или отбиваться от отражателя (лучевая природа), дальность пять-десять метров. Радиосигнал имеет волновую природу, поэтому огибает препятствие, при этом радиус действия несравнимо больше.
Источник: www.allremont.ru