IR-zender en IR-ontvanger worden vaak gebruikt om elektronische apparaten draadloos te bedienen, voornamelijk via een afstandsbediening. Tv-afstandsbedieningen en AC-afstandsbedieningen zijn het beste voorbeeld van IR-zenders. TV bestaat over het algemeen uit TSOP1738 als de IR-ontvanger, die gemoduleerde IR-pulsen detecteert en deze omzet in een elektrisch signaal. Hier in ons circuit bouwen we een IR-afstandsbediening en zijn ontvanger. We gebruiken IR-led als zender en TSOP1738 als IR-ontvanger.
Hoe werkt IR-led?
IR-led zendt infrarood licht uit, wat betekent dat het licht uitzendt in het bereik van de infraroodfrequentie. We kunnen infraroodlicht niet door onze ogen zien, ze zijn onzichtbaar voor menselijke ogen. De golflengte van infrarood (700 nm - 1 mm) is net buiten het normale zichtbare licht. Alles wat warmte produceert, straalt infrarood uit zoals ons menselijk lichaam. Infrarood heeft dezelfde eigenschappen als zichtbaar licht, zoals het kan worden gefocusseerd, gereflecteerd en gepolariseerd zoals zichtbaar licht.
Naast het uitstralen van onzichtbaar infrarood licht, ziet IR LED eruit als een normale LED en werkt het ook als een normale LED, wat betekent dat het 20mA stroom en 3vots stroom verbruikt. IR-leds hebben een lichtuitstralingshoek van ca. 20-60 graden en bereik van ca. enkele centimeters tot meerdere voeten, het hangt af van het type IR-zender en de fabrikant. Sommige zenders hebben een bereik in kilometers.
IR-ontvanger (TSOP17XX)
TSOP17XX ontvangt de gemoduleerde infraroodgolven en verandert zijn output. TSOP is beschikbaar in vele frequentiebereiken zoals TSOP1730, TSOP1738, TSOP1740 enz. De laatste twee cijfers vertegenwoordigen de frequentie (in Khz) van gemoduleerde IR-stralen, waarop TSOP reageert. Zoals bijvoorbeeld TSOP1738 reageert wanneer het de IR-straling ontvangt die is gemoduleerd op 38Khz. Betekent dat het de IR detecteert die wordt in- en uitgeschakeld met een snelheid van 38 Khz. De output van TSOP is actief laag, wat betekent dat de output HOOG blijft als er geen IR is, en laag wordt als het IR-straling detecteert. TSOP werkt op een bepaalde frequentie zodat andere IR's in de omgeving niet kunnen interfereren, behalve de gemoduleerde IR van een bepaalde frequentie. Het heeft drie pinnen: Ground, Vs (power) en OUTPUT PIN.
Schakelschema IR-zender
We gebruiken TSOP1738 als IR-ontvanger, dus we moeten de gemoduleerde IR van 38 kHz genereren. U kunt elke TSOP gebruiken, maar u moet IR met de respectieve frequentie genereren als TSOP. Dus we gebruiken de 555-timer in Astable-modus om de IR te oscilleren op een frequentie van 38 kHz. Zoals we weten, wordt de oscillatiefrequentie van de 555-timer bepaald door weerstand R1, R2 en condensator C1. Zoals je kunt zien in het IR-zendercircuit hebben we 1k R1, 20K R2 en 1nF condensator gebruikt om de frequentie van ca. 38 kHz. Het kan worden berekend met behulp van deze formule: 1,44 / ((R1 + 2 * R2) * C1).
Output Pin 3 van de 555 Timer IC is verbonden met IR LED met behulp van 470 weerstand en een drukknopschakelaar. Telkens wanneer we op de knop drukken, zendt het circuit gemoduleerde IR uit op 38 KHz. Een condensator van 100uF is over de voeding aangesloten om de stroomkring constant te voeden, zonder enige rimpel.
Schakelschema IR-ontvanger
Het IR-ontvangercircuit is heel eenvoudig, we hoeven alleen maar een LED aan te sluiten op de uitgang van de TSOP1738 om de ontvanger te testen. We hebben hier de BC557 PNP-transistor gebruikt om het effect van TSOP om te keren, wat betekent dat wanneer de output HOOG is, de LED UIT zal zijn en wanneer het IR detecteert en de output laag is, zal de LED AAN zijn. De PNP-transistor gedraagt zich tegengesteld aan de NPN-transistor, hij fungeert als een open schakelaar wanneer er een spanning op de basis wordt toegepast en werkt als een gesloten schakelaar wanneer er geen spanning op de basis is. Dus normaal blijft de TSOP-uitgang HOOG en gedraagt de transistor zich als een open schakelaar en zal de LED UIT zijn. Zodra TSOP infrarood detecteert, wordt de output laag en gedraagt de transistor zich als een gesloten schakelaar en gaat de led branden. Zoals je kunt zien in het onderstaande IR-ontvangercircuitEen weerstand van 10k wordt gebruikt voor een goede voorspanning van de transistor en een weerstand van 470 ohm wordt gebruikt bij LED om de stroom te beperken. Dus wanneer we op de knop op de IR-zender drukken, wordt deze gedetecteerd door TSOP1738 en gaat de LED branden.
We hebben dit circuit verder aangepast door een relais te gebruiken om de AC-apparaten met een IR-afstandsbediening te bedienen, in dit op afstand bediende schakelcircuit. Bekijk onze sectie elektronische schakelingen om meer interessante schakelingen en eenvoudige projecten te leren en te bouwen.