红外发射器和红外接收器通常用于无线控制电子设备,主要是通过遥控器。电视遥控器和交流遥控器是红外发射器的最佳示例。电视通常由TSOP1738作为红外接收器,它可以检测调制的IR脉冲并将其转换为电信号。在我们的电路中,我们正在构建IR遥控器及其接收器。我们使用IR LED作为发送器,使用TSOP1738作为IR接收器。
IR LED如何工作?
IR LED发出红外光,这意味着它发出的红外频率范围内的光。我们无法通过眼睛看到红外线,人眼看不见红外线。红外波长(700nm – 1mm)刚好超出正常的可见光范围。一切产生热量的东西,都会像人体一样发出红外线。红外线具有与可见光相同的特性,就像可以像可见光一样聚焦,反射和偏振一样。
除了发出不可见的红外光之外,IR LED看起来像普通的LED,并且也像普通的LED一样工作,这意味着它消耗20mA电流和3v功率。红外LED的发光角度约为 20-60度,范围约 几厘米到几英尺,取决于红外发射器的类型和制造商。一些发射机的距离以千米为单位。
红外接收器(TSOP17XX)
TSOP17XX接收已调制的红外波并更改其输出。TSOP在许多频率范围内可用,例如TSOP1730,TSOP1738,TSOP1740等。后两位数字表示TSOP响应的已调制IR射线的频率(以Khz为单位)。例如,TSOP1738接收以38Khz调制的IR辐射时会做出反应。表示它检测到以38Khz的频率打开和关闭的IR。TSOP的输出为低电平有效,这意味着在没有IR时其输出保持高电平,而在检测到IR辐射时变为低电平。TSOP以特定频率运行,因此环境中的其他IR不会受到干扰,除了特定频率的调制IR外。它具有三个引脚:接地,Vs(电源)和输出引脚。
红外发射器电路图
我们将TSOP1738用作IR接收器,因此我们需要生成38 kHz的调制IR。您可以使用任何TSOP,但是您需要生成相应频率的IR作为TSOP。因此,我们在非稳定模式下使用555计时器以38KHz的频率振荡IR。众所周知,555定时器的振荡频率由电阻R1,R2和电容器C1决定。正如您在吹气式红外发射器电路中看到的那样,我们使用了1k R1、20K R2和1nF电容器来产生大约2的频率。 38 KHz。可以使用以下公式计算:1.44 /((R1 + 2 * R2)* C1)。
555定时器IC的输出引脚3已通过470电阻器和按钮开关连接到IR LED。每当我们按下按钮时,电路就会以38 KHz的频率发射调制的IR。一个100uF的电容器跨接在电源两端,以为电路提供恒定的电源,而没有任何纹波。
红外接收器电路图
红外接收器电路非常简单,我们只需要将一个LED连接到TSOP1738的输出,即可测试接收器。我们在这里使用了BC557 PNP晶体管来反转TSOP的效果,这意味着每当输出为HIGH时,LED就会熄灭;每当它检测到IR且输出为低时,LED便会点亮。 PNP晶体管的行为与NPN晶体管相反,当其基极上施加电压时,它充当断开开关;当其基极上没有电压时,它充当闭合开关。因此,正常情况下,TSOP输出保持为高电平,晶体管的行为相当于断开开关,并且LED将熄灭。 TSOP一旦检测到红外线,其输出就会变低,晶体管的行为就像闭合开关一样,LED亮。如您在下面的IR接收器电路中看到的一个10k的电阻器用于为晶体管提供适当的偏置,而在LED处使用一个470ohm的电阻器来限制电流。因此,只要我们按下红外发射器上的按钮,TSOP1738就会检测到该按钮,并且LED会发光。
我们通过在此遥控开关电路中使用继电器通过红外遥控器操作交流市电设备来进一步修改了该电路。查看我们的电子电路部分,以学习和构建更多有趣的电路和简单的项目。