Як побудувати просту схему передавача та приймача за допомогою таймера 555?

ІЧ-передавач та ІЧ-приймач зазвичай використовуються для бездротового управління електронними пристроями, головним чином за допомогою пульта дистанційного керування. Пульти дистанційного керування телевізором та пульти змінного струму є найкращим прикладом ІЧ-передавачів. Телевізор зазвичай складається з TSOP1738 як ІЧ-приймача, який сприймає модульовані ІЧ-імпульси та перетворює їх в електричний сигнал. Тут у нашій схемі ми будуємо ІЧ-пульт та його приймач. Ми використовуємо ІЧ-світлодіод як передавач, а TSOP1738 як ІЧ-приймач.

Як працює інфрачервоний світлодіод?

ІЧ-світлодіод випромінює інфрачервоне світло, це означає, що він випромінює світло в діапазоні інфрачервоної частоти. Ми не можемо бачити інфрачервоне світло своїми очима, вони невидимі для людських очей. Довжина хвилі інфрачервоного діапазону (700 нм - 1 мм) перевищує звичайне видиме світло. Все, що виробляє тепло, випромінює інфрачервоне світло, як наше людське тіло. Інфрачервоне світло має ті самі властивості, що і видиме світло, як воно може бути сфокусованим, відбитим і поляризованим, як видиме світло.

Окрім випромінювання невидимого інфрачервоного світла, інфрачервоний світлодіод виглядає як звичайний світлодіод, а також працює як звичайний світлодіод, тобто споживає струм 20 мА та потужність 3 вота. ІЧ-світлодіоди мають кут випромінювання світла приблизно 20-60 градусів і діапазон прибл. від декількох сантиметрів до декількох футів, це залежить від типу ІЧ-передавача та виробника. Деякі передавачі мають дальність в кілометрах.

ІЧ-приймач (TSOP17XX)

TSOP17XX приймає модульовані інфрачервоні хвилі і змінює свій вихід. TSOP доступний у багатьох діапазонах частот, таких як TSOP1730, TSOP1738, TSOP1740 тощо. Останні дві цифри представляють частоту (в кГц) модульованих ІЧ-променів, на які реагує TSOP. Як, наприклад, TSOP1738 реагує, коли отримує ІЧ-випромінювання, модульоване в 38 кГц. Це означає, що він виявляє ІЧ, який вмикається та вимикається зі швидкістю 38 кГц. Вихід TSOP активний низький, це означає, що його вихід залишається ВИСОКИМ, коли немає ІЧ-сигналу, і стає низьким, коли він виявляє ІЧ-випромінювання. TSOP працює на певній частоті, так що інші ІЧ у навколишньому середовищі не можуть втручатися, крім модульованого ІЧ певної частоти. Він має три штифти, заземлення, Vs (живлення) та вихідний PIN-код.

Схема схеми ІЧ-передавача

Ми використовуємо TSOP1738 як ІЧ-приймач, тому нам потрібно сформувати модульований ІЧ-сигнал 38 кГц. Ви можете використовувати будь-який TSOP, але вам потрібно створити ІЧ відповідної частоти як TSOP. Отже, ми використовуємо таймер 555 в режимі Astable для коливання ІЧ на частоті 38 кГц. Як ми знаємо, частота коливань 555 таймера визначається резистором R1, R2 і конденсатором C1. Як ви можете бачити в ланцюзі ІЧ-передавача, ми використали конденсатор 1k R1, 20K R2 і 1nF для генерації частоти приблизно 38 кГц. Його можна розрахувати за такою формулою: 1,44 / ((R1 + 2 * R2) * C1).

Вихідний контакт 3 мікросхеми 555 таймера підключений до ІЧ-індикатора за допомогою резистора 470 та кнопкового перемикача. Кожного разу, коли ми натискаємо кнопку, схема випромінює модульований ІЧ на частоті 38 кГц. Конденсатор потужністю 100 мкФ підключений до джерела живлення, щоб забезпечити постійне живлення в ланцюзі без пульсацій.

Схема інфрачервоного приймача

Схема ІЧ-приймача дуже проста, нам просто потрібно підключити світлодіод до виходу TSOP1738, щоб перевірити приймач. Тут ми використовуємо транзистор BC557 PNP, щоб змінити ефект TSOP, тобто, коли вихідний сигнал ВИСОКИЙ світлодіод буде ВИМКНЕНИЙ, і коли він виявляє ІЧ-сигнал, а вихідний сигнал низький, світлодіод буде ВКЛ. Транзистор PNP поводиться протилежно транзистору NPN, він діє як відкритий перемикач, коли напруга подається на його базу, і діє як закритий перемикач, коли на його основі немає напруги. Отже, зазвичай вихід TSOP залишається ВИСОКИМ, а транзистор поводиться як відкритий перемикач, а світлодіод вимкнеться. Як тільки TSOP виявляє інфрачервоний діапазон, його вихід стає низьким, а транзистор поводиться як закритий перемикач, а світлодіод буде ввімкнено. Як ви можете бачити в схемі ІЧ-приймача нижчеРезистор 10k використовується для забезпечення належного зміщення транзистора, а резистор 470 Ом використовується на світлодіоді для обмеження струму. Отже, коли ми натискаємо кнопку на ІЧ-передавачі, це виявляється TSOP1738 і світлодіод світиться.

Ми додатково модифікували цю схему, використовуючи реле для керування приладами змінного струму ІК-пультом дистанційного керування в цій схемі дистанційного управління. Ознайомтеся з нашим розділом електронних схем, щоб дізнатися та побудувати більш цікаві схеми та прості проекти.