جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء - الأساسيات والتشغيل والتطبيق

ماذا يوجد داخل جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء؟

يستخدم جهاز التحكم عن بعد IR بشكل عام في المسارح المنزلية ويعتمد على مبدأ استخدام ضوء الأشعة تحت الحمراء كوسيلة للاتصال. أ جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون يتكون من مجموعة من الأزرار ولوحة الدائرة. كل زر مدمج بقرص موصل أسود يعمل كجهة اتصال بين الأزرار ولوحة الدوائر المطبوعة. تتكون لوحة الدائرة أو الشريحة من دوائر لاستشعار التوصيلات أو اكتشاف الزر الذي يتم الضغط عليه وتنتج الإشارة في شكل شفرة مورس والتي يتم تضخيمها بواسطة الترانزستورات ومن ثم إعطاؤها إلى IR LED. يتم توصيل IR LED بنهاية لوحة الدائرة ويصدر ضوء الأشعة تحت الحمراء الذي يتم استشعاره بواسطة المستشعر الموجود في مستقبل التلفزيون.

جهاز التحكم عن بعد الخاص بالتلفزيون كجهاز إرسال

كيف يعمل جهاز التحكم عن بعد في التلفزيون

تعمل أجهزة التحكم عن بعد الحديثة اليوم عن طريق تعديل الإخراج من مصباح LED يعمل بالأشعة تحت الحمراء. عادة ما يتم إرسال سلسلة من النبضات من 10 إلى 20 نبضة متفاوتة العرض إلى بوابة يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها ، ويكون المغير عادة 38 كيلو هرتز. سبب التعديل هو فصل نطاق الأشعة تحت الحمراء البعيد عن ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من أجسام أخرى في المنطقة المجاورة. عادة ، يتطلب خط اتصال بصري. عند الضغط على زر ، يتم توصيل الدائرة المقابلة لتحيز IR LED الذي ينبعث منه ضوء IR الذي يحتوي على المدخلات. هذا الخرج في شكل نبضات ضوئية يتم تشكيله بعرض النبضة بتردد kHz 38 ، والذي يتم الحصول عليه في المستقبل عن طريق إزالة التشكيل.

يوجد في جهاز الاستقبال وحدة فك ترميز النغمة ، والتي تستجيب جيدًا لأي إشارات يرسلها جهاز التحكم عن بُعد بتردد ناقل يبلغ 38 كيلو هرتز. يقوم المعالج الدقيق بفك تشفير سلسلة النبضات ويحدد ما إذا كانت صالحة ، وإذا كان الأمر كذلك ، فسوف يستجيب لتلك الوظيفة.

في أواخر الثمانينيات ، تم تطوير بروتوكول RC-5 بواسطة Philips باعتباره جهازًا شبه مملوكًا للأشعة تحت الحمراء (الأشعة تحت الحمراء) اتصالات التحكم عن بعد بروتوكول للإلكترونيات الاستهلاكية. ومع ذلك ، فقد تم استخدامه أيضًا من قبل معظم الشركات المصنعة الأوروبية ، وكذلك العديد من الشركات المصنعة الأمريكية لمعدات الصوت والفيديو المتخصصة. البروتوكول الرئيسي الآخر الذي تستخدمه الشركات المصنعة للإلكترونيات الاستهلاكية هو بروتوكول NEC. يستخدم هذا البروتوكول إلى حد كبير من قبل الشركات المصنعة اليابانية.

جهاز الاستقبال المستخدم في نهاية التلفزيون

جهاز استقبال TV IR

يتكون جهاز الاستقبال في طرف التلفزيون بشكل عام من مستقبل TSOP ، الذي يستقبل إشارة الأشعة تحت الحمراء عند 38 كيلو هرتز. يستشعر المستشعر نبضات الأشعة تحت الحمراء ويحول نبضات الأشعة تحت الحمراء إلى إشارة كهربائية. يتم فك تشفير هذه الإشارة الكهربائية إلى بيانات ثنائية باستخدام وحدة فك ترميز ويتم تغذية هذه البيانات الثنائية إلى المعالج الدقيق أو وحدة التحكم الدقيقة لتنفيذ المعالجة المطلوبة للأمر الذي يتم إرساله بالضغط على الزر المقابل.

التطبيق باستخدام IR Remote:

جهاز تحكم عن بعد IR يمكن استخدامها في تطبيقات مثل التحكم في تحويل الأحمال المتصلة بشبكات التيار المتردد. المبدأ الأساسي هو التحكم في تبديل المرحلات باستخدام جهاز تحكم عن بعد ، والذي يقوم بعد ذلك بتشغيل أو إيقاف الحمل المتصل بها.

طريقتان لتحقيق تبديل الأحمال باستخدام جهاز التحكم عن بعد.

• باستخدام متحكم دقيق

رسم تخطيطي للوحة التبديل التي يتم التحكم فيها عن بعد

يستقبل جهاز الاستقبال IC TSOP1738 نبضات الضوء من جهاز التحكم عن بعد (المقابلة للزر المعين أو الرقم المضغوط) ويحولها إلى نبضات كهربائية. يتم إعطاء خرج جهاز الاستقبال إلى وحدة التحكم الدقيقة ، والتي تمت برمجتها لفك تشفير النبضات للرقم المطلوب (زر). وحدة التحكم الدقيقة ، بدورها ، ترسل إشارة منطقية عالية إلى دبوس الإدخال (المقابل لدبوس الإخراج الذي يتصل به المرحل المطلوب لتشغيل الحمل المعين) للمرحل IC ULN2003. يطور دبوس الإخراج المقابل لـ IC إشارة منطقية منخفضة ويتم تشغيل المرحل المتصل بدبوس الإخراج المعين هذا ، وبدوره يقوم بتشغيل الحمل.

• بدون استخدام ميكروكنترولر

دارة استقبال IR نموذجية

جهاز استقبال TSOP هو جهاز استقبال الأشعة تحت الحمراء 3 دبوس الذي يكتشف تردد 38 كيلو هرتز ويولد خرج جهد منخفض إلى دبوس المشغل الخاص بالمؤقت ، مع عمل المؤقت في عملية أحادية الاستقرار. ناتج أحادي يبدل التقليب JK ، الذي يقود ناتج Q الخاص به التتابع عبر ترانزستور BC547 NPN (Q1). يتم استخدام LED-D1 و LED2-D2 و LED3-D6 لعرض حالة كل مرحلة إخراج أثناء تشغيل الدائرة. يستخدم الصمام الثنائي الخلفي EMF D5 للحماية. تم تكوين الترانزستور Q1 كجهاز إخراج مفتوح المجمع لقيادة المرحل المقدر بجهد 12 فولت تيار مستمر. يمكن للدائرة استخلاص الطاقة من منظم الجهد 7805. يتم لحام المكثف C3 بالقرب من مسامير مستشعر الأشعة تحت الحمراء لتجنب الضوضاء والتسبب الخاطئ. يتجنب المكثف C2 والمقاوم R1 أيضًا التشغيل الخاطئ لـ NE555 الأحادي. يعمل monostable كوحدة تخلفية مدتها ثانية واحدة لتقييد flip-flop من إعادة تشغيله في غضون ثانية واحدة. لتنشيط أي حمولة أخرى ، استخدم محطات ملف الترحيل في السلسلة. يتم تشغيل 555 Timer بإشارة منطقية منخفضة وينتج نبضة منطقية عالية لإشارة الساعة لـ JK Flip-flop ومدخل K من F / F. يرتبط إدخال J أيضًا بالمنطق العالي ومن ثم يتم تبديل خرج Flip-Flop الذي كان عند إشارة منطقية منخفضة إلى خرج منطقي مرتفع ، مما يتسبب في تشغيل الترانزستور وتوصيل كاثود LED بالأرض جنبًا إلى جنب مع الطرف الآخر من التتابع. وبالتالي يتدفق التيار عبر ملف الترحيل ويتم تنشيطه مما يتسبب في انحراف المحرك عن موضعه الطبيعي وإكمال الدائرة التي تربط مصدر التيار المتردد بالمصباح (الحمل) الذي يبدأ في التوهج مع مرور التيار عبره. وبالتالي ، بالضغط على الزر المطلوب في جهاز التحكم عن بُعد ، يمكننا تشغيل المصباح.

طريقة لاختبار جهاز التحكم عن بعد بالأشعة تحت الحمراء

لاختبار ما إذا كان جهاز التحكم عن بعد يعمل ، نحتاج إلى تطوير دائرة ترسل إشعارًا عند استقبال إشارة الأشعة تحت الحمراء في شكل صوت تنبيه أو LED متوهج.

هذه أداة مفيدة لاختبار عمل أجهزة التحكم عن بعد المستخدمة في تشغيل التلفزيون ومشغل VCD والأدوات الأخرى التي تعمل عن بعد. تستخدم هذه الأجهزة الأشعة تحت الحمراء النابضة عند 38 كيلو هرتز والمستشعر المستخدم هو TSOP 1738 المصمم خصيصًا لاستشعار أشعة IR ذات 38 كيلو هرتز. تصدر الدائرة صفيرًا عندما تكتشف الأشعة تحت الحمراء النبضية من الهاتف البعيد.

تطبيق يظهر الاختبار عن بعد

عمل الدائرة بسيط. Zener diode ZD والمحدد الحالي R1 يوفران مصدر طاقة منظم 5 فولت لمستشعر الأشعة تحت الحمراء. عادة ، سيكون خرج المستشعر مرتفعًا مما يعيق عمل ترانزستور PNP T1 وسيتم إيقاف تشغيل الجرس. عندما يحصل المستشعر على الأشعة تحت الحمراء من جهاز التحكم عن بعد ، يتحول خرج المستشعر إلى الانخفاض ويطلق T1. ثم يُصدر ويصدر صوت صفير. يحافظ المقاوم R2 على قاعدة T1 عالية في حالة الاستعداد ويعمل C1 كمخزن مؤقت. يحافظ C2 على تشغيل الجرس لبضع ثوان حتى إذا توقف أشعة الأشعة تحت الحمراء. يقوم R3 بتفريغ التيار المخزن من C2.

الرسم التخطيطي لدائرة اختبار عن بعد