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[紅外線]紅外線適用于哪些無線技術領域

日期:2022-03-21

紅外 (IR) 通信是一種廣泛使用且易于實現的無線技術,具有許多有用的應用。日常生活中最突出的例子是電視/視頻遙控器、運動傳感器和紅外溫度計。也有許多有趣的 Arduino 項目使用 IR 通信。使用簡單的紅外發射器和接收器,您可以制作遙控機器人、距離傳感器、心率監測器、數碼單反相機遙控器、電視遙控器等等。


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紅外線一、光形式

紅外輻射是一種類似于我們周圍看到的光的光形式。紅外光和可見光之間的唯一區別是頻率和波長。紅外輻射在可見光范圍之外,所以人類是看不到的:由于 IR 是一種光,因此 IR 通信需要從接收器到發射器的直接視線。它不能通過墻壁或其他材料(如 WiFi 或藍牙)傳輸。


紅外線二、IR 遙控器和接收器的工作原理

典型的紅外通信系統需要一個紅外發射器和一個紅外接收器。發射器看起來就像一個標準的 LED,除了它產生紅外光譜而不是可見光譜的光。如果您看一下電視遙控器的正面,您會看到 IR 發射器 LED:相同類型的 LED 用于 Arduino 的 IR 發射器分線板。您可以在這款 Keyes IR 發射器的正面看到它:IR 接收器是一個光電二極管和前置放大器,可將 IR 光轉換為電信號。IR 接收器二極管通常如下所示:有些人可能會出現在這樣的分線板上。


紅外線三、信號調制

紅外光由太陽、燈泡和其他任何產生熱量的東西發出。這意味著我們周圍有很多紅外光噪聲。為了防止這種噪聲干擾 IR 信號,使用了信號調制技術。在 IR 信號調制中,IR 遙控器上的編碼器將二進制信號轉換為調制的電信號。該電信號被發送到發射 LED。發射 LED 將調制的電信號轉換為調制的 IR 光信號。然后紅外接收器解調紅外光信號并將其轉換回二進制,然后將信息傳遞給微控制器:調制后的 IR 信號是一系列以稱為載波頻率的高頻開關的 IR 光脈沖。大多數發射機使用的載波頻率為 38 kHz,因為它在自然界中很少見,因此可以與環境噪聲區分開來。這樣,IR 接收器就會知道 38 kHz 信號是從發射器發出的,而不是從周圍環境中接收到的。


草帽燈.jpg


紅外線四、傳輸協議

將調制的 IR 信號轉換為二進制的模式由傳輸協議定義。有許多 IR 傳輸協議。Sony、Matsushita、NEC 和 RC5 是一些比較常見的協議。NEC 協議也是 Arduino 項目中最常見的類型,因此我將使用它作為示例向您展示接收器如何將調制的 IR 信號轉換為二進制信號。邏輯“1”以 38 kHz IR 的 562.5 μs 長 HIGH 脈沖開始,隨后是 1,687.5 μs 長 LOW 脈沖。邏輯“0”通過 562.5 μs 長的 HIGH 脈沖和 562.5 μs 長的 LOW 脈沖發送:

  

紅外線五、代碼

每按一次遙控器上的按鈕,就會生成一個唯一的十六進制代碼。這是通過 IR 調制并發送到接收器的信息。為了破譯哪個鍵被按下,接收微控制器需要知道哪個代碼對應于遙控器上的每個鍵。不同的遙控器為按鍵發送不同的代碼,因此您需要確定為特定遙控器上的每個鍵生成的代碼。如果您可以找到數據表,則應列出 IR 密鑰代碼。如果沒有,有一個簡單的 Arduino 草圖可以讀取大多數流行的遙控器,并在您按下一個鍵時將十六進制代碼打印到串行監視器。我將在一分鐘內向您展示如何設置它,但首先我們需要將接收器連接。


紅外線六、如何將紅外接收器連接

有幾種不同類型的 IR 接收器,有些是獨立的,有些安裝在分線板上。檢查您的特定 IR 接收器的數據表,因為這些引腳的排列方式可能 與 我在這里使用的HX1838 IR 接收器和遙控器不同。但是,所有 IR 接收器都將具有三個引腳:信號、接地和 Vcc。


開關二極管.jpg


以上就是關于紅外線適用于哪些無線技術領域的分享,相信大家在看了以上的總結之后,也已經對這方面的知識有了一定的了解,想要了解更多關于紅外線以及紅外的知識資訊,可以前往官網的客服進行咨詢。


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