Jak zbudować repeater IR?


9

Mam cyfrową skrzynkę kablową, która mieszka w drewnianej szafce pod moim telewizorem. Chciałbym używać pilota z zamkniętymi drzwiami do szafki. Wygląda na to, że wzmacniacz IR działa za około 30 $ +. Czy można łatwo zbudować za mniej?

Odpowiedzi:


7

Najlepiej byłoby użyć modułu odbiornika podczerwieni i przemodulować sygnał wyjściowy.
Zanim zadzwonisz do mnie jako idiota :-) najpierw demoduluj, a następnie remoduluj, pozwól mi wyjaśnić.
Jeśli po prostu odbierzesz sygnał bez filtrowania za pomocą fotodiody, otrzymasz wszelkiego rodzaju śmieci z sygnałem, prawdopodobnie nawet zatapiając sygnał. I nie to chcesz retransmitować. Aby pozbyć się wszelkich możliwych szumów, używamy modułu odbiornika IR, który ma do tego filtr. Wyjściem jest sygnał pasma podstawowego , dolny ślad na tym zrzucie ekranu:

zrzut ekranu zakresu

Górny ślad to modulowany sygnał. Będziemy musieli to zrekonstruować, a to niezwykle łatwe: po prostu ORAZ sygnał pasma podstawowego z falą prostokątną 36 kHz (lub jakąkolwiek inną częstotliwość nośną).

oscylator bramkowy

Sygnał pasma podstawowego jest tym, CONTROLktóry umożliwia oscylator. W przypadku poczwórnej bramki NAND 74HC132 częstotliwość oscylatora jest wyrażona następującym równaniem:

f=1T10.8×RC

Ponieważ odbiornik podczerwieni daje aktywny niski sygnał, a my również potrzebujemy niskiego sygnału wyjściowego, gdy oscylator jest wyłączony, tak naprawdę potrzebujemy bramki NOR wyzwalacza Schmitta, ale są one trudniejsze do uzyskania, więc tworzymy NOR z naszego NAND przez odwrócenie wejścia sterującego i wyjścia. Możemy do tego wykorzystać dwie z trzech pozostałych bramek NAND 74HC132. Odwrócone wyjście można następnie wykorzystać do sterowania tranzystora, który z kolei przełącza diodę podczerwieni .

Co więc mamy: moduł odbiornika IR, quad NAND 74HC132, tranzystor i dioda IR. To wszystko, czego potrzebujesz, aby zbudować repeater IR.

edytuj
supercat słusznie komentuje AGC wzmacniający nadchodzący hałas z powodu braku odpowiedniego sygnału. Rzeczywiście tak się dzieje i może to oznaczać, że nasz oscylator Schmitta może być szybko włączany i wyłączany przez ten hałas. Przyznaję, że to nie wygląda ładnie, ale prawdopodobnie nie zaszkodzi. Istnieje prawdopodobieństwo, że nośnik jest tak bardzo uszkodzony, że drugi odbiornik nie zablokuje się na nim, a w przeciwnym razie wyemituje odbierany hałas. Hałas emitowany byłby również, gdy nie otrzymano żadnego sygnału.

Istnieje lepsze rozwiązanie, które nie cierpi z powodu tej wady. Byłoby miło, gdyby odbiornik IR miał wyjście „ważne”, ale nigdy nie widziałem takiego komponentu. Ale jeśli nasz sygnał jest dekodowany przez mikrokontroler, możemy stwierdzić, czy jest to prawidłowy sygnał, czy nie. Następnie mikrokontroler może ponownie wysłać otrzymane kody. Mikrokontroler może utworzyć nośnik, aby mógł zastąpić oscylator 74HC132.
Podczas gdy jesteśmy przy tym, możemy wprowadzić kolejne ulepszenie. Cykl pracy wyjścia 74HC132 wynosił 50%, co jest również cyklem pracy stosowanym przez pierwsze nadajniki RC. Aby zaoszczędzić energię baterii, kolejne generacje nadajników wykorzystały 33% lub nawet 25% cykli roboczych, jak pokazano na poniższych zrzutach ekranu:

wprowadź opis zdjęcia tutaj

wprowadź opis zdjęcia tutaj

Korzystając z wyjścia PWM mikrokontrolera, możemy z łatwością stworzyć 25% nośnik cyklu pracy.


2
Jesteś idiotą, och, poczekaj, pozwól mi przeczytać twoje wyjaśnienie. : ) Dobra odpowiedź.
Kortuk,

Jednym zastrzeżeniem, o którym wspomnę przy takim podejściu, jest to, że niektóre układy demodulatora IR mają automatyczną kontrolę wzmocnienia, która będzie miała tendencję do generowania losowego szumu przy braku prawidłowego sygnału. Jeśli otrzymają prawidłowy sygnał, zmniejszą swoje wzmocnienie do tego stopnia, że ​​hałas zatrzyma się na jakiś czas, więc hałas zwykle nie wpłynie na działanie. Jeśli jednak sprzęt, którym próbujesz sterować za pomocą diody podczerwieni, ma odbiornik, który normalnie nie emitowałby hałasu przy braku prawidłowego sygnału, możliwe jest, że podawanie silnego losowego sygnału może powodować pewne trudności.
supercat

Na przykład niektóre urządzenia mogą mieć logikę odpytywania, która sprawdza, czy na porcie IR znajduje się „coś” lub „coś” z przycisków na panelu przednim; jeśli na porcie IR jest „coś”, logika odpytywania może skupić się wyłącznie na tym, chyba że upłynie określony czas i nic tam nie będzie. Taka logika może powodować, że elementy sterujące na panelu przednim nie będą reagować, gdy losowy szum jest wysyłany do IR. Może to również zwiększyć ilość prądu pobieranego przez urządzenie (prawdopodobnie nie stanowi to problemu dla dekodera telewizji kablowej, ale być może czynnik, jeśli takie podejście zastosowano w przypadku urządzeń zasilanych z akumulatora).
supercat

@ supercat - Masz rację co do AGC, zauważyłem wcześniej, że bez odpowiedniego sygnału wejściowego szum zostaje wzmocniony. Dodam coś o tym do mojej odpowiedzi.
stevenvh

Niezła odpowiedź. Inną rzeczą, o której należy wspomnieć w przypadku mikrokontrolera, jest to, że można zastosować co najmniej trzy podejścia: (1) poszukać prawidłowego słowa kodowego, zdekodować je, a następnie przesłać to słowo kodowe; (2) poszukaj jakiegoś wzorca, który prawdopodobnie będzie początkiem transmisji, i użyj go jako wskazówki, aby rozpocząć przekazywanie danych dosłownie, aż upłynie określony czas, nie widząc ponownie tego wzorca; (3) poszukaj impulsów o określonych długościach i wyślij je znormalizowane do wartości, które wydają się prawidłowe. Dekodowanie i ponowne kodowanie pozwala na tłumaczenie, ale może być więcej ...
supercat

2

Powinno być dość proste. Wyobrażam sobie, że działałby fototranzystor na podczerwień (odbiornik) napędzający diodę IR (nadajnik). Istnieje szereg różnych częstotliwości podczerwieni używanych w urządzeniach, od około 800 nm do 940 nm. 940 nm jest jednak dość powszechne * i zacznę od tego, ale może to wymagać trochę eksperymentów.

Piloty na podczerwień są modulowane z określoną częstotliwością, dzięki czemu są mniej podatne na zakłócenia z innych źródeł światła. Ta modulacja jest rzędu 38 kHz, ale fototranzystor powinien po prostu skopiować tę modulację do diody LED bez żadnych problemów.

Obwód byłby czymś w rodzaju darlington z lewym tranzystorem jako twoim fototranzystorem na podczerwień, prawy tranzystor powinien być po prostu NPN zdolnym do obsługi około 100 mA. Dioda LED znajduje się nad prawym tranzystorem z rezystorem ograniczającym prąd i zostaje przyciągnięta do ziemi (i włączona), gdy światło pada na fototranzystor.

UWAGA: Schemat Bad Ascii Art wygląda następująco:

        --- VCC
         |
         R  RESISTOR
         |
         V  LED
         |
   ------|
 |/      |
-|       |
 |\    |/
   ----|    NPN
       |\
         |
        --- GND

Istnieje jednak szansa, że ​​byłoby to zbyt wrażliwe na światło otoczenia, przez co dioda LED była przez większość czasu włączona. W takim przypadku może być konieczne coś bardziej skomplikowanego z odbiornikiem i modulatorem 38 KHz (lub określoną częstotliwością).

[*] - Podejrzewam, że jest to spowodowane pasmem absorpcji H2O w atmosferze filtrującym światło słoneczne o tej częstotliwości. W TV-B-gone zastosowania 940nm, więc to chyba to, co chcesz.


2
Do tego może być potrzebny obwód AGC. Byłoby to bardziej złożone, ale przy odpowiednich ustawieniach byłoby znacznie bardziej niezawodne.
Jesse

2
Fotodarlingtony są bardzo czułe, a dioda podczerwieni na pewno będzie świecić cały czas i dość „jasno” w ciągu dnia. Gdybym tylko się bawił, wypróbowałbym to tylko z rezystorem, diodą LED i szeregowo. Spróbowałbym również pojemnościowo sprzężonego obserwatora emitera, aby odfiltrować światło słoneczne DC. en.wikipedia.org/wiki/Common_collector
joeforker

Często potrzebujesz automatycznego odbiornika. Elementy takie jak lampy fluorescencyjne odsuwają modulowane podczerwień na częstotliwościach takich jak 38 kHz. Odbiorniki podczerwieni wszystko w jednym stale dostrajają to, co jest uważane za wyłączone, tak aby każdy stały sygnał był uzyskiwany jako wartość wyjściowa.
Kortuk

0

Kilka lat temu powstał zestaw , który wciąż jest na rynku. Plany zostaną opublikowane w magazynie Silicon Chip (Australia) w październiku 2006 r.


To interesujące. Zestaw ma mniej więcej tę samą cenę, co wcześniej wykonany :(
NotDan,

ale jaka to by była zabawa? :)

@NotDan, ogólnie nie będziesz oszczędzać pieniędzy, budując własną elektronikę. Mają korzyści skali po swojej stronie, ty nie. Większość osób na tej stronie podchodzi do niego jako do nauki, a nie do oszczędności.
Kortuk

@Kortuk - Moje rozwiązanie jest prostsze i tańsze. Myślę, że nie chcą, aby komercyjne produkty były tak proste, ponieważ wtedy byłyby bardziej kopiowane. To jedyny powód, dla którego mogę wymyślić.
stevenvh

@Stevenvh, stworzyłem już twoje rozwiązanie i przyznaję, że było to łatwe, ale przeczytałem, że niektóre milsze piloty wykorzystują protokoły komunikacyjne, takie jak IRDA . Moim zdaniem pierwszym krokiem jest przechwycenie danych i ustalenie, czy protokół jest prostą modulowaną komunikacją jednokierunkową.
Kortuk,
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.