Come costruire un ripetitore IR?

Ho una scatola per cavi digitale che vive in un armadio di legno sotto la mia tv. Vorrei usare il telecomando con le porte dell'armadio chiuse. Sembra che un ripetitore IR funzioni circa $ 30+. Si può costruire facilmente per meno?

infrared

— NotDan
fonte

Risposte:

La cosa migliore sarebbe usare un modulo ricevitore IR e rimodulare il segnale di uscita.
Ora, prima di chiamarmi un idiota :-) per prima demodulare e poi rimodulare, lasciami spiegare.
Se ricevi semplicemente il segnale senza filtrare per mezzo di un fotodiodo, ricevi tutti i tipi di spazzatura con il segnale, possibilmente anche annegando il segnale. E non è quello che vuoi ritrasmettere. Quindi per sbarazzarci di tutto il rumore possibile usiamo il modulo ricevitore IR, che ha un filtro per questo. L'output è il segnale in banda base , la traccia inferiore in questo screenshot:

screenshot dell'ambito

La traccia superiore è il segnale modulato. Dovremo ricostruirlo, ed è incredibilmente facile: solo E il segnale in banda base con un'onda quadra a 36kHz (o qualunque sia la frequenza portante che hai).

oscillatore gated

Il segnale in banda base è il CONTROL che abilita l'oscillatore. Per un gate NAND quadro 74HC132 la frequenza dell'oscillatore è data dalla seguente equazione:

$f = \dfrac{1}{T} \approx \dfrac{1}{0.8 \times RC}$

Poiché il ricevitore IR fornisce un segnale basso attivo e abbiamo anche bisogno di un segnale di uscita basso quando l'oscillatore è spento, in realtà abbiamo bisogno di una porta NOR trigger Schmitt, ma quelli sono più difficili da ottenere, quindi facciamo un NOR dalla nostra NAND da invertendo l'ingresso di controllo e l'uscita. Per questo possiamo usare due delle tre restanti porte NAND del 74HC132. L'uscita invertita può quindi essere utilizzata per pilotare un transistor che a sua volta commuta un LED a infrarossi .

Quindi cosa abbiamo: un modulo ricevitore IR, un gate NAND quad 74HC132, un transistor e un LED IR. Questo è tutto ciò che serve per costruire un ripetitore IR.

modificare
giustamente i supercat commenti sull'AGC che amplifica il rumore in arrivo per mancanza di un segnale adeguato. Questo accade davvero, e può significare che il nostro oscillatore Schmitt-trigger può essere attivato e disattivato rapidamente da questo rumore. Ammetto che non sembra carino, ma probabilmente non c'è nulla di male. È probabile che il corriere sia così danneggiato che il secondo ricevitore non si blocchi su di esso, altrimenti emetterà il rumore che riceve. Il rumore viene emesso anche quando non viene ricevuto alcun segnale.

Esiste una soluzione migliore che non presenta questo svantaggio. Sarebbe bello se il ricevitore IR avesse un output "dati validi", ma non ho mai visto un componente del genere. Ma se il nostro segnale viene decodificato da un microcontrollore, possiamo dire se è un segnale valido o meno. E quindi il microcontrollore può inviare nuovamente i codici ricevuti. Il microcontrollore può creare il vettore, in modo che possa sostituire l'oscillatore 74HC132.
Mentre ci siamo, possiamo introdurre un altro miglioramento. Il ciclo di lavoro dell'uscita del 74HC132 era del 50%, che è anche il ciclo di lavoro utilizzato dai primi trasmettitori RC. Per risparmiare la carica della batteria, le generazioni successive di trasmettitori hanno utilizzato i duty cycle del 33% o addirittura del 25%, come mostrato nei seguenti screenshot dell'oscilloscopio:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Utilizzando l'uscita PWM del microcontrollore possiamo facilmente creare un portatore del ciclo di lavoro del 25%.

— stevenvh
fonte

Sei un idiota, ohh aspetta, fammi leggere la tua spiegazione. : ) Buona risposta.

— Kortuk,

Un avvertimento che vorrei menzionare con un tale approccio è che alcuni chip del demodulatore IR hanno un controllo automatico del guadagno che tenderà ad emettere rumore casuale in assenza di un segnale valido. Se ricevono un segnale valido, ridurranno il loro guadagno al punto che il rumore si fermerà per un po ', quindi il rumore normalmente non influirà sul funzionamento. Se, tuttavia, l'apparecchiatura che stai tentando di guidare con il LED IR ha un ricevitore che normalmente non emetterebbe rumore in assenza di un segnale valido, è possibile che l'alimentazione di un segnale casuale forte possa causare qualche difficoltà.

— supercat,

Ad esempio, alcuni dispositivi potrebbero avere una logica di polling che cerca di vedere se c'è "qualcosa" sulla porta IR o "qualcosa" dai pulsanti del pannello frontale; se c'è "qualcosa" sulla porta IR, la logica di polling può concentrarsi esclusivamente su quello a meno che non trascorra un certo periodo di tempo senza nulla. Tale logica può causare la mancata risposta dei comandi del pannello frontale mentre l'invio casuale di rumore all'IR. Può anche aumentare la quantità di corrente consumata dal dispositivo (probabilmente non è un problema per un decoder, ma probabilmente un fattore se questo approccio fosse utilizzato con apparecchiature alimentate a batteria).

— supercat,

@supercat - Hai ragione sull'AGC, ho notato prima che senza un segnale di ingresso adeguato il rumore viene amplificato. Aggiungerò qualcosa al riguardo alla mia risposta.

— Stevenvh,

Bella risposta. Un'altra cosa da menzionare con un microcontrollore è che ci sono almeno tre approcci che si possono adottare: (1) cercare una parola di codice valida, decodificarla e quindi trasmettere quella parola di codice; (2) cercare qualche modello che potrebbe essere l'inizio di una trasmissione e usarlo come spunto per iniziare a passare i dati alla lettera, fino a quando non trascorre un certo periodo di tempo senza vederlo di nuovo; (3) cerca impulsi di determinate lunghezze e li emette normalizzati a quelli che sembrano valori corretti. La decodifica e la ricodifica consentono di eseguire la traduzione, ma potrebbero essere più ...

— supercat,

Dovrebbe essere abbastanza semplice. Immagino che un fototransistor (ricevitore) IR (infrarosso) che guida un led IR (trasmettitore) funzionerebbe. Esiste una gamma di frequenze infrarosse diverse utilizzate nei dispositivi, da circa 800 nm a 940 nm. 940nm è abbastanza comune * e vorrei iniziare con quello, ma potrebbe richiedere alcuni esperimenti.

I telecomandi IR sono modulati ad una certa frequenza in modo da essere meno inclini a interferenze da altre fonti di luce. Questa modulazione è dell'ordine di 38 KHz, ma il fototransistor dovrebbe semplicemente copiare quella modulazione sul led senza problemi.

Il circuito sarebbe qualcosa di simile a un darlington con il transistor di sinistra come fototransistor IR, il transistor di destra dovrebbe essere solo un NPN in grado di gestire circa 100 mA. Il tuo led si trova sopra il transistor di destra con un resistore di limitazione della corrente e viene tirato a terra (e acceso) quando la luce colpisce il fototransistor.

ATTENZIONE: Di seguito è riportato lo schema di arte ASCII cattiva:

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

È possibile che ciò sia troppo sensibile alla luce ambientale, lasciando il led acceso per la maggior parte del tempo. In tal caso, potrebbe essere necessario qualcosa di più complicato con un ricevitore e un modulatore a 38 KHz (o frequenza specifica).

[*] - Sospetto che ciò sia dovuto alla banda di assorbimento di H2O nell'atmosfera che filtra la luce solare a questa frequenza. Il TV-B-Gone utilizza 940nm, quindi questo è probabilmente quello che vuoi.

— Peter Gibson
fonte

Potrebbe essere necessario un circuito AGC per questo. Sarebbe più complesso, ma con le giuste impostazioni sarebbe molto più affidabile.

— Jesse,

I fotodarlington sono molto sensibili e il led IR sarà sempre acceso e abbastanza "luminoso" durante il giorno. Se stessi solo giocando, lo proverei solo con il resistore, il LED e il PT in serie. Proverei anche un seguace di un emettitore accoppiato in modo capacitivo per filtrare la luce solare CC. it.wikipedia.org/wiki/Common_collector

— joeforker

Spesso hai bisogno di un ricevitore con guadagno automatico. Articoli come luci fluorescenti rimandano l'IR modulato a frequenze come 38 kHz. I ricevitori IR tutto in uno sintonizzano costantemente ciò che viene considerato in modo che qualsiasi segnale costante venga acquisito come base.

— Kortuk,

C'era un kit realizzato alcuni anni fa, ancora sul mercato. I piani sarebbero stati sulla rivista Silicon Chip (Australia) nell'ottobre 2006.

Interessante. Il kit ha circa lo stesso prezzo di quello pre-fabbricato, tuttavia :(

— NotDan,

ma che divertimento sarebbe? :)

@NotDan, non ti risparmierai denaro, in generale, costruendo la tua elettronica. Hanno economie di scala dalla loro parte, tu no. La maggior parte delle persone su questo sito lo approccerebbe come un esercizio di apprendimento, non un risparmio di costi.

— Kortuk,

@Kortuk - La mia soluzione è più semplice ed economica. Penso che non vogliano rendere i prodotti commerciali così semplici perché poi sarebbero più copiati. È l'unica ragione a cui riesco a pensare.

— Stevenvh,

@Stevenvh, ho già realizzato la tua soluzione e ammetto che è stato facile, ma ho letto che alcuni telecomandi più belli usano protocolli di comunicazione come IRDA . Nella mia mente il primo passo è acquisire dati e determinare se il protocollo è una semplice comunicazione modulata in una direzione.

— Kortuk,