Не работает инфракрасный датчик в телевизоре

Еще одна схема ИК передатчика и приемника

Генератор передатчика (рисунок 2) собран на интегральном таймере DA1 включенном по схеме мультивибратора. Частота мультивибратора выбрана в диапазоне 20—40 кГц, но может быть любой. Она лишь ограничена снизу величиной конденсаторов С7, С8 и сверху частотными свойствами таймера.

Сигнал мультивибратора через ключ на VT5 управляет светодиодами передатчика VD2—VD4. Мощность излучения передатчика можно подбирать, меняя число светодиодов или ток через них резистором R17. Так как диоды работают в импульсном режиме, амплитудное значение тока через них можно выставить вдвое-втрое выше постоянно допустимого.

Рис. 2. Схема передатчика сигнала используя инфракрасные лучи.

Рис. 3. Схема приемника сигнала транслируемого через инфракрасные лучи.

Инфракрасный приемник (рисунок 3) выполнен на дискретных элементах VD1, VT1—VT4, R1—R12, С1—С4 по схеме, использовавшейся во многих советских телевизорах.

Его с успехом можно заменить импортным интегральным ИК-приемником, имеющим к тому же инфракрасный светофильтр. Однако желательно, чтобы на выходе приемника не формировался цифровой сигнал, .то есть его тракт был бы линейным.

Далее усиленный сигнал поступает на синхронный детектор, выполненной на КМОП мультиплексоре DD1 и управляемый сигналом таймера DA1. На выходах 3,13 DD1 имеется полезный противофазный сигнал, который усиливается дифференциальным интегратором на ОУ DA2.

Элементы R19, R20; С10, С11; R21, R22 интегратора определяют уровень усиления сигнала, полосу пропускания приемника и скорость отклика.

Для достижения максимальной помехоустойчивости и уровня усиления желательно, чтобы эти элементы были попарно подобраны с точностью до 1 %.

Уровень «земли» интегратора определяется стабилитроном VD5, и выбран как можно меньшим, (но чтобы ОУ DA2 не входил в ограничение), так как полезный сигнал на выходе DA2 будет положительным.

На ОУ DA3 выполнен триггер Шмитта. Совместно с пиковым детектором на элементах R24, VD6, R25, С12 он исполняет роль компаратора для формирования сигнала срабатывания. Падение напряжения на диоде VD6 уменьшает уровень пикового напряжения на величину 0,4—0,5 В.

Это задает «плавающий» порог срабатывания сигнализации, величина которого плавно меняется в зависимости от расстояния между приемником и передатчиком, уровня засветок, помех. При нормальном прохождении луча светодиод VD7 будет светиться, при пересечении луча светодиод гаснет.

К деталям, применяемым в схеме, никаких особых требований нет. Элементы могут быть заменены аналогичными импортными или отечественными. Резистор R25 составлен из двух последовательных по 5,1 МОм. Фотодиод VD1 с усилителем обязательно должен быть помещен в металлический заземленный экран для предотвращения наводок.

Схема настройки не требует, но следует быть внимательным при испытании устройства. Сигнал передатчика может попадать в приемник в результате отражения от близлежащих предметов и не даст увидеть результат функционирования схемы. Удобнее всего во время отладки уменьшить ток светодиодов излучателя до долей миллиампера.

Для работы устройства в качестве ИК сигнализации работающей на пересечение луча к устройству можно подключить блок индикации (рис. 6.7). Переключателем SA2 выбирается режим работы блока индикации. В положении «ОДНОКРАТНО» при пересечении луча формируется один звуковой сигнал длительностью 1 с. В положении «ПОСТОЯННО» звуковой сигнал звучит постоянно до сброса блока кнопкой SA1.

Помимо работы устройства в режиме, когда излучатель направлен на приемник, можно направить их в одну сторону (конечно, исключив непосредственное попадание луча передатчика в приемник).

Таким образом, будет реализована схема ИК-локатора (например, для парковочного датчика автомобиля). Если же снабдить ИК передатчик и приемник собирающими линзами и направить их, например, на оконное стекло, то отраженный ИК сигнал будет промодулирован с частотой звуков в помещении.

Для прослушивания такого сигнала на выход DA2 необходимо подключить амплитудный детектор с усилителем низкой частоты и заменить C10, С11 конденсаторами емкостью 100 пФ, резисторы R21, R22— 300 кОм, R19, R20 — 3 кОм.

Литература: Корякин-Черняк С. Л. Как собрать шпионские штучки своими руками.

Как определить цоколевку инфракрасного приёмника

Для примера я взял совершенно неизвестную мне микросхему, которая лежал в коробке с элементами, «минус», был определён, по точке, которая имеется на обратной стороне элемента, «плюс», опытным путём через резистор. Я ни чем, не рисковал, в то, что он изначально рабочий, надежды не было.

Для определения цоколёвки ик-приемника, если он впаян в плату, смотрите на ней, возможно, есть маркировка выводов. Если там ни чего не написано, осмотрите сам элемент, ищите его название, а затем в интернете поищите характеристики и данные, такое ведение дела, весьма грамотное. Следуя инструкции, ик-приемник как проверить самому.

схема из журнала «Юный Техник».

Интересное направление радиоэлектроники, которая дополнила эту электронику новыми преимуществами «невидимого» света (инфракрасный свет). Вот я и предлагаю схему простого (для примера) приемника и передатчика основанного на инфракрасных лучах. Основа: операционный усилитель к140уд7 (у меня тут уд708), излучающий и принамющие ИК-фотодиоды, УНЧ (к548ун1а(б,в — индексами)- на два канала)(правда куда второй канал усилителя «включите» решать вам — схема предатчика рассчитана на один канал, т.е. моно). Питание устройства: вообще рекомендую с приличной стабилизацией токов (а так «дендюшный» адаптер раздражает фоном «сети»). Способ: амплитудно-модулированный сигнал передатчика усиливается приемником в 1000 раз.

Как работает устройство. Предлагаю Вам просмотреть небольшой видеоролик тестирование ИК-пульта «на слух». Можно быстро проверить работоспособность и мощность сигнала по звуку.

Схема ИК-приемника и ИК-передатчика

При сборке конденсаторы С1 и С2 должны быть как можно ближе к усилителю! К выходу можно подключить высокоомные наушники (для низкоомных нужен отдельный УНЧ). Фотодиод ФД7(у меня ФД5.. какой-то: «таблетка» такая с фокусирующей линзой — не помню точно наименование); 0.125Вт резисторы: R1 с R4 задают коэффициент услиния сигнала в 1000 раз. Приемник налаживается просто: фотодиод направляется на источник ИК-излучения, например, лампу 220в-50Гц: нить накала будет фонит с частотой 50Гц или пульт ДУ от телевизора (видео и т.д.).Чувствителность приемника большая: нормально принимает сигналы отражённые от стен.

На передатчике ИК светодиоды АЛ107а: подойдёт любой. R2 2 кОм, С1 1000мкФх25в, С2 200мкФх25В, трансформатор тоже любой. Хотя вполне можно обойтись без трансфорсматора — подать усиленный аудиосигнал на конденсатор С2.

Схема устройств

Недавно по необходимости собрал ИК приемник для проверки ИК пультов (телевизоров и DVD). После доработки схемы — установил моно УНЧ TDA7056. Данный усилитель имеет хорошие харакетеристики усиления около 42 дБ; работает в диапазоне напряжении от 3В до 18В, что позволило ИК приемнику работать даже при напряжении 3В; диапазон усиления TDA от 20 Гц до 20кГц (УД708 проспукает до 800 кГц) вполне достаточно для использования приемника в качетсве аудио сопровождения; имеет защиту от короткого замыкания на всех «ножках»; защиту от «перегрева»; слабый коэффициент собственных помех. В целом мне понравился этот компактный и надежный УНЧ (у нас он стоит 90р.).
Есть к нему с подробным описанием. На рис.1 отображен пример использования усилителя.

Фото TDA7056

Рис.1. Схема усилителя с TDA7056

В итоге получился ИК приемник рис.2, который работает в диапазоне напряжении от 3В до 12В. Рекомендую применять для питания приемника батареи, либо аккумуляторы. При использованиии блока питания необходим стабилизированный источник, иначе будет слышен фон сети 50Гц, который усиливает УД708. Если устройство находится вблизи источника сетевого напряжения или радиоизлучения, то могут возникнуть наводки. Для уменьшения помех в схему необходимо включить конденсатор С5. TDA7056 рассчитан на выходной динамик в 16 Ом, к сожалению у меня такого нет. Пришлось использовать 4-омный динамик на 3 Вт, который был подключен через одноваттный резистор 50 Ом. Слишком низкое сопротивление катушки динамика вызывает избыток мощности и перегревает усилитель. В целом из-за дополнительного резистора УНЧ не греется, но обеспечивает вполне приемлемое усиление.

Рис.2. Схема ИК приемника с УНЧ

Фото ИК приемника

Рассмотрим на этом занятии подключение ИК приемника к Ардуино. Расскажем какую библиотеку следует использовать для IR приемника, продемонстрируем скетч для тестирования работы инфракрасного приемника от пульта дистанционного управления и разберем команды в языке C++ для получения управляющего сигнала.

Why do we use 33% duty cycle

• Carrier duty cycle 50 %, peak current of emitter IF = 200 mA, the resulting transmission distance is 25 m.
• Carrier duty cycle 10 %, peak current of emitter IF = 800 mA, the resulting transmission distance is 29 m. — Factor 1.16
  The reason is, that it is not the pure energy of the fundamental which is responsible for the receiver to detect a signal.
  Due to automatic gain control and other bias effects high intensity and lower energy (duty cycle) of the 38 kHz pulse counts more than high low intensity and higher energy.

BTW, the best way to increase the IR power is to use 2 or 3 IR diodes in series. One diode requires 1.1 to 1.5 volt so you can supply 3 diodes with a 5 volt output.
To keep the current, you must reduce the resistor by (5 — 1.3) / (5 — 2.6) = 1.5 e.g. from 150 ohm to 100 ohm for 25 mA and 2 diodes with 1.3 volt and a 5 volt supply.
For 3 diodes it requires factor 2.5 e.g. from 150 ohm to 60 ohm.

Для чего нужен дополнительный резистор?

В свою очередь, резистор R1 (10 кОм) обеспечивает постоянный ток через выпрямительный диод, так что напряжение, подаваемое на приемник, не зависит в значительной степени от тока, потребляемого схемой. Ток, потребляемый этой схемой, сильно различается. Если светодиод не горит, TSOP31236 потребляет менее 1 мА. При включенном светодиоде потребление увеличивается на ~ 4 мА (немного, но все равно в 4 раза больше).

Диод D1 использовался в качестве редуктора напряжения питания, но для того, чтобы действовать в этой роли, через него должен протекать «значительный» ток, чтобы на нем могло образоваться напряжение ~ 0,7 В

Важно отметить, что он должен выполнять эту функцию должным образом (все время работы), даже когда TSOP ожидает ИК-сигнала, то есть при низком энергопотреблении

Что такое «значительный ток»? Это спорный вопрос. Он нигде не определен и зависит в основном от параметров кремниевого диода и температуры окружающей среды. Здесь мы предположили, что дополнительная нагрузка диода с током около 0,5 мА от резистора R1 будет постоянно обеспечивать «значительный ток». В результате на D1 всегда будет требоваться падение напряжения около 0,7 Вольт.

Какими бывают

Как выглядит инфракрасный светодиод и можно ли его отличить от обычного? Вопрос довольно сложный, поскольку инфракрасные полупроводники имеют огромное количество форм-факторов – все зависит от их характеристик и назначения.

В компьютерных мышках и в пультах ДУ, к примеру, стоят обычные трехмиллиметровые приборы, в CD-приводах и лазерных принтерах – сверхминиатюрные в SMD или металлостеклянном корпусе. В ИК-прожекторах могут стоять как множество маломощных, так и несколько мощных инфракрасных светодиодов: обычных, диаметром до 10 мм или в SMD корпусе.

Цвет баллона тоже может быть различным – от прозрачного и металлического с прозрачным окном до матово-черного. Конечно, эти приборы можно отличить от светоизлучающих с красным и желтым баллонами – инфракрасные светодиоды не имеют таких цветов, но и только.

Что касается технических характеристик инфракрасных светодиодов, то основные из них следующие:

1. Угол рассеивания. Чем этот параметр выше, тем меньше освещенности приходится на определенную поверхность объекта, но тем большую площадь он покрывает ИК-излучением. Измеряется в градусах телесного угла – стерадианах (Ω).
2. Выходная мощность. Измеряется в ваттах (Вт) или милливаттах (мВт) и может колебаться от десятков милливатт до нескольких ватт.
3. Рабочий ток. Ток, при котором гарантируются заявленные характеристики, включая наработку на отказ и выходную мощность излучения. Измеряется в амперах (миллиамперах).
4. Прямое падение напряжения. Напряжение, которое падает на кристалле при номинальном токе. Зависит от материала кристалла и обычно не превышает 2 вольт.
5. Обратное максимально допустимое напряжение. Напряжение обратной полярности, которое выдерживает кристалл без электрического повреждения. Для инфракрасных приборов обычно не превышает 1 вольта.
6. Излучаемая длина волны. Если светодиод лазерный, то указывается одна длина волны, и это понятно. Если же это обычный инфракрасный светодиод, то нередко указывается диапазон излучаемых им волн, которые измеряются в нанометрах или микрометрах (нм или мкм).

Компоненты в системе ИК-ретранслятора

В комплекте ИК-повторителя нет тонны компонентов. Основные из них:

• ИК-приемник – принимает ИК-сигнал и передает этот сигнал на блок подключения.
• Блок подключения – принимает входящие сигналы от ИК-приемника, обрабатывает их и выводит на подключенные ИК-излучатели / жучки / бластеры.
• ИК-излучатель, ИК-датчик или ИК-передатчик – устанавливается поверх ИК-приемника или размещается рядом с ним для устройства, принимающего ИК-сигналы. (например, телевизор, кабельная приставка, проигрыватель Blu-Ray и т. д.).

ИК-приемник

Первым основным компонентом любой ИК-ретрансляционной системы будет ИК-приемник. Это не что иное, как инфракрасный датчик, за которым проходит провод. Инфракрасный сигнал от вашего пульта ДУ попадает на этот датчик и преобразуется в электрический сигнал, который проходит через соединительный блок (или нет, см. Ниже) к излучателю. Эти приемники могут быть большими или маленькими, а некоторые даже умело спрятаны в настенных панелях. Это часть устройства, которую вы кладете рядом с экраном, куда вы фактически будете направлять пульт дистанционного управления.

Блок ИК-подключения

Эта электрическая версия инфракрасного сигнала проходит по проводам от приемника, а оттуда может идти прямо к ИК-излучателю или, возможно, останавливаться на соединительном блоке по пути. Это будет зависеть от того, какой тип устройства вы покупаете. Некоторые простые устройства не имеют блока подключения как такового, вместо этого сигнал будет проходить от приемника к эмиттеру с подключенным к нему источником питания. Но даже немного продвинутые устройства будут иметь соединительный блок, и именно здесь можно управлять несколькими выходами и где при необходимости можно усилить сигнал.

ИК-излучатель, ИК-ошибка или ИК-излучатель

В конце концов, сигнал попадет на излучатель. Их иногда называют «ИК-бластерами» или «ИК-ошибками», и их работа заключается в воспроизведении сигнала, отправляемого с приемника. По сути, они действуют так же, как наконечник пульта ДУ, посылая инфракрасный сигнал. Излучатель будет в шкафу или в развлекательной системе с контролируемыми устройствами. Инфракрасный излучатель будет маленьким, часто они выглядят как гладкие капли из черного пластика.

TSOP1738 Pinout diagram

TSOP1738 is just an IR receiver which acts as a switch. It has only three pins that connect TSOP with other devices and make it useful for wireless communication.

TSOP1738 Pin Configuration

We can find it with a metallic head also. As shown in the figure below:

Pinout Description

GND: The ground pin is only to make common ground with other devices, especially microcontrollers and ICs.

VSS: It is a power input pin for activating the internal decoder and IR receiver. The power should be according to its specification and should be only at power pin. In case of power input on any pin even if its low the IC will start heat up which can be noticed by touching it. In the end, heating will damage the TSOP.

Output: The data will come out in the form of the pulse from the output pin. The output pin can be interfaced with any TTL/CMOS devices with a little resistance. Output data will be in voltage form, from the TSOP.

Полезные советы

В инфракрасных устройствах с передачей и приемом луча приемник и передатчик принято выполнять автономными блоками, хотя в большинстве случаев они, как минимум, имеют общий источник питания, а то и расположены рядом друг с другом.

Поэтому если к двум проводам, идущим к приемнику от общего с передатчиком источника питания, прибавить всего один провод синхронизации, то можно получить замечательное устройство. Оно будет работать по принципу синхронного детектора и обладать такими его свойствами, как: избирательность; помехоустойчивость; возможность получения большого усиления.

И это без применения многокаскадных усилителей со сложными фильтрами.

Внутри помещения даже без использования дополнительной оптики и мощных излучателей устройство можно применять как охранную сигнализацию, срабатывающую при пересечении инфракрасного луча на расстоянии от излучателя до приемника 3—7 м.

Причем устройство не реагирует на внешнюю засветку от посторонних источников, как постоянную (солнце, лампы накаливания), так и модулируемую (люминесцентное освещение, фонарик).

Снабдив светодиод приемника собирающей линзой, можно перекрыть несколько десятков метров расстояния на открытом пространстве, имея отличную помехоустойчивость даже при идущем слабом снеге. При использовании линз на приемнике и передатчике одновременно возможно перекрытие еще большего расстояния, но возникает проблема точного наведения узкого луча передатчика на линзу приемника.

Применение в охранных и пожарных сигнализациях

Наиболее часто инфракрасные датчики применяются в охранных системах. Наличие движения легко определяется как пассивными, так и активными устройствами. Сигнализации этого типа являются достаточно надёжными, что позволяет оперативно передавать информацию о возможном нарушении периметра на звуковое устройство или на пульт охраны. Аналогичным образом действуют приборы, установленные перед раздвижными дверьми супермаркетов. При выявлении движения детектор включает электрическое реле привода электродвигателя.

Способность эффективно регистрировать инфракрасное излучение является незаменимым в противопожарных системах. При обнаружении открытого огня или значительного нагрева, такая система также начинает подавать тревожный сигнал либо включает автоматическую установку пожаротушения. Противопожарные ИК-устройства широко используются в заводских залах, на объектах, где хранятся взрывоопасные и легковозгораемые вещества.

Противопожарные устройства этого типа имеют серьёзные недостатки. Ложное срабатывание датчика может произойти в результате воздействия прямых или отражённых солнечных лучей, а также тепловых приборов. По этой причине инфракрасные детекторы пламени часто объединяются в системы, в которых используются иные принципы обнаружения возгораний.

Как известно, не бывает дыма без огня. По этой причине, установить факт возгорания можно с помощью миниатюрные инфракрасных устройств, с помощью которых регистрируется наличие газообразных продуктов горения. Приборы этого типа также имеют излучатель и приёмник ИК-излучения, но только в этом случае они располагаются напротив. Дым, проходя через инфракрасный луч, отражает большую часть сигнала. Приёмник, в свою очередь, регистрируют «недостачу» и включает электрическую цепь звукового устройства или системы пожаротушения.

IR транскодер на Arduino

Устройства с управлением от инфракрасного пульта тесно вошли в нашу жизнь. Иногда пульт от телевизора или древней аудиосистемы теряется, а купить новый за давностью лет уже невозможно. Заказать новый пульт не всегда возможно, изготовить клон тоже, но обладая донором или информацией о нём можно изготовить конвертер.

Такой транскодер будет принимать команды одного пульта и транслировать их в формат другого.

Для Arduino существует прекрасная библиотека IRemote которая делает построение разнообразных ИК систем управления очень простым.

Но при решении даже такой простой задачи как транскодер обязательно находятся проблемы которые интересно решать. Итак для начала нам необходим интегральный ИК приёмник типа TSOP312 или соответствующий шилд для Arduino. Не стоит забывать что ИК приёмников существует очень много и цоколёвка у них меняется случайным образом.

Собранная схема нужна нам для получения кодов команд от обеих пультов, к несчастью снять команды с устройства для которого пульт утерян несколько сложнее. Вы можете всё-таки найти пульт донор, воспользоваться универсальным пультом подобрав код (а зачем тогда вам тогда транскодер, раз уж пульт подошёл?) или попытавшись воспользоваться данными из интернет баз по IR кодам.

Самым простым для меня оказалось воспользоваться приложением под андроид, эмулирующий нужный мне пульт.

Для чтения данных используем пример IRrecvDumpV2 из поставки IRremote, если ваш пульт относится к распознаваемым библиотекой то сырой результат сканирования вам не понадобится, хотя например пульт от LG у меня ложно распознавался как Samsung и не заработал при попытке отправлять команды через sendLG.

Пример полученных данных под спойлером:Encoding: SAMSUNG Code: 34346897 (32 bits) Timing: +4450, -4350 + 600, — 500 + 600, — 500 + 600, -1600 + 600, -1600 + 600, — 500 + 600, -1600 + 600, — 500 + 600, — 500 + 600, — 500 + 600, — 500 + 600, -1600 + 600, -1600 + 600, — 500 + 600, -1600 + 600, — 500 + 600, — 500 + 600, — 500 + 600, -1600 + 600, -1600 + 600, — 500 + 600, -1600 + 600, — 500 + 600, — 500 + 600, — 500 + 550, -1650 + 550, — 550 + 550, — 550 + 550, -1650 + 550, — 550 + 550, -1650 + 550, -1600 + 600, -1600 + 600 unsigned int rawData = {4450,4350, 600,500, 600,500, 600,1600, 600,1600, 600,500, 600,1600, 600,500, 600,500, 600,500, 600,500, 600,1600, 600,1600, 600,500, 600,1600, 600,500, 600,500, 600,500, 600,1600, 600,1600, 600,500, 600,1600, 600,500, 600,500, 600,500, 550,1650, 550,550, 550,550, 550,1650, 550,550, 550,1650, 550,1600, 600,1600, 600}; // SAMSUNG 34346897

unsigned int data = 0x34346897;

В случае если захват выдаёт сообщение “IR code too long. Edit IRremoteInt.h and increase RAWLEN” библиотеку придётся немного исправить — увеличив размер буфера для команд.

В ту же таблицу сохраняем коды для пульта донора в сыром виде. Подключаем к Arduino инфракрасный светодиод и пишем простейшую программу которая получает инфракрасный сигнал с заданным кодом и отправляет другой код через светодиод. Резистор на 82 выбран из соображений того что валялось под рукой.

Для встраиваемого устройства его можно смело увеличивать до 200 Ом а если передатчик должен быть дальнобойным то придётся дополнить его нехитрым транзисторным каскадом, иначе тока от Arduino обязательно не хватит.

При наличии кодов команд от обеих пультов код транскодера приобретает следующий видvoid loop() {
if (irrecv.decode(&results)) { switch(results.value){ case(0x845E5420):{ irsend.sendRaw(irSignal, sizeof(irSignal) / sizeof(irSignal), khz); }break; } } irrecv.resume(); irrecv.enableIRIn();
}

Запускаем скетч, заливаем в Arduino. Как ни странно после запуска одна команда проходит, после чего все последующие устройством игнорируются. Чтобы не связываться с отладкой добавляем в цикл мигалку на 13 пине и видим что после первой попытки отправить команду плата зависает.

Можно эмпирически добавить задержку в пол секунды (delay(500) )и всё будет работать, но зная что сырые данные у нас представляют собой отсчёты времени в миллисекундах то можно просто добавить функцию отправки с задержкой.

В модуле Irsend есть даже подходящая функция custom_delay_usec, которой я изначально воспользовался неправильно, забыв домножить величину задержки на множитель USECPERTICK из библиотеки (50 мс).

void sendDelayed(unsigned int array[]){ irsend.sendRaw(array, sizeof(array) / sizeof(array), khz); int array_size = sizeof(array) / sizeof(array); for(int i=0;i

Принцип действия ИК пульта

Регистрируется излучение с помощью специальных фотоматериалов, на основе которых изготавливаются приемники. Источником инфракрасного излучения помимо нагретых тел (Солнца, ламп накаливания или свечей), могут быть твердотельные приборы – ИК светодиоды, лазеры. Излучение в инфракрасном диапазоне обладает рядом особенностей, благодаря которым их удобно использовать в пультах:

• Твердотельные излучатели (ИК светодиоды) стоят дешево и они компактны.
• Инфракрасные лучи не  воспринимаются и не фиксируются человеческим глазом.
• ИК приемники также дешево стоят, и они имеют небольшие размеры.
• Малые помехи, так как передатчик и приемник настроены на одну частоту.
• Отсутствует негативное влияние на здоровье человека.
• Высокий показатель отражения от большинства материалов.
• IR излучатели не влияют на работу других устройств.