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[红外线]红外线适用于哪些无线技术领域

日期:2022-03-21

红外 (IR) 通信是一种广泛使用且易于实现的无线技术,具有许多有用的应用。日常生活中最突出的例子是电视/视频遥控器、运动传感器和红外温度计。也有许多有趣的 Arduino 项目使用 IR 通信。使用简单的红外发射器和接收器,您可以制作遥控机器人、距离传感器、心率监测器、数码单反相机遥控器、电视遥控器等等。


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红外线一、光形式

红外辐射是一种类似于我们周围看到的光的光形式。红外光和可见光之间的唯一区别是频率和波长。红外辐射在可见光范围之外,所以人类是看不到的:由于 IR 是一种光,因此 IR 通信需要从接收器到发射器的直接视线。它不能通过墙壁或其他材料(如 WiFi 或蓝牙)传输。


红外线二、IR 遥控器和接收器的工作原理

典型的红外通信系统需要一个红外发射器和一个红外接收器。发射器看起来就像一个标准的 LED,除了它产生红外光谱而不是可见光谱的光。如果您看一下电视遥控器的正面,您会看到 IR 发射器 LED:相同类型的 LED 用于 Arduino 的 IR 发射器分线板。您可以在这款 Keyes IR 发射器的正面看到它:IR 接收器是一个光电二极管和前置放大器,可将 IR 光转换为电信号。IR 接收器二极管通常如下所示:有些人可能会出现在这样的分线板上。


红外线三、信号调制

红外光由太阳、灯泡和其他任何产生热量的东西发出。这意味着我们周围有很多红外光噪声。为了防止这种噪声干扰 IR 信号,使用了信号调制技术。在 IR 信号调制中,IR 遥控器上的编码器将二进制信号转换为调制的电信号。该电信号被发送到发射 LED。发射 LED 将调制的电信号转换为调制的 IR 光信号。然后红外接收器解调红外光信号并将其转换回二进制,然后将信息传递给微控制器:调制后的 IR 信号是一系列以称为载波频率的高频开关的 IR 光脉冲。大多数发射机使用的载波频率为 38 kHz,因为它在自然界中很少见,因此可以与环境噪声区分开来。这样,IR 接收器就会知道 38 kHz 信号是从发射器发出的,而不是从周围环境中接收到的。


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红外线四、传输协议

将调制的 IR 信号转换为二进制的模式由传输协议定义。有许多 IR 传输协议。Sony、Matsushita、NEC 和 RC5 是一些比较常见的协议。NEC 协议也是 Arduino 项目中最常见的类型,因此我将使用它作为示例向您展示接收器如何将调制的 IR 信号转换为二进制信号。逻辑“1”以 38 kHz IR 的 562.5 ?s 长 HIGH 脉冲开始,随后是 1,687.5 ?s 长 LOW 脉冲。逻辑“0”通过 562.5 ?s 长的 HIGH 脉冲和 562.5 ?s 长的 LOW 脉冲发送:

  

红外线五、代码

每按一次遥控器上的按钮,就会生成一个唯一的十六进制代码。这是通过 IR 调制并发送到接收器的信息。为了破译哪个键被按下,接收微控制器需要知道哪个代码对应于遥控器上的每个键。不同的遥控器为按键发送不同的代码,因此您需要确定为特定遥控器上的每个键生成的代码。如果您可以找到数据表,则应列出 IR 密钥代码。如果没有,有一个简单的 Arduino 草图可以读取大多数流行的遥控器,并在您按下一个键时将十六进制代码打印到串行监视器。我将在一分钟内向您展示如何设置它,但首先我们需要将接收器连接。


红外线六、如何将红外接收器连接

有几种不同类型的 IR 接收器,有些是独立的,有些安装在分线板上。检查您的特定 IR 接收器的数据表,因为这些引脚的排列方式可能 与 我在这里使用的HX1838 IR 接收器和遥控器不同。但是,所有 IR 接收器都将具有三个引脚:信号、接地和 Vcc。


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以上就是关于红外线适用于哪些无线技术领域的分享,相信大家在看了以上的总结之后,也已经对这方面的知识有了一定的了解,想要了解更多关于红外线以及红外的知识资讯,可以前往官网的客服进行咨询。


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