如何建立红外线中继器?


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我有一个数字电缆盒,它位于电视下的木柜中。我想在关闭柜门的情况下使用遥控器。看起来,IR中继器的价格约为30美元以上。可以轻松以更少的成本建造一个吗?

Answers:


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最好的办法是使用IR接收器模块,并重新调制输出信号。
现在,在您称我为白痴:-)之前,先进行解调然后重新调制,让我解释一下。
如果您只是接收信号而未使用光电二极管进行过滤,则信号会产生各种杂物,甚至可能淹没信号。那不是您想要重新传输的内容。因此,为了消除所有可能的噪音,我们使用具有此功能的滤波器的IR接收器模块。输出是基带信号,此屏幕截图中的下部轨迹:

范围屏幕截图

最上面的迹线是调制信号。我们将不得不对其进行重构,这非常简单:只需将基带信号与36kHz方波(或任何具有的载波频率)相加即可。

门控振荡器

基带信号是CONTROL使能振荡器的信号。对于74HC132四与非门,振荡器的频率由下式给出:

f=1T10.8×RC

由于IR接收器会提供一个有效的低信号,并且当振荡器关闭时我们也需要一个低输出信号,因此我们实际上需要一个施密特触发器NOR门,但这些门很难获得,因此我们可以通过NAND来实现NOR反转控制输入和输出。为此,我们可以使用74HC132剩余的三个NAND门中的两个。然后,反相的输出可用于驱动晶体管,进而切换红外LED

因此,我们拥有什么:一个IR接收器模块,一个74HC132四与非门,一个晶体管和一个IR LED。这就是构建红外转发器所需要的。

编辑
supercat正确地评论了有关AGC会由于缺乏适当信号而放大传入噪声的问题。确实确实发生了这种情况,这可能意味着我们的施密特触发器振荡器可能会被这种噪声快速打开和关闭。我承认这看起来不太好,但是可能没有危害。可能是载波严重损坏,以致第二个接收器无法锁定在它上面,否则它将输出接收到的噪声。当未接收到信号时也会输出噪声。

有一个更好的解决方案,不会遭受此缺点。如果红外接收器具有“数据有效”输出,那就太好了,但我从未见过这样的组件。但是,如果我们将信号由微控制器解码,则可以判断它是否为有效信号。然后微控制器可以重新发送接收到的代码。微控制器可以创建载体,从而可以代替74HC132振荡器。
在此期间,我们可以引入另一项增强功能。74HC132输出的占空比为50%,这也是第一批RC发射器使用的占空比。为了节省电池电量,下一代发射机使用了33%甚至25%的占空比,如以下示波器屏幕截图所示:

在此处输入图片说明

在此处输入图片说明

通过使用微控制器的PWM输出,我们可以轻松创建25%的占空比载波。


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你这个白痴,哦,等等,让我读一下你的解释。: ) 好答案。
2011年

我要提一下这种方法的一个警告是,某些红外解调器芯片具有自动增益控制,在没有有效信号的情况下,该增益会趋向于输出随机噪声。如果它们接收到有效信号,则会将其增益降低到噪声会暂时停止的程度,因此噪声通常不会影响操作。但是,如果您尝试使用IR LED驱动的设备的接收器在没有有效信号的情况下通常不会输出噪声,则馈入强随机信号可能会造成一些困难。
supercat

例如,某些设备可能具有轮询逻辑,该逻辑会查看IR端口上是否存在“某物”或前面板按钮中是否存在“某物”。如果IR端口上存在“某物”,则轮询逻辑可能会专门关注此内容,除非经过一定的时间却没有任何东西。在将随机噪声发送到IR时,此类逻辑可能导致前面板控件无响应。它还可能会增加设备消耗的电流量(对于电缆盒来说可能不是问题,但如果将此方法与电池供电的设备一起使用,则可能是一个因素)。
超级猫

@supercat-您对AGC是正确的,我之前注意到,没有适当的输入信号,噪声就会放大。我将在其答案中添加一些内容。
stevenvh

很好的回应。微控制器要提到的另一件事是,至少可以采用三种方法:(1)查找有效的代码字,对其进行解码,然后发送该代码字;(2)寻找某种可能是传输开始的模式,并以此为线索逐字逐句地开始传递数据,直到经过一定的时间而又看不到该模式为止;(3)寻找一定长度的脉冲,并将其标准化后输出为正确的值。解码和重新编码允许一个人进行翻译,但可能更多……
supercat

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应该相当简单。我以为驱动IR LED(发射器)的IR(红外)光电晶体管(接收器)会工作。设备中使用了一系列不同的红外频率,范围从800nm到940nm。940nm是相当普遍的*,我将以它开始,但是可能需要进行一些实验。

红外遥控器以一定的频率调制,因此不易受到其他光源的干扰。这种调制的频率约为38KHz,但是光电晶体管应将该调制复制到led上而不会出现任何问题。

该电路将类似于达林顿,左晶体管为IR光电晶体管,右晶体管应为能够处理100mA左右电流的NPN。您的LED通过限流电阻位于右侧晶体管上方,并在光照射到光电晶体管时被拉到地(并导通)。

小心:不良的ascii原理图如下:

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

尽管这可能对环境光太敏感,但大多数情况下您的LED仍保持打开状态。如果是这种情况,则可能需要使用38KHz(或您的特定频率)接收器和调制器进行更复杂的处理。

[*]-我怀疑这是由于大气中的H2O吸收带以该频率滤除了阳光。在TV-B-飘使用940nm的,所以这可能是你想要的。


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您可能需要一个AGC电路。它将更加复杂,但是如果设置正确,它将更加可靠。
杰西(Jesse)

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光电达林顿非常敏感,IR指示灯肯定会一直亮着,并且白天相当“亮”。如果我只是在玩耍,可以尝试串联电阻,LED和PT。我还将尝试使用电容耦合的发射极跟随器来滤除直流太阳光。en.wikipedia.org/wiki/Common_collector
joeforker

您通常需要一个自动增益接收器。诸如荧光灯之类的东西会以38 kHz的频率发出调制的IR。多合一红外接收器不断调整被认为是不正常的信号,以便获得任何恒定信号作为基线。
2011年

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几年前有一种套件仍在市场上销售。该计划将刊登在2006年10月的《硅芯片》杂志上(澳大利亚)。


那很有意思。该套件的价格与预制套件的价格大致相同,但是:(
NotDan 2010年

但是那会是什么乐趣呢?:)

@NotDan,通常您不会自己花钱,而是自己制造电子设备。他们拥有规模经济,而您却没有。该站点上的大多数人会将其作为学习练习,而不是节省成本。
2011年

@Kortuk-我的解决方案更简单,更便宜。我认为他们不想使商业产品变得如此简单,因为那样的话它们会被更多地复制。这是我能想到的唯一原因。
stevenvh 2011年

@Stevenvh,我之前为您提供了解决方案,但我承认这很简单,但是我读到一些更好的遥控器使用IRDA之类的通信协议。在我看来,第一步是捕获数据并确定协议是否为简单的调制单向通信。
2011年
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