Como construir um repetidor de infravermelho?


9

Eu tenho uma caixa de cabo digital que mora em um armário de madeira embaixo da minha tv. Eu gostaria de usar o controle remoto com as portas do armário fechadas. Parece que um repetidor de infravermelho custa cerca de US $ 30 ou mais. Pode-se construir facilmente por menos?

Respostas:


7

A melhor coisa seria usar um módulo receptor de IR e remodelar o sinal de saída.
Agora, antes que você me chame de idiota :-) primeiro desmodule e depois remodule, deixe-me explicar.
Se você apenas receber o sinal sem filtrar por meio de um fotodiodo, terá todo o tipo de lixo com o sinal, possivelmente até afogando o sinal. E não é isso que você deseja retransmitir. Então, para se livrar de todo o ruído possível, usamos o módulo receptor IR, que possui um filtro para isso. A saída é o sinal da banda base , o traço mais baixo nesta captura de tela:

captura de tela do escopo

O traço superior é o sinal modulado. Teremos que reconstruir isso, e isso é incrivelmente fácil: apenas E o sinal da banda base com uma onda quadrada de 36kHz (ou qualquer que seja a frequência da operadora que você possui).

oscilador fechado

O sinal da banda base é o CONTROLque habilita o oscilador. Para um gate NAND quad 74HC132, a frequência do oscilador é dada pela seguinte equação:

f=1T10.8×RC

Como o receptor de infravermelho emite um sinal baixo ativo e também precisamos de um sinal de saída baixo quando o oscilador está desligado, na verdade precisamos de uma porta NOR de gatilho Schmitt, mas como é mais difícil obter isso, fazemos uma NOR da nossa NAND invertendo a entrada e a saída do controle. Podemos usar dois dos três portões NAND restantes do 74HC132 para isso. A saída invertida pode então ser usada para acionar um transistor que, por sua vez, alterna um LED infravermelho .

Então, o que temos: um módulo receptor de infravermelho, uma porta NAND quad 74HC132, um transistor e um LED de infravermelho. É tudo o que você precisa para construir um repetidor de infravermelho.

editar
supercat comenta corretamente sobre o AGC que amplifica o ruído recebido por falta de um sinal adequado. Isso realmente acontece, e pode significar que nosso oscilador Schmitt-trigger pode ser ligado e desligado rapidamente por esse ruído. Admito que isso não parece bom, mas provavelmente não há mal algum. As chances são de que a operadora esteja tão corrompida que o segundo receptor não trava nela e, em seguida, gera o ruído recebido. Ruído também emitirá quando nenhum sinal for recebido.

Existe uma solução melhor que não sofre com esta desvantagem. Seria bom se o receptor de infravermelho tivesse uma saída "válida de dados", mas nunca vi esse componente. Mas se decodificarmos nosso sinal por um microcontrolador, poderemos dizer se é um sinal válido ou não. E então o microcontrolador pode reenviar os códigos recebidos. O microcontrolador pode criar o transportador, para que ele possa substituir o oscilador 74HC132.
Enquanto estamos nisso, podemos introduzir outro aprimoramento. O ciclo de trabalho da saída do 74HC132 foi de 50%, que também é o ciclo de trabalho usado pelos primeiros transmissores RC. Para economizar energia da bateria, gerações posteriores de transmissores usaram ciclos de trabalho de 33% ou mesmo 25%, conforme mostrado nas seguintes capturas de tela do escopo:

insira a descrição da imagem aqui

insira a descrição da imagem aqui

Usando a saída PWM do microcontrolador, podemos criar facilmente um suporte de ciclo de trabalho de 25%.


2
Você é um idiota, ohh espera, deixe-me ler sua explicação. : ) Boa resposta.
Kortuk

Uma ressalva que eu mencionaria com essa abordagem é que alguns chips de desmodulador de IR têm um controle automático de ganho que tenderá a emitir ruído aleatório na ausência de um sinal válido. Se eles receberem um sinal válido, reduzirão seu ganho a tal ponto que o ruído será interrompido por algum tempo, portanto o ruído normalmente não afetará a operação. No entanto, se o equipamento que você está tentando dirigir com o LED IR tiver um receptor que normalmente não emitisse ruído na ausência de um sinal válido, é possível que a alimentação de um sinal aleatório forte possa causar alguma dificuldade.
Supercat

Por exemplo, alguns dispositivos podem ter lógica de polling, que verifica se há "algo" na porta IR ou "algo" nos botões do painel frontal; se houver "algo" na porta de infravermelho, a lógica da pesquisa poderá se concentrar exclusivamente nisso, a menos que um certo período de tempo decorra sem nada. Essa lógica pode fazer com que os controles do painel frontal não respondam enquanto um ruído aleatório está sendo enviado ao IR. Também pode aumentar a quantidade de corrente consumida pelo dispositivo (provavelmente não é um problema para uma caixa de cabos, mas possivelmente um fator se essa abordagem for usada com equipamentos alimentados por bateria).
Supercat

@ supercat - Você está certo sobre o AGC, notei antes que, sem sinal de entrada adequado, o ruído é amplificado. Vou acrescentar algo à minha resposta.
precisa saber é o seguinte

Boa resposta. Outra coisa a mencionar com um microcontrolador é que existem pelo menos três abordagens que podemos adotar: (1) procure uma palavra de código válida, decodifique-a e depois transmita essa palavra de código; (2) procure algum padrão que provavelmente seja o início de uma transmissão e use-o como uma sugestão para começar a passar dados literalmente, até que um certo período de tempo transcorra sem que o padrão seja novamente visualizado; (3) procure pulsos de certos comprimentos e os produza normalizados para o que parecem valores corretos. A decodificação e a recodificação permitem fazer a tradução, mas pode ser mais ... #
687

2

Deve ser bastante simples. Eu imagino que um fototransistor (receptor) IR (infravermelho) dirigindo um led IR (transmissor) funcione. Há uma gama de diferentes frequências de infravermelho usadas nos dispositivos, de cerca de 800nm ​​a 940nm. 940nm é bastante comum * e eu começaria com isso, mas pode levar algumas experiências.

Os controles remotos de infravermelho são modulados em uma determinada frequência para que sejam menos propensos a interferências de outras fontes de luz. Essa modulação é da ordem de 38KHz, mas o fototransistor deve copiar essa modulação para o led sem problemas.

O circuito seria algo como um darlington com o transistor esquerdo como seu fototransistor IR, o transistor direito deve ser apenas um NPN capaz de lidar com 100mA ou mais. Seu led fica acima do transistor direito com um resistor limitador de corrente e é puxado para o chão (e aceso) quando a luz atinge o fototransistor.

CUIDADO: O esquema esquemático da arte ascii é incorreto:

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

Há uma chance, no entanto, de que isso seria muito sensível à luz ambiente, deixando o led ligado a maior parte do tempo. Se for esse o caso, pode ser necessário algo mais complicado com um receptor e modulador de 38KHz (ou sua frequência específica).

[*] - Eu suspeito que isso se deva à banda de absorção de H2O na atmosfera filtrando a luz do sol nessa frequência. A TV-B-Gone usa 940nm, então provavelmente é isso que você deseja.


2
Você pode precisar de um circuito AGC para este. Seria mais complexo, mas com as configurações corretas, seria muito mais confiável.
Jesse

2
Os fotodarlingtons são muito sensíveis e o led de IR estará sempre ativo o tempo todo, e bastante "brilhante" durante o dia. Se eu estivesse apenas brincando, tentaria apenas com o resistor, LED e PT em série. Eu também tentaria um seguidor de emissor capacitivamente acoplado para filtrar a luz solar DC. pt.wikipedia.org/wiki/Common_collector
joeforker

Você geralmente precisa de um receptor de ganho automático. Itens como luzes fluorescentes adiam o IR modulado em frequências como 38 kHz. Os receptores IR tudo em um ajustam constantemente o que é considerado desligado, de modo que qualquer sinal constante seja obtido como linha de base.
Kortuk

0

Havia um kit feito alguns anos atrás, ainda no mercado. Os planos estariam na revista Silicon Chip (Austrália) em outubro de 2006.


Isso é interessante. O kit tem o mesmo preço de um pré-fabricado, no entanto :(
NotDan 11/11/10

mas que divertido seria isso? :)

@ NotDan, você não economizará dinheiro, em geral, construindo sua própria eletrônica. Eles têm economias de escala do lado deles, você não. A maioria das pessoas neste site o abordaria como um exercício de aprendizado, não como uma economia de custos.
Kortuk

@ Kortuk - Minha solução é mais simples e mais barata. Eu acho que eles não querem tornar os produtos comerciais tão simples, porque eles seriam mais copiados. É a única razão pela qual consigo pensar.
stevenvh

@ Stevenvh, eu fiz sua solução antes e admito que foi fácil, mas li que alguns controles remotos mais agradáveis ​​usam protocolos de comunicação como o IRDA . Na minha opinião, o primeiro passo é capturar dados e determinar se o protocolo é uma comunicação unidirecional modulada simples.
Kortuk
Ao utilizar nosso site, você reconhece que leu e compreendeu nossa Política de Cookies e nossa Política de Privacidade.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.