日期:2023-09-12
红外 (IR) 通信是一种广泛使用且易于实施的无线技术,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。还有很多有趣的 Arduino 项目也使用红外通信。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、心率监视器、数码单反相机遥控器、电视遥控器等等。在本教程中,我将首先解释什么是红外线及其工作原理。 然后我将向您展示如何在Arduino上设置红外接收器和遥控器。我还将向您展示如何使用几乎任何红外遥控器(例如电视遥控器)来控制连接到 Arduino 的设备。
红外接收头一、信号调制
红外光由太阳、灯泡和任何其他产生热量的物体发出。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红外信号,使用了信号调制技术。在红外信号调制中,红外遥控器上的编码器将二进制信号转换为调制电信号。该电信号被发送至发射 LED。发射 LED 将调制电信号转换为调制红外光信号。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:调制红外信号是一系列以高频(称为载波频率)打开和关闭的红外光脉冲。大多数发射机使用的载波频率是 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。
红外接收头二、微控制器
这样,IR 接收器就会知道 38 kHz 信号是从发射器发送的,而不是从周围环境接收的。接收器二极管可检测所有频率的红外光,但它具有带通滤波器,仅允许 38 kHz 的红外光通过。然后,它使用前置放大器放大调制信号,并将其转换为二进制信号,然后将其发送到微控制器。
红外接收头三、传输协议
调制红外信号转换为二进制的模式由传输协议定义。红外传输协议有很多种。Sony、Matsushita、NEC 和 RC5 是一些较常见的协议。NEC 协议也是 Arduino 项目中最常见的类型,因此我将以它作为示例向您展示接收器如何将调制的红外信号转换为二进制信号。
红外接收头四、代码
每次按下遥控器上的按钮时,都会生成一个唯一的十六进制代码。这是经过调制并通过 IR 发送到接收器的信息。为了破译按下哪个键,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。不同的遥控器发送不同的按键代码,因此您需要确定为特定遥控器上的每个按键生成的代码。如果您能找到数据表,则应列出 IR 键代码。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,并在您按下某个键时将十六进制代码打印到串行监视器。我将向您展示如何在一分钟内进行设置,但首先我们需要将接收器连接到 Arduino...
红外接收头五、转换为二进制
红外线接收器利用红外线进行工作。这些红外线也称为红外线。这些是我们肉眼看不见的。此外,这些光线的波长比可见光更长。因此,这些红外线更适合无线通信。我们可以在家里的各种电器中看到这项技术,例如电视、收音机、风扇。它们远程发射红外线并被电气设备中的红外线接收器捕获。这样我们就可以做好相关的工作。该红外接收器工作在 38kHz 频段。因此,可以通过红外遥控器检测红外线,绕过环境中的其他红外线。该红外接收器还包括一个称为带通的滤波器。它仅发射 38KHz 红外线。然后频率被转换为二进制数。
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