วิธีสร้าง IR Repeater

ฉันมีกล่องเคเบิลแบบดิจิทัลที่อาศัยอยู่ในตู้ไม้ใต้ทีวีของฉัน ฉันต้องการใช้รีโมตโดยปิดประตูตู้ไว้ ดูเหมือนว่า IR Repeater ทำงานประมาณ $ 30 + สามารถสร้างได้อย่างง่ายดายน้อยลงหรือไม่?

infrared

— NotDan
แหล่งที่มา

คำตอบ:

สิ่งที่ดีที่สุดคือการใช้โมดูลตัวรับสัญญาณ IRและปรับสัญญาณเอาท์พุทใหม่
ตอนนี้ก่อนที่คุณจะโทรหาฉันคนงี่เง่า :-) เพื่อ demodulate ก่อนแล้วจึง remodulate ให้ฉันอธิบาย
หากคุณเพิ่งได้รับสัญญาณโดยไม่ต้องกรองด้วยโฟโตไดโอดคุณจะได้รับขยะทุกชนิดพร้อมกับสัญญาณอาจเป็นไปได้ที่จะจมน้ำสัญญาณ และนั่นไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องการส่งซ้ำ ดังนั้นเพื่อกำจัดเสียงรบกวนที่เป็นไปได้ทั้งหมดเราใช้โมดูลตัวรับสัญญาณ IR ซึ่งมีตัวกรองสำหรับสิ่งนี้ เอาท์พุทเป็นสัญญาณเบสแบนด์ , ร่องรอยต่ำกว่าในภาพหน้าจอนี้:

ภาพหน้าจอขอบเขต

ร่องรอยด้านบนเป็นสัญญาณมอดูเลต เราจะต้องสร้างมันขึ้นมาใหม่และมันก็เป็นเรื่องง่ายอย่างน่าอัศจรรย์: เพียงแค่และสัญญาณเบสแบนด์ที่มีคลื่นสี่เหลี่ยม 36kHz (หรืออะไรก็ตามที่ผู้ให้บริการคุณมีความถี่)

oscillator gated

สัญญาณเบสแบนด์เป็นสัญญาณCONTROLที่ทำให้ออสซิลเลเตอร์ สำหรับเกต NAND แบบ74HC132 Quad ความถี่ของออสซิลเลเตอร์จะได้รับจากสมการต่อไปนี้:

$f = \dfrac{1}{T} \approx \dfrac{1}{0.8 \times RC}$

เนื่องจากตัวรับสัญญาณ IR ให้สัญญาณต่ำที่ใช้งานและเรายังต้องการสัญญาณเอาท์พุทต่ำเมื่อปิดออสซิลเลเตอร์เราจึงต้องการประตู NOR ของ Schmitt-trigger NOR แต่มันยากที่จะรับดังนั้นเราจึงสร้าง NOR จาก NAND ของเราด้วย กลับหัวอินพุตควบคุมและเอาท์พุท เราสามารถใช้ประตู NAND ที่เหลือสองในสามของ 74HC132 สำหรับสิ่งนั้น เอาท์พุทคว่ำนั้นจะสามารถใช้ในการขับรถทรานซิสเตอร์ซึ่งในการเปิดสวิทช์อีกด้วยLED อินฟราเรด

เรามีอะไรบ้าง: โมดูลตัวรับสัญญาณ IR, ประตู NAND 74HC132 quad NAND, ทรานซิสเตอร์และ IR LED นั่นคือทั้งหมดที่คุณต้องสร้างการทวนสัญญาณ IR

แก้ไขความคิดเห็น
supercatอย่างถูกต้องเกี่ยวกับ AGC ขยายสัญญาณรบกวนขาเข้าเนื่องจากไม่มีสัญญาณที่เหมาะสม สิ่งนี้เกิดขึ้นจริงและอาจหมายถึงว่าออสซิลเลเตอร์ไกชมิตต์ของเราอาจถูกเปิดและปิดอย่างรวดเร็วด้วยเสียงนี้ ฉันยอมรับว่าสิ่งนี้ดูไม่ดี แต่อาจไม่มีอันตรายใด ๆ โอกาสที่ผู้ให้บริการจะเสียหายมากจนผู้รับที่สองจะไม่ล็อคเข้าที่และอื่น ๆ ก็จะส่งสัญญาณเสียงที่ได้รับ เสียงรบกวนก็จะส่งออกเมื่อไม่ได้รับสัญญาณ

มีวิธีแก้ปัญหาที่ดีกว่าที่ไม่ประสบกับข้อเสียนี้ มันจะดีถ้าตัวรับสัญญาณ IR มีเอาต์พุต "data valid" แต่ฉันไม่เคยเห็นส่วนประกอบเช่นนั้นมาก่อน แต่ถ้าเรามีสัญญาณถอดรหัสโดยไมโครคอนโทรลเลอร์เราสามารถบอกได้ว่ามันเป็นสัญญาณที่ถูกต้องหรือไม่ จากนั้นไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถส่งรหัสที่ได้รับอีกครั้ง ไมโครคอนโทรลเลอร์สามารถสร้างผู้ให้บริการเพื่อที่จะสามารถแทนที่ออสซิลเลเตอร์ 74HC132
ในขณะที่เราอยู่ที่นี่เราสามารถแนะนำการปรับปรุงอื่น รอบการทำงานของเอาต์พุตของ 74HC132 คือ 50% ซึ่งเป็นรอบการทำงานที่ใช้โดยเครื่องส่งสัญญาณ RC เครื่องแรก เพื่อประหยัดพลังงานแบตเตอรี่ของเครื่องส่งสัญญาณรุ่นต่อมาใช้ 33% หรือ 25% รอบการทำงานดังแสดงในภาพหน้าจอขอบเขตต่อไปนี้:

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ด้วยการใช้เอาต์พุต PWM ของไมโครคอนโทรลเลอร์ทำให้เราสามารถสร้างผู้ให้บริการรอบการทำงานได้ 25%

— stevenvh
แหล่งที่มา

คนงี่เง่าของคุณโอ๊ะเดี๋ยวก่อนให้ฉันอ่านคำอธิบายของคุณ : ) คำตอบที่ดี.

— Kortuk

หนึ่งข้อแม้ที่ฉันจะพูดถึงด้วยวิธีการเช่นนี้คือชิปตัวถอดรหัส IR บางตัวมีการควบคุมอัตราขยายอัตโนมัติที่มีแนวโน้มที่จะส่งสัญญาณรบกวนแบบสุ่มในกรณีที่ไม่มีสัญญาณที่ถูกต้อง หากพวกเขาได้รับสัญญาณที่ถูกต้องพวกเขาจะลดการได้รับจนถึงจุดที่เสียงจะหยุดชั่วขณะดังนั้นเสียงรบกวนโดยทั่วไปจะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงาน อย่างไรก็ตามหากอุปกรณ์ที่คุณพยายามขับด้วย IR LED มีตัวรับสัญญาณซึ่งปกติจะไม่ส่งสัญญาณรบกวนหากไม่มีสัญญาณที่ถูกต้องอาจเป็นไปได้ว่าการป้อนสัญญาณแบบสุ่มอย่างแรงอาจทำให้เกิดปัญหา

— supercat

ตัวอย่างเช่นอุปกรณ์บางอย่างอาจมีลอจิกการสำรวจซึ่งดูว่ามี "บางอย่าง" ในพอร์ต IR หรือ "บางอย่าง" จากปุ่ม front-pannel; หากมี "บางอย่าง" ที่พอร์ต IR ตรรกะการโพลอาจมุ่งเน้นเฉพาะในกรณีนั้นเว้นแต่ว่าเวลาจะผ่านไปโดยที่ไม่มีอะไรเลย ตรรกะดังกล่าวอาจทำให้การควบคุมแผงด้านหน้าไม่ตอบสนองในขณะที่ส่งสัญญาณรบกวนแบบสุ่มไปยัง IR นอกจากนี้ยังอาจเพิ่มปริมาณการใช้อุปกรณ์ในปัจจุบัน (อาจไม่ใช่ปัญหาสำหรับกล่องเคเบิล แต่อาจเป็นปัจจัยหากวิธีการนี้ใช้กับอุปกรณ์ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่)

— supercat

@supercat - คุณพูดถูกเกี่ยวกับ AGC ฉันสังเกตเห็นมาก่อนว่าไม่มีสัญญาณอินพุตที่เหมาะสมเสียงจะถูกขยาย ฉันจะเพิ่มบางสิ่งเกี่ยวกับคำตอบของฉัน

— stevenvh

การตอบสนองที่ดี อีกสิ่งหนึ่งที่ต้องพูดถึงกับไมโครคอนโทรลเลอร์คือมีวิธีการอย่างน้อยสามวิธีที่สามารถทำได้: (1) ค้นหาคำรหัสที่ถูกต้องถอดรหัสมันแล้วส่ง codeword นั้น (2) มองหารูปแบบบางอย่างที่น่าจะเป็นจุดเริ่มต้นของการส่งสัญญาณและใช้เป็นสัญญาณเริ่มต้นผ่านคำต่อคำข้อมูลจนกว่าจะผ่านช่วงเวลาหนึ่งโดยไม่เห็นรูปแบบนั้นอีก (3) มองหาพัลส์ที่มีความยาวและเอาท์พุทให้เป็นมาตรฐานในสิ่งที่ดูเหมือนว่าเป็นค่าที่ถูกต้อง การถอดรหัสและการเข้ารหัสใหม่อนุญาตให้ทำการแปลได้ แต่อาจจะมากกว่า ...

— supercat

ควรจะค่อนข้างง่าย ฉันนึกภาพตัวรับแสง (อินฟราเรด) ของโฟโต้ทรานซิสเตอร์ (ตัวรับสัญญาณ) การขับรถด้วย IR led (ตัวส่งสัญญาณ) จะทำงานได้ มีช่วงของความถี่อินฟราเรดที่แตกต่างกันที่ใช้ในอุปกรณ์จากประมาณ 800nm ถึง 940nm 940nm นั้นค่อนข้างธรรมดา * และฉันจะเริ่มต้นด้วย แต่อาจต้องใช้การทดลองบ้าง

รีโมท IR มีการมอดูเลตที่ความถี่ที่แน่นอนเพื่อให้พวกเขามีความเสี่ยงน้อยลงจากการรบกวนจากแหล่งกำเนิดแสงอื่น ๆ การปรับนี้อยู่ในลำดับ 38KHz แต่ phototransistor ควรคัดลอกการปรับที่นำโดยไม่มีปัญหาใด ๆ

วงจรจะเป็นเหมือนดาร์ลิงตันที่มีทรานซิสเตอร์ด้านซ้ายเป็นโฟโต้ทรานซิสเตอร์ของคุณทรานซิสเตอร์มือขวาควรเป็น NPN ที่สามารถจัดการได้ 100mA หรือมากกว่านั้น หลอดไฟ LED ของคุณตั้งอยู่เหนือทรานซิสเตอร์มือขวาที่มีตัวต้านทาน จำกัด ในปัจจุบันและถูกดึงลงสู่พื้น (และเปิด) เมื่อแสงกระทบกับโฟโต้ทรานซิสเตอร์

ข้อควรระวัง: Bad ascii art schematic มีดังนี้:

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

มีโอกาสที่จะอ่อนไหวต่อแสงโดยรอบมากเกินไปทำให้คุณเปิดไฟไว้เป็นเวลาส่วนใหญ่ หากเป็นกรณีนั้นมีบางสิ่งที่ซับซ้อนมากขึ้นด้วยตัวรับสัญญาณ 38KHz (หรือความถี่เฉพาะของคุณ) และตัวดัดแปลงอาจจำเป็น

[*] - ฉันสงสัยว่านี่เป็นเพราะแถบการดูดซับ H2O ในชั้นบรรยากาศกรองแสงอาทิตย์ที่ความถี่นี้ TV-B-Goneใช้ 940nm ดังนั้นนี้อาจเป็นสิ่งที่คุณต้องการ

— Peter Gibson
แหล่งที่มา

คุณอาจต้องใช้วงจร AGC สำหรับอันนี้ มันจะซับซ้อนกว่า แต่ด้วยการตั้งค่าที่ถูกต้องมันน่าเชื่อถือมากขึ้น

— Jesse

โฟโต้ดาร์ลิงตันมีความอ่อนไหวมากและผู้นำ IR จะต้องอยู่ตลอดเวลาและ "สดใส" ในวันนั้น ถ้าฉันแค่เล่นไปรอบ ๆ ฉันก็แค่ลองใช้ตัวต้านทาน LED และ PT เป็นอนุกรม ฉันจะลองผู้ติดตามอีซีแอลคู่ที่มีความจุเพื่อกรองแสงแดด DC en.wikipedia.org/wiki/Common_collector

— joeforker

คุณมักต้องใช้ตัวรับสัญญาณอัตโนมัติ รายการเช่นไฟฟลูออเรสเซนต์จะปิดการปรับค่า IR ที่ความถี่เช่น 38 kHz ตัวรับสัญญาณ IR ทั้งหมดในเครื่องเดียวจะทำการปรับสิ่งที่ถูกพิจารณาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้สัญญาณคงที่ใด ๆ ที่ได้รับเป็นพื้นฐาน

— Kortuk

มีชุดทำเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมายังคงอยู่ในตลาด แผนการดังกล่าวจะอยู่ในนิตยสาร Silicon Chip (ออสเตรเลีย) ตุลาคม 2549

นั่นดูน่าสนใจ. ชุดนี้มีราคาใกล้เคียงกับราคาที่ทำไว้ล่วงหน้า :(

— NotDan

แต่สิ่งที่สนุกจะเป็นอย่างไร :)

@ NotDan คุณจะไม่ประหยัดเงินโดยทั่วไปในการสร้างอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของคุณเอง พวกเขามีการประหยัดจากขนาดของพวกเขาคุณทำไม่ได้ คนส่วนใหญ่ในเว็บไซต์นี้จะเข้าใกล้มันเป็นแบบฝึกหัดการเรียนรู้ไม่ใช่ประหยัดค่าใช้จ่าย

— Kortuk

@Kortuk - โซลูชันของฉันง่ายและราคาถูกกว่า ฉันคิดว่าพวกเขาไม่ต้องการทำผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์แบบนี้เพราะพวกเขาจะถูกคัดลอกมากขึ้น มันเป็นเหตุผลเดียวที่ฉันคิดได้

— stevenvh

@Stevenvh ผมได้ทำวิธีการแก้ปัญหาของคุณก่อนและผมยอมรับว่ามันเป็นเรื่องง่าย แต่ฉันได้อ่านว่าบางรีโมทดีกว่าใช้โปรโตคอลการสื่อสารเช่นIRDA ในใจของฉันขั้นตอนแรกคือการเก็บข้อมูลและพิจารณาว่าโปรโตคอลนั้นเป็นการสื่อสารแบบทิศทางเดียวที่ปรับได้ง่ายหรือไม่

— Kortuk