Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Wzmacniacz zasięgu pilota na podczerwień

Article Image
Elmax
Większość pilotów zdalnego sterowania wykorzystuje impulsy światła podczerwonego do sterowania urządzeniami. Zwykle działa to niezawodnie tylko do kilku metrów i jest łatwo blokowane przez meble, ludzi, rośliny... prawie wszystko. Przekształcenie pilota na podczerwień tak, aby korzystał z częstotliwości UHF sprawi, że radykalnie zostanie zwiększony jego zasięg. Będzie działać nawet wtedy, gdy jakaś przeszkoda znajdzie się między pilotem a urządzeniem, niezależnie od tego, w którą stronę jest skierowany!
Konwerter IR na UHF
  • Zasięg transmisji: 25 m przez jedną ścianę Hardiplank i Gyprock
  • Opóźnienie sygnału: 56 μs
  • Okres wyłączenia zasilania nadajnika UHF: 600 ms po ostatnim sygnale
  • Prąd czuwania: 80 nA typowo przy zasilaniu 3 V (90 nA zmierzone)
  • Prąd roboczy: średnio 8 mA podczas transmisji
Konwerter UHF na podczerwień
  • Wykrywanie poprawnej transmisji: wymaga minimalnego okresu ciszy 3 ms
  • Podświetlenie diody LED potwierdzenia: 654 ms limitu czasu po prawidłowym sygnale
  • Częstotliwość modulacji: 32,4 kHz do 41,4 kHz w 32 krokach
  • Cykl pracy modulacji: 33,3%
  • Pobór prądu: blisko 50 mA podczas odbioru sygnału
  • Zasięg transmisji w podczerwieni: typowo 2 m do odbiornika urządzenia

W większości przypadków piloty na podczerwień działają bardzo dobrze. Zdarzają się jednak sytuacje, w których są całkowicie bezużyteczne. Może to wynikać z faktu, że między pilotem a sterowanym urządzeniem znajduje się przeszkoda, lub odbiornik w urządzeniu może być nieodpowiednio umieszczony, co utrudnia skierowanie na niego wiązki podczerwieni.

Czasami nawet chcielibyśmy użyć pilota zdalnego sterowania w innym pomieszczeniu niż urządzenie, które ma być sterowane.

Konieczne może być też ustawienie urządzenia w taki sposób, aby odbiornik nie był skierowany w kierunku miejsca, w którym zwykle znajduje się użytkownik. Na przykład projektor, zwykle znajduje się za operatorem. Czasami można odbijać sygnały podczerwieni od ekranu do projektora, ale nie zawsze taka metoda działa niezawodnie.

Niezależnie od tego, dlaczego sygnał podczerwieni nie sprawdza się w danym zastosowaniu, opisane urządzenie jest świetnym rozwiązaniem. Umożliwia ono konwersję sygnału pilota na podczerwień w taki sposób, aby nadawał sygnały radiowe UHF zamiast światła podczerwonego. Kolejne małe pudełko umieszczone przed odbiornikiem podczerwieni w urządzeniu docelowym odbiera te sygnały radiowe i przesyła podczerwień bezpośrednio do odbiornika.

Jeśli chcemy sterować kilkoma urządzeniami, do przekazywania sygnałów do każdego z nich można użyć pojedynczego konwertera sygnału UHF na podczerwień. Pod warunkiem, że urządzenia znajdują się w pobliżu, więc światło z jednego nadajnika może dotrzeć do wszystkich odbiorników.

Koncepcja

Ogólny układ wzmacniacza zasięgu przedstawiono na rysunku 1. Na rysunku 1a została zilustrowana zasada działania konwertera IR na UHF, natomiast rysunek 1b przedstawia zasadę działania konwertera UHF na podczerwień.

Rysunek 1a. Przedłużacz zasięgu pilota składa się z dwóch części. Pierwszą z nich jest konwerter IR na UHF, który jest zasilany z baterii pilota i konwertuje sygnał sterujący diodą LED IR na transmisję UHF. Druga to konwerter UHF na IR, który odbiera sygnały UHF i steruje diodą podczerwoną z odpowiednią modulacją w celu sterowania docelowym urządzeniem (urządzeniami)
Rysunek 1b. Przebiegi po prawej stronie, zarówno tu, jak i na rysunku 1a obok, pokazują, jak oryginalny sygnał sterujący diodą IR LED jest demodulowany, następnie remodulowany do 433,92 MHz, następnie demodulowany, i ponownie remodulowany do około 36 kHz, aby sterować diodą IR LED

Konwerter IR na UHF monitoruje sygnał, który normalnie byłby podawany do diody LED IR w pilocie zdalnego sterowania. Po naciśnięciu dowolnego przycisku na pilocie, wytwarza on modulowany sygnał o częstotliwości ~36 kHz do sterowania tą diodą. 

„Demodulacja” konwertuje serię krótkich impulsów 36 kHz na sygnał, który jest wysoki, gdy impulsy są obecne i niski w przeciwnym razie.

Gdy IC1 wykryje, że odbiera sygnał, zasila nadajnik UHF (IC2) i wysyła zdemodulowany sygnał do wejścia nadajnika UHF. W rezultacie nadajnik UHF wytwarza modulowany sygnał 433,92 MHz do anteny nadawczej. Jest to przebieg C.

Oryginalny sygnał modulowany 36 kHz jest konwertowany na sygnał modulowany 433,92 MHz do transmisji bezprzewodowej.

Odpowiedni konwerter UHF na podczerwień ma odbiornik UHF (RX1), który dostarcza zdemodulowany przebieg, pokazany jako przebieg D. Jest on zgodny z przebiegiem B. Mikrokontroler IC1 na drugiej płytce generuje następnie nową nośną 36 kHz używaną do wytworzenia modulowanego przebiegu E, który odpowiada oryginalnemu kształtowi przebiegu A.

Modulowany sygnał steruje następnie diodą LED IR, która wysyła sygnał do urządzenia (urządzeń) sterowanego (sterowanych) podczerwienią.

Należy pamiętać, że częstotliwość 36 kHz jest charakterystyczna dla pilotów pracujących w podczerwieni. Częstotliwość modulacji końcowego wyjścia podczerwieni można dostosować do częstotliwości oryginalnego pilota zdalnego sterowania, ponieważ pilot zdalnego sterowania może generować inną częstotliwość w zakresie od około 32 kHz do 41 kHz.

Oryginalny sygnał pilota jest powielany na wyjściu konwertera UHF na podczerwień. Urządzenie odbierające sygnał nie jest „świadome”, że nastąpiło jakiekolwiek przetwarzanie.

Wcześniejsze projekty

Warto zauważyć, że podobny projekt był już opublikowany pod tytułem „Add a UHF link to a universal remote control” (lipiec 2013; siliconchip.com.au/Article/3846). Chociaż tamten projekt jest nadal aktualny, ten ma znacznie mniejsze wymiary nadajnika, który w przeciwieństwie do tego z 2013 roku można zamontować wewnątrz nawet bardzo małego pilota na podczerwień.

Próba zainstalowania wcześniejszego projektu w małym pilocie do projektora LCD skończyła się niepowodzeniem, dlatego cały układ konwertera IR-UHF został przeprojektowany i oparty na elementach do montażu powierzchniowego.
Zamiast korzystać z dużego, gotowego modułu nadajnika UHF, można teraz używać bardzo małego układu scalonego nadajnika UHF z kilkoma elementami dyskretnymi.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Firma:
Tematyka materiału: Wzmacniacz zasięgu pilota na podczerwień
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2024
Udostępnij
Zobacz wszystkie quizy
Quiz weekendowy
Theremin
1/10 Lew Termen i Leon Theremin to ta sama osoba. Które nazwisko pojawiło się później?
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"