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[紅外傳感器]紅外傳感器都可以具有哪些功能

日期:2022-11-10

紅外傳感器又稱IR傳感器,是一種檢測反射光并發射紅外光的設備。因此,它可以區分黑色和白色或深色和淺色。有許多類型的紅外傳感器,例如用于電視遙控器、物體檢測甚至用于測量人的心率的紅外傳感器。我們將使用的紅外傳感器是數字傳感器,當檢測到白色時返回 1,檢測到黑色時返回 0。IR 發射器由發射 IR(紅外線)輻射的 LED 組成。這由光電二極管接收,光電二極管在接收端充當 IR 接收器。由于紅外輻射對人眼是不可見的,因此非常適合用于無線通信。一個電子遙控設備主要由這個紅外發射器和接收器組成。遙控器將不可見光的閃光圖案化,將其轉化為指令并由接收器模塊接收。


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紅外傳感器一、工作方式

IR 信號在傳輸過程中被調制。調制意味著將模式分配給要發送到接收器的數據。最常用的 IR 調制約為 38khz。IR 發射器和接收器存在于許多不同的設備中,盡管它們最常見于消費電子產品中。這項技術的工作方式是一個組件以特定模式閃爍紅外光,另一個組件可以接收并轉換為指令。這些發射器和接收器用于遙控器和所有不同類型的設備,例如電視和 DVD 播放器。包含該技術的外圍設備還可以讓計算機控制各種其他消費電子產品。由于紅外遙控器僅限于視線操作,因此某些產品可用于通過硬連線傳輸擴展信號。


紅外傳感器二、轉換指令

最常見的消費電子遙控器使用紅外線。它們通常使用發光二極管 (LED) 產生紅外線,接收器單元的主要組件通常是光電二極管。遙控器閃爍不可見光的圖案,接收模塊將其拾取并轉換為指令。構建發射器和接收器所需的部件通常很便宜,但這些系統僅限于視線操作。為了將典型紅外遙控器的范圍擴展到視線之外,可以將紅外發射器和接收器與另一個組件組合在一起。硬連線擴展器單元使用通過物理線連接的發射器和接收器。這條線可以繞墻或穿過墻壁,發射器位于一個房間,接收器位于另一個房間。當信號從遙控器發送到接收器時,它會穿過電線,然后由另一端的發射器轉回紅外光。


紅外傳感器三、執行相同的功能

射頻 IR 擴展器無需任何物理線即可執行相同的功能。這些系統涉及兩個組件,其中一個包含一個 IR 接收器和一個 RF 發射器。配對單元包含一個 RF 接收器和 IR 發射器。在 IR 接收器上使用紅外遙控器時,設備會轉換信號并通過 RF 進行廣播。然后,配對單元接收該信號,對其進行解碼并發送一個 IR 信號。IR 發射器和接收器設備也可用于某些計算機。這些外圍設備通常設計為通過通用串行總線 (USB) 進行連接,并可用于控制各種類型的消費電子產品。軟件可以允許設備直接從其他遙控器學習命令。


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紅外傳感器四、光電晶體管

紅外發射器包含一個發射紅外光的 LED。故名。接收器包含一個光電二極管或一個光電晶體管(通常是后者)。該組件通過或多或少的電流取決于落在其上的 IR 光量。LED 按編碼順序打開和關閉。連接到光電晶體管的微處理器或特殊 IC 對序列進行解碼以恢復原始數據。它通常不像 LED on = 1,LED off = 0 那樣簡單。大多數系統以更高的“載波”頻率調制 LED。載體已關閉。這使得信號更容易與變化較慢的背景源區分開來。仍然不像載波打開 = 1,載波關閉 = 0。(這稱為 NRZ。)


紅外傳感器五、編碼方式

使用了不同的編碼方法,一種稱為曼徹斯特的系統很常見。像這樣的編碼系統有助于接收器將其時序與發送器比特流同步。例如,如果您只使用 NRZ 編碼,并且有一長串零,則根本沒有信號。在曼徹斯特,一長串零或一仍然會產生一系列脈沖。絕大多數紅外遙控器的載波頻率為 38 KHz 或接近。發射到接收器的紅外波長略長于可見光。發射器(通常是 LED 或發光二極管)有 2 個組件打開(或脈沖)。人眼通??床坏竭@一點,但可以使用他們的智能手機攝像頭來查看 IR 脈沖。只需打開手機攝像頭并按下電視上的遙控器即可觀看活動。接收器部分相當于電視中的實際光電傳感器(例如),它接收來自遙控器的脈沖紅外信號以切換頻道或調高或調低音量。來自發射器的脈沖由接收器讀取,然后轉換為特定動作。


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