V 216 številki revije Svet Elektronike smo spoznali osnove infrardečih prenosnih protokolov, ki se uporabljajo v večini daljinskih upravljalnikov naprav zabavne elektronike. Predstavili smo infrardeči sprejemnik, ki nam olajša delo, saj na svoje izhodne pine pošilja demoduliran sprejeti signal, tako da uporabnik le zazna za kateri protokol gre in poskusi interpretirati naslov in poslano komando.
Infrardeči oddajnik (NEC protokol)
V tokratni številki revije Svet Elektronike bomo razširili poznavanje delovanja infrardečega prenosa podatkov, kajti naredili bomo svoj IR daljinski upravljalnik, s katerim bo mogoče vključiti ali izključiti opremo zabavne elektronike. Razlika med prejšnjim IR sprejemnikom in predstavljeno IR diodo, je predvsem v kontrolnem vezju, saj nam je IR sprejemnik signal samodejno demoduliral. V primeru IR diode bomo za moduliranje signala poskrbeli s časovnikom, ki ga bomo konfigurirali kot generator pulov. Temu generiranju pulzov pravimo pulzno-širinska modulacija ali z angleško kratico PWM [1].
IR oddajnik
Oddajnik infrardečega signala sestavlja preprosta infrardeča dioda, ki ima enako strukturo kot navadne LED diode. Slika 1 ponazarja izgled IR diode, ki jo dobimo v vsaki trgovini z elektroniko, njena cena pa je nekaj 10 centov. Valovna dolžina uporabljene diode znaša 940 nm, vendar obstajajo tudi v drugih valovnih dolžinah: 830, 840, 850 in 950 nm. Napajalna napetost IR diode navadno znaša malenkost več od 1 V, tokovna obremenitev pa navadno znaša okoli 20 mA.
Pri uporabi infrardečega spektra elektromagnetnega valovanja za krmiljenje korespondenčne enote je znano, da bo razdalja med upravljalnikom in enoto v direktnem sorazmerju z oddano močjo diode. Povečanje razdalje je mogoče povečati z uporabo IR diode v pulznem načinu, saj je efektivna razdalja pulzirajoče svetlobe (modulirana svetloba) odvisna od toka teh pulzov. Torej je mogoče s povečanjem vrhovne vrednosti toka pulzov (Ip) povečati tudi oddaljenost daljinskega upravljalnika od enote. V pulznem načinu si torej lahko privoščimo, da je v času prevajanja diode tok diode neprimerno večji od nazivne vrednosti, saj bo povprečna vrednost še vedno enaka maksimalnemu prevajalnemu toku (gre za prenos energije v manjših enotah). Razdaljo lahko povečamo še na en način, in sicer je možno zmanjšanje prevajalnega razmerja pulza, kar pomeni, da zmanjšamo časovno trajanja pulza (T), v tem času prevajanja pa lahko uporabimo še večji tok. Prevajalna razmerja nekaterih komercialnih televizijskih daljinskih upravljalnikov znašajo 1/3 – 1/4, vendar za nekatere druge naprave te vrednosti lahko dosežejo tudi razmerje 1/10.
Kupljena dioda (za katero seveda nisem imel podatkovnega lista) ima padec napetosti skoraj 1 V, medtem ko sem njeno pulzno tokovno obremenitev dvignil na okoli 80-100 mA. Pri vezavi na izhodni pin razvojne plošče STM32F4-Discovery, katere napetost ob logični 1 znaša nekaj manj kot 3 V, sem za omejevanje toka uporabil serijski upor vrednosti 22 Ω.
Ob vezavi IR diode na razvojno ploščo nam pride še kako prav, je, kako ugotoviti ali IR dioda sploh deluje ali ne? Zaradi oddajanja signala v infrardečem spektru elektromagnetnega valovanja, je človeško oko nezmožno zaznati prižiganje IR diode. V času načrtovanja oz. programiranja razvojne plošče seveda moramo najprej preveriti, ali naša strojna oprema sploh generira IR signal, kar najlažje storimo s kamero mobilnega telefona! Slika 2 prikazuje fotografijo posneto z mobilnim telefonom, s katero smo preverili, ali IR dioda sploh deluje, medtem ko je njeno oddajanje vidno na videu [2].
Seveda, daljinski upravljalnik ima svoj namen, če na nasprotni strani stoji tudi sprejemnik IR komand, ki je sposoben demodulirati sprejeti signal in ga pretvoriti v električni signal oz. v sprejeto komando. Ravno iz tega razloga smo v prejšnji številki revije Svet Elektronike (SE-216) predstavili IR sprejemnik, ki nam pri razvoju oddajnika nekoliko olajša delo, saj je med razvijanjem programa IR daljinskega upravljalnika mogoče uporabiti dve razvojni plošči, kjer prva služi le sprejemu IR signala, medtem ko z drugo poskušamo oddajati IR komande tako, da jih sprejemna stran pravilno interpretira. Slika 3 prikazuje omenjeno povezavo, medtem ko je video prenosa komand na voljo na naslovu [2].
STM32F4-Discovery – Od začetnika do poznavalca (8)
2014_SE219_50
