Come costruire un semplice circuito trasmettitore e ricevitore IR usando il timer 555?

Il trasmettitore IR e il ricevitore IR sono comunemente usati per controllare dispositivi elettronici in modalità wireless, principalmente tramite un telecomando. I telecomandi TV e AC sono il miglior esempio di trasmettitori IR. La TV è generalmente costituita da TSOP1738 come ricevitore IR, che rileva gli impulsi IR modulati e li converte in segnale elettrico. Qui nel nostro circuito stiamo costruendo il telecomando IR e il suo ricevitore. Stiamo utilizzando LED IR come trasmettitore e TSOP1738 come ricevitore IR.

Come funziona il LED IR?

Il LED IR emette luce a infrarossi, significa che emette luce nell'intervallo di frequenza degli infrarossi. Non possiamo vedere la luce infrarossa attraverso i nostri occhi, sono invisibili agli occhi umani. La lunghezza d'onda dell'infrarosso (700 nm - 1 mm) è appena oltre la normale luce visibile. Tutto ciò che produce calore, emette infrarossi come il nostro corpo umano. Gli infrarossi hanno le stesse proprietà della luce visibile, in quanto possono essere focalizzati, riflessi e polarizzati come la luce visibile.

Oltre a emettere luce infrarossa invisibile, il LED IR ha l'aspetto di un normale LED e funziona anche come un normale LED, significa che consuma 20 mA di corrente e 3 volt. I LED IR hanno un angolo di emissione della luce di ca. 20-60 gradi e un raggio di ca. da pochi centimetri a diversi piedi, dipende dal tipo di trasmettitore IR e dal produttore. Alcuni trasmettitori hanno una portata in chilometri.

Ricevitore IR (TSOP17XX)

TSOP17XX riceve le onde infrarosse modulate e cambia la sua uscita. TSOP è disponibile in molte gamme di frequenza come TSOP1730, TSOP1738, TSOP1740 ecc. Le ultime due cifre rappresentano la frequenza (in Khz) dei raggi IR modulati, su cui risponde TSOP. Come ad esempio TSOP1738 reagisce quando riceve la radiazione IR modulata a 38Khz. Significa che rileva l'IR che si accende e si spegne alla velocità di 38 Khz. L'uscita di TSOP è attiva bassa, significa che la sua uscita rimane ALTA quando non c'è IR e diventa bassa quando rileva la radiazione IR. TSOP opera su una particolare frequenza in modo che altri IR nell'ambiente non possano interferire, tranne l'IR modulato di una particolare frequenza. Ha tre pin, Ground, Vs (power) e OUTPUT PIN.

Schema del circuito del trasmettitore IR

Stiamo usando TSOP1738 come ricevitore IR, quindi dobbiamo generare l'IR modulato di 38 kHz. È possibile utilizzare qualsiasi TSOP, ma è necessario generare IR della rispettiva frequenza come TSOP. Quindi stiamo usando il timer 555 in modalità Astable per far oscillare l'IR a una frequenza di 38KHz. Come sappiamo, la frequenza di oscillazione del timer 555 è determinata dalla resistenza R1, R2 e dal condensatore C1. Come puoi vedere nel circuito del trasmettitore IR, abbiamo utilizzato un condensatore da 1k R1, 20K R2 e 1nF per generare la frequenza di ca. 38 KHz. Può essere calcolato utilizzando questa formula: 1.44 / ((R1 + 2 * R2) * C1).

Il pin di uscita 3 del circuito integrato del timer 555 è stato collegato al LED IR utilizzando una resistenza 470 e un interruttore a pulsante. Ogni volta che premiamo il pulsante, il circuito emette IR modulati a 38 KHz. Un condensatore da 100uF è collegato attraverso l'alimentazione per fornire l'alimentazione costante al circuito, senza alcuna ondulazione.

Schema del circuito del ricevitore IR

Il circuito del ricevitore IR è molto semplice, basta collegare un LED all'uscita del TSOP1738, per testare il ricevitore. Abbiamo usato il transistor PNP BC557 qui, per invertire l'effetto di TSOP, significa che ogni volta che l'uscita è ALTA il LED sarà SPENTO e ogni volta che rileva IR e l'uscita è bassa, il LED sarà ACCESO. Il transistor PNP si comporta in modo opposto al transistor NPN, agisce come interruttore aperto quando viene applicata una tensione alla sua base e funge da interruttore chiuso quando non c'è tensione alla sua base. Quindi normalmente l'uscita TSOP rimane ALTA e il transistor si comporta come un interruttore aperto e il LED sarà spento. Non appena TSOP rileva l'infrarosso, la sua uscita diventa bassa e il transistor si comporta come un interruttore chiuso e il LED si accende. Come puoi vedere nel circuito del ricevitore IR qui sottoUn resistore da 10k viene utilizzato per fornire una corretta polarizzazione al transistor e un resistore da 470ohm viene utilizzato sul LED per limitare la corrente. Quindi ogni volta che premiamo il pulsante sul trasmettitore IR, viene rilevato da TSOP1738 e il LED si accende.

Abbiamo ulteriormente modificato questo circuito utilizzando un relè per azionare gli apparecchi di rete CA tramite un telecomando IR, in questo circuito di commutazione telecomandato. Dai un'occhiata alla nostra sezione circuiti elettronici per imparare e costruire circuiti più interessanti e progetti semplici.