如何构建红外中继器?

电器工程 红外线的
2022-01-11 11:32:19

我有一个数字有线电视盒,放在电视下面的木柜里。我想在柜门关闭的情况下使用遥控器。看起来 IR 中继器的运行成本约为 30 美元以上。可以用更少的钱轻松建造吗?

3个回答

最好的办法是使用IR 接收器模块,并重新调制输出信号。
现在,在你称我为白痴之前 :-) 先解调然后再调制,让我解释一下。
如果您只是接收信号而没有通过光电二极管进行过滤,您会得到各种信号垃圾,甚至可能淹没信号。这不是您想要重新传输的内容。因此,为了消除所有可能的噪音,我们使用了红外接收器模块,该模块为此配备了一个过滤器。输出是基带信号,在这个截图中的下面的轨迹:

范围截图

顶部迹线是调制信号。我们必须重建它,这非常容易:只需将基带信号与 36kHz 方波(或任何您拥有的载波频率)相加。

门控振荡器

基带信号是CONTROL启动振荡器的信号。对于74HC132四与非门,振荡器的频率由以下等式给出:

f=1T10.8×RC

由于 IR 接收器提供一个低电平有效信号,并且当振荡器关闭时我们还需要一个低电平输出信号,我们实际上需要一个施密特触发器 NOR 门,但这些更难得到,所以我们从 NAND 中通过反转控制输入和输出。为此,我们可以使用 74HC132 剩下的三个与非门中的两个。然后,反相输出可用于驱动晶体管,该晶体管依次切换红外 LED

那么我们有什么:一个 IR 接收器模块、一个 74HC132 四与非门、一个晶体管和一个 IR LED。这就是构建 IR 中继器所需的全部内容。

编辑
supercat正确地评论了 AGC 因缺乏适当的信号而放大传入噪声。这确实发生了,这可能意味着我们的施密特触发器振荡器可能会被这种噪声快速打开和关闭。我承认这看起来不太好,但可能没有坏处。很可能载波已严重损坏,以至于第二个接收器无法锁定它,否则它将输出接收到的噪声。当没有接收到信号时它也会输出噪声。

有一个更好的解决方案不会受到这个缺点的影响。如果 IR 接收器具有“数据有效”输出,那就太好了,但我从未见过这样的组件。但是,如果我们用微控制器对信号进行解码,我们就可以判断它是否是有效信号。然后微控制器可以重新发送接收到的代码。微控制器可以创建载波,以便它可以代替 74HC132 振荡器。
当我们这样做时,我们可以引入另一个增强功能。74HC132输出的占空比为50%,这也是第一代RC发射器使用的占空比。为了节省电池电量,下一代发射机使用了 33% 甚至 25% 的占空比,如下面的示波器屏幕截图所示:

在此处输入图像描述

在此处输入图像描述

通过使用微控制器的 PWM 输出,我们可以轻松创建 25% 占空比的载波。

应该相当简单。我想一个 IR(红外)光电晶体管(接收器)驱动一个 IR LED(发射器)会起作用。设备中使用了一系列不同的红外频率,从大约 800nm 到 940nm。虽然 940nm 相当普遍*,但我会从它开始,但可能需要一些试验。

红外遥控器以特定频率调制,因此它们不太容易受到其他光源的干扰。这种调制大约为 38KHz,但光电晶体管应该只是将该调制复制到 LED 上,没有任何问题。

该电路就像一个达林顿,左侧晶体管作为您的 IR 光电晶体管,右侧晶体管应该只是能够处理 100mA 左右的 NPN。您的 LED 位于带有限流电阻的右侧晶体管上方,当光线照射到光电晶体管时,它会被拉到地(并打开)。

注意:不良 ascii 艺术示意图如下:

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

有可能这对环境光过于敏感,导致您的 LED 大部分时间都处于开启状态。如果是这种情况,那么可能需要使用更复杂的 38KHz(或您的特定频率)接收器和调制器。

[*] - 我怀疑这是由于大气中的 H2O 吸收带在此频率下过滤掉了阳光。TV-B-Gone使用 940nm,所以这可能是你想要的。

几年前有一个套件,仍然在市场上。该计划将于 2006 年 10 月在 Silicon Chip杂志(澳大利亚)上发表。