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红外接收头应用手册

更新时间  2021-04-21 17:19 阅读
我们知道,人的眼睛能看到的可见光按波长从长到短排列,依次为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。所谓的可见(色)光就是人眼可见的电磁波谱,其波长为380~770nm,为了避免遥控器发射的光造成人眼不适及减少一般人造光源干扰,故选用人眼不可见的红外线波长,目前业界遥控器发射头几乎都选用940nm波长。
图一:电磁波波长分类
 
红外线遥控器的应用也是一种无线讯号传输,跟大部分的无线传输技术一样,为了避免环境中同波长电磁波的干扰,故会在其传输讯号上加上如图二所示的载波,在遥控应用的载波范围为30~60kHz,而38kHz为最常见的载波频率。
 
图二:红外线发射讯号定义
 
使用说明
 
一般红外遥控系统除了载波外还有其通讯协议,不同型号的 IRM 能支持的协议均不相同;在选用 IRM 前,请先参考规格书中如表一的支持协议列表是否支持,另须注意协议的载波频率和IRM型号是否匹配(亿光IRM产品不同频率但相同芯片的IRM型号会共享规格书)。
 
IRM载波频率在出厂时就会烧定,若选择38kHz中心频率的IRM,也可接收36kHz或40KHz的红外通讯协议,但接收距离会较38kHz载波频率的协议短,故选择正确中心频率的IRM才能得到最佳接收距离,各型号IRM能选择的中心频率请参考规格书中如图三所示、支持载波频率及相对灵敏度。
 
图三:支持协议列表
 
1.有支持的红外协议都可支持长按(repeat)操作。
2.Continuous Code 一般指的是 Pause time 小于1ms的连续发射讯号。
 
图四:支持载波频率及相对灵敏度
 
一般的IRM是无法一直连续的接收载波讯号,除了图二定义的休息时间较短的 gap time(1ms以下),每经过一组完整数据还需有休息时间较长的 Pause time(9ms 以上),故若是使用的红外协议没有列在规格书的表中或有特殊考虑需使用自定义的协议,须注意如底下规格书所列的最小需求(每个型号不同,需看相对应型号的规格书)。
 
图五:支援的 IR 发射时序
 
塑料材质建议
 
红外遥控组件应用于产品,为求美观,避免发射头或接收头裸露在外,常会使用塑料片或导光柱(条)于产品外壳,因为红外遥控使用的波段为940nm所以塑料片的红外波段的穿透率就很重要,影响红外遥控的接收距离与性能。
 
一般建议使用的塑料片红外穿透率最好能大于>70%。这边建议使用PC(Polycarbonate,聚碳酸酯)与 PMMA(poly(methyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯),俗称压克力材质,PC 的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好,同样压克力具有高透明度,低价格,易于机械加工等优点,两者经常作为玻璃替代材料。详细规格可咨询贵司配合的塑料供货商。
 
图六:不同塑料片的光谱响应
 
产品机构设计与开孔,须注意避免遮挡红外接收模块(IRM),影响收光的效果。开孔大小越大越好,IRM 尽量置于开孔中心位置。如机构开孔大小有限制,可参考下图,左右 45 度收光角度内避免机构干涉,可确保 IRM 接收角度。IRM 如果在产品内部深处,可搭配导光柱,改善收光效果。另外如果产品应用于户外使用,机构设计上尽量避免阳光直接照射红外接收模块(IRM),以免阳光干扰导致IRM误动作。
 
图七:机构开孔示意图
 
参考电路
 
应用电路可参考下图。目前多数红外接收模块(IRM)都有内建上拉电阻,所以下图的上拉电阻10k可接可不接。另外 Vcc 与 Gnd 之间的 RC 电路,目的消除电源上的噪声涟波,亦可视实际应用情况调整。
 
图八:参考电路
 
PS:本应用手册信息仅提供客户设计参考,实际使用请客户自行验证。如果您还有其他问题或是需要亿光红外系列产品,如IRM56384、IRM3638、IRM-H638T/TR2、IRM8601M2等,请联系超毅电子。