Scegliere un ricevitore IR

ricevitore IR TSOP, diodo IR, MCU ESP8266

Gli infrarossi sono un metodo di trasmissione dati wireless a corto raggio (fino a qualche decina di metri) economico e facile da utilizzare per trasmettere tra due microcontrollori in applicazioni IOT. Il sistema è costituito da un emettitore (led IR) e da un ricevitore che può essere realizzato con un fotodiodo o con un dispositivo integrato.

Lunghezza d’onda del segnale

La banda degli infrarossi (IR) è compresa tra la luce visibile (lunghezza d’onda  700 nm ) è le microonde (lunghezza d’onda 1 mm).

Una lunghezza d’onda utilizzata in molte applicazioni è 950 nm. Altre volte di preferisce utilizzare una lunghezza d’onda molto vicino allo spettro di luce visibile (infrarosso vicino) per avere un “feedback” visivo percepibile dell’accensione del trasmettitore.

Solitamente i ricevitori IR utilizzano dei filtri per limitare le interferenza quindi  il primo parametro da considerare nella scelta è la lunghezza d’onda del segnale da decodificare.

Riporto un esempio di selettività in frequenza tratto dal datasheet del TSOP31438: è evidente che questo ricevitore è progettato per lavorare intorno ai 950 nm.

spectral_sensitivity_tsop31438
Selettività in frequenza di un ricevitore IR integrato (es. TSOP31438)

Ricevitori IR Integrati

I ricevitori IR sono disponibili come circuiti integrati oppure come componenti discreti. Gli integrati eseguono una prima elaborazione del segnale e sono più facili da utilizzare per segnali con codifica standard. Utilizzando come ricevitore un fotodiodo è invece possibile decodificare ogni tipo di segnale, ma saranno necessari alcuni componenti aggiuntivi.

Un esempio di progetto che utilizza un fotodiodo come ricevitore è questo ripetitore di segnale  realizzato con ESP8266.

Per le codifiche utilizzate dagli apparecchi televisivi sono disponibili ricevitori integrati che solitamente permettono di ottenere prestazioni più elevate con minor sforzo e costi spesso più bassi dei componenti discreti (0,45€ su it.rs-online nel caso del TSOP31438).

ricevitore_IR_integrato_TSOP
Ricevitore IR integrato TSOP a tre terminali

Frequenza di Modulazione della portante

Per trasmettere dati il segnale ottico IR viene modulato utilizzando diverse tecniche e codifiche. In generale il segnale è costituito da gruppi di impulsi (burst) che accendono e spengono il trasmettitore (LED IR).

5159e97ece395f9643000000

Una rappresentazione grafica molto efficace del processo si modulazione (nel trasmettitore) e demodulazione (nel ricevitore) è questa tratta da un articolo di sb-project

51153f0dce395f773f000005
Modulazione e demodulazione segnale IR

 

Per i telecomandi IR vengono utilizzati diverse frequenze di modulazione . Una delle più comuni è 38KHz. Vishay produce diverse famiglie di ricevitori disponibili per le varie frequenze. Ad esempio la famiglia TSOP314XX (dove XX è la frequenza che può essere scelta tra  30KHz e  56KHz),

selezionare_ricevitore

Codifica del segnale

Nel scelta del ricevitore, oltre alla frequenza, è necessario tenere in considerazione anche il tipo di codifica del segnale che si vuole utilizzare perchè solitamente gli i ricevitori integrati non sono compatibili con tutte le codifiche esistenti. Ad esempio nel datasheet del TSOP31438 è presenta questa tabella:selezionare_ricevitore_IR

Per una descrizione dettagliata delle codifiche più diffuse suggerisco di fare riferimento alla guida “Data Format for IR Remote Control

Annunci

Rispondi

Inserisci i tuoi dati qui sotto o clicca su un'icona per effettuare l'accesso:

Logo WordPress.com

Stai commentando usando il tuo account WordPress.com. Chiudi sessione / Modifica )

Foto Twitter

Stai commentando usando il tuo account Twitter. Chiudi sessione / Modifica )

Foto di Facebook

Stai commentando usando il tuo account Facebook. Chiudi sessione / Modifica )

Google+ photo

Stai commentando usando il tuo account Google+. Chiudi sessione / Modifica )

Connessione a %s...