IR-Fernbedienung - Grundlagen, Betrieb und Anwendung

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Was befindet sich in der IR-Fernbedienung?

Die IR-Fernbedienung wird im Allgemeinen in Heimkinos verwendet und basiert auf dem Prinzip der Verwendung von Infrarotlicht als Kommunikationsmedium. EIN TV-Fernbedienung besteht aus einem Satz von Tasten und einer Leiterplatte. Jede Taste ist mit einer schwarzen leitenden Scheibe eingebettet, die als Kontakt zwischen den Tasten und der Leiterplatte dient. Die Leiterplatte oder der Chip besteht aus einer Schaltung zum Erfassen der Verbindungen oder zum Erkennen der gedrückten Taste und zum Erzeugen des Signals in Morsecodeform, das von den Transistoren verstärkt und dann an die IR-LED übergeben wird. Die IR-LED ist an das Ende der Leiterplatte angeschlossen und sendet Infrarotlicht aus, das von dem am Empfänger des Fernsehgeräts angebrachten Sensor erfasst wird.

Die TV-Fernbedienung als Sender

So funktioniert die TV-Fernbedienung

So funktioniert die TV-Fernbedienung



Die modernen Fernbedienungen von heute modulieren den Ausgang einer Infrarot-LED. Eine Reihe von Impulsen, normalerweise 10 bis 20 Impulse unterschiedlicher Breite, werden an ein Gate gesendet, das ein- oder ausgeschaltet wird, den Modulator, der normalerweise 38 kHz beträgt. Der Grund für die Modulation besteht darin, den entfernten IR-Bereich von dem IR-Licht zu trennen, das von anderen Körpern in der Nähe emittiert wird. Normalerweise ist eine Sichtverbindung erforderlich. Wenn eine Taste gedrückt wird, wird die entsprechende Schaltung angeschlossen, um die IR-LED vorzuspannen, die IR-Licht aussendet, das den Eingang enthält. Diese Ausgabe in Form von Lichtimpulsen wird mit einer Frequenz von 38 kHz pulsbreitenmoduliert, die am Empfänger durch Demodulation erhalten wird.


Im Empfänger befindet sich ein Tondecoder, der gut auf alle Signale reagiert, die die Fernbedienung mit einer Trägerfrequenz von 38 kHz sendet. Der Mikroprozessor decodiert die Reihe von Impulsen und bestimmt, ob sie gültig sind und ob sie auf diese Funktion reagieren.



In den späten 1980er Jahren wurde das RC-5-Protokoll von Philips als semi-proprietäres IR (Infrarot) entwickelt. Fernbedienungskommunikation Protokoll für Unterhaltungselektronik. Es wurde jedoch auch von den meisten europäischen Herstellern sowie von vielen US-amerikanischen Herstellern von speziellen Audio- und Videogeräten verwendet. Das andere Hauptprotokoll, das von Herstellern von Unterhaltungselektronik verwendet wird, ist das NEC-Protokoll. Dieses Protokoll wird hauptsächlich von japanischen Herstellern verwendet.

Der am TV-Ende verwendete Receiver

TV IR Empfänger

TV IR Empfänger

Der Empfänger am TV-Ende besteht im Allgemeinen aus einem TSOP-Empfänger, der das IR-Signal mit 38 kHz empfängt. Der Sensor erfasst die IR-Impulse und wandelt die IR-Impulse in ein elektrisches Signal um. Dieses elektrische Signal wird unter Verwendung eines Decoders in Binärdaten decodiert und diese Binärdaten werden dem Mikroprozessor oder Mikrocontroller zugeführt, um die erforderliche Verarbeitung des gesendeten Befehls durch Drücken der entsprechenden Taste durchzuführen.

Anwendung mit IR Remote:

Eine IR-Fernbedienung kann in Anwendungen wie der Steuerung des Schaltens von an das Wechselstromnetz angeschlossenen Lasten verwendet werden. Das Grundprinzip besteht darin, das Schalten der Relais mit einer Fernbedienung zu steuern, die dann die an sie angeschlossene Last ein- oder ausschaltet.


2 Möglichkeiten, um das Schalten von Lasten mit der Fernbedienung zu erreichen.

  • Mikrocontroller verwenden
Blockschaltbild der ferngesteuerten Schalttafel

Blockschaltbild der ferngesteuerten Schalttafel

Der Empfänger-IC TSOP1738 empfängt die Lichtimpulse von der Fernbedienung (entsprechend der jeweiligen Taste oder der gedrückten Nummer) und wandelt sie in elektrische Impulse um. Der Empfängerausgang wird an den Mikrocontroller übergeben, der so programmiert ist, dass er die Impulse für die erforderliche Anzahl (Taste) decodiert. Der Mikrocontroller sendet wiederum ein logisch hohes Signal an den Eingangspin (entsprechend dem Ausgangspin, an den das zum Einschalten der jeweiligen Last erforderliche Relais angeschlossen ist) des Relais-IC ULN2003. Der entsprechende Ausgangspin des IC entwickelt ein logisch niedriges Signal und das an diesen bestimmten Ausgangspin angeschlossene Relais wird eingeschaltet und schaltet wiederum die Last ein.

  • Ohne Mikrocontroller
Schaltplan der IR-Fernbedienung

Eine typische IR-Empfängerschaltung

Der TSOP-Empfänger ist ein 3-poliger IR-Empfänger, der eine Frequenz von 38 kHz erkennt und einen Niederspannungsausgang zum Trigger-Pin des Timer-IC erzeugt, wobei der Timer im monostabilen Betrieb arbeitet. Der Ausgang des Monos schaltet das J-K-Flipflop um, dessen Q-Ausgang das Relais über den BC547-NPN-Transistor (Q1) ansteuert. LED-D1, LED2-D2 und LED3-D6 werden verwendet, um den Status jeder Ausgangsstufe während des Schaltungsbetriebs anzuzeigen. Die Gegen-EMK-Diode D5 wird zum Schutz verwendet. Der Transistor Q1 ist als Open-Collector-Ausgangsgerät konfiguriert, um das Relais mit einer Nennspannung von 12 V DC anzusteuern. Die Schaltung kann den Strom vom Spannungsregler 7805 beziehen. Der Kondensator C3 ist nahe an den Stiften des IR-Sensors verlötet, um Rauschen und falsches Auslösen zu vermeiden. Der Kondensator C2 und der Widerstand R1 vermeiden auch eine falsche Auslösung des monostabilen NE555. Der Monostabil fungiert als 1-Sekunden-Hystereseeinheit, um zu verhindern, dass das Flip-Flop innerhalb einer Sekunde erneut ausgelöst wird. Um eine andere Last zu aktivieren, verwenden Sie die in Reihe geschalteten Relaisspulenklemmen. Der 555-Timer wird mit einem niedrigen Logiksignal ausgelöst und erzeugt einen hohen Logikimpuls für das Taktsignal des JK-Flipflops und den K-Eingang des F / F. Der J-Eingang ist ebenfalls mit einer hohen Logik verbunden, daher wird der Ausgang des Flip-Flops, der sich auf einem logisch niedrigen Signal befand, auf einen hohen Logikausgang umgeschaltet, wodurch der Transistor eingeschaltet wird und die Kathode der LED zusammen mit dem mit Masse verbunden wird anderes Ende des Relais. Somit fließt Strom durch die Relaisspule und wird erregt, wodurch der Anker von seiner normalen Position abweicht und den Stromkreis schließt, der die Wechselstromquelle mit der Lampe (Last) verbindet, die zu glühen beginnt, wenn Strom durch sie fließt. Durch Drücken der gewünschten Taste auf der Fernbedienung können wir also die Lampe einschalten.

Eine Möglichkeit, die IR-Fernbedienung zu testen

Um zu testen, ob eine Fernbedienung funktioniert, müssen wir eine Schaltung entwickeln, die beim Empfang des IR-Signals eine Benachrichtigung in Form eines Pieptons oder einer leuchtenden LED ausgibt.

Hier finden Sie ein nützliches Tool zum Testen der Funktionsweise der Remote-Mobilteile, die zum Bedienen von Fernsehgeräten, VCD-Playern und anderen ferngesteuerten Geräten verwendet werden. Diese Geräte verwenden Infrarotstrahlen, die mit 38 kHz pulsieren, und der verwendete Sensor ist der TSOP 1738, der speziell zur Erfassung der 38-kHz-IR-Strahlen entwickelt wurde. Die Schaltung gibt einen Signalton aus, wenn sie die gepulsten IR-Strahlen von der Fernbedienung erkennt.

Anwendung, die Ferntests zeigt

Die Arbeitsweise der Schaltung ist einfach. Die Zenerdiode ZD und der Strombegrenzer R1 liefern eine geregelte 5-Volt-Stromversorgung für den IR-Sensor. Normalerweise ist der Ausgang des Sensors hoch, was die Arbeit des PNP-Transistors T1 verhindert, und der Summer ist ausgeschaltet. Wenn der Sensor IR-Strahlen von der Fernbedienung empfängt, wird der Ausgang des Sensors niedrig und löst T1 aus. Es leitet dann und Summer piept. Der Widerstand R2 hält die Basis von T1 im Standby-Zustand hoch und C1 wirkt als Puffer. C2 hält den Summer einige Sekunden lang an, auch wenn der IR-Strahl stoppt. R3 entlädt den gespeicherten Strom von C2.

Schaltplan des Ferntesters

Schaltplan des Ferntesters