日期：2022-03-21
紅外 (IR) 通信是一種廣泛使用且易于實現(xiàn)的無線技術，具有許多有用的應用。日常生活中最突出的例子是電視/視頻遙控器、運動傳感器和紅外溫度計。也有許多有趣的 Arduino 項目使用 IR 通信。使用簡單的紅外發(fā)射器和接收器，您可以制作遙控機器人、距離傳感器、心率監(jiān)測器、數(shù)碼單反相機遙控器、電視遙控器等等。
紅外線一、光形式
紅外輻射是一種類似于我們周圍看到的光的光形式。紅外光和可見光之間的唯一區(qū)別是頻率和波長。紅外輻射在可見光范圍之外，所以人類是看不到的：由于 IR 是一種光，因此 IR 通信需要從接收器到發(fā)射器的直接視線。它不能通過墻壁或其他材料(如 WiFi 或藍牙)傳輸。
紅外線二、IR 遙控器和接收器的工作原理
典型的紅外通信系統(tǒng)需要一個紅外發(fā)射器和一個紅外接收器。發(fā)射器看起來就像一個標準的 LED，除了它產(chǎn)生紅外光譜而不是可見光譜的光。如果您看一下電視遙控器的正面，您會看到 IR 發(fā)射器 LED：相同類型的 LED 用于 Arduino 的 IR 發(fā)射器分線板。您可以在這款 Keyes IR 發(fā)射器的正面看到它：IR 接收器是一個光電二極管和前置放大器，可將 IR 光轉換為電信號。IR 接收器二極管通常如下所示：有些人可能會出現(xiàn)在這樣的分線板上。
紅外線三、信號調(diào)制
紅外光由太陽、燈泡和其他任何產(chǎn)生熱量的東西發(fā)出。這意味著我們周圍有很多紅外光噪聲。為了防止這種噪聲干擾 IR 信號，使用了信號調(diào)制技術。在 IR 信號調(diào)制中，IR 遙控器上的編碼器將二進制信號轉換為調(diào)制的電信號。該電信號被發(fā)送到發(fā)射 LED。發(fā)射 LED 將調(diào)制的電信號轉換為調(diào)制的 IR 光信號。然后紅外接收器解調(diào)紅外光信號并將其轉換回二進制，然后將信息傳遞給微控制器：調(diào)制后的 IR 信號是一系列以稱為載波頻率的高頻開關的 IR 光脈沖。大多數(shù)發(fā)射機使用的載波頻率為 38 kHz，因為它在自然界中很少見，因此可以與環(huán)境噪聲區(qū)分開來。這樣，IR 接收器就會知道 38 kHz 信號是從發(fā)射器發(fā)出的，而不是從周圍環(huán)境中接收到的。
紅外線四、傳輸協(xié)議
將調(diào)制的 IR 信號轉換為二進制的模式由傳輸協(xié)議定義。有許多 IR 傳輸協(xié)議。Sony、Matsushita、NEC 和 RC5 是一些比較常見的協(xié)議。NEC 協(xié)議也是 Arduino 項目中最常見的類型，因此我將使用它作為示例向您展示接收器如何將調(diào)制的 IR 信號轉換為二進制信號。邏輯“1”以 38 kHz IR 的 562.5 μs 長 HIGH 脈沖開始，隨后是 1,687.5 μs 長 LOW 脈沖。邏輯“0”通過 562.5 μs 長的 HIGH 脈沖和 562.5 μs 長的 LOW 脈沖發(fā)送：
紅外線五、代碼
每按一次遙控器上的按鈕，就會生成一個唯一的十六進制代碼。這是通過 IR 調(diào)制并發(fā)送到接收器的信息。為了破譯哪個鍵被按下，接收微控制器需要知道哪個代碼對應于遙控器上的每個鍵。不同的遙控器為按鍵發(fā)送不同的代碼，因此您需要確定為特定遙控器上的每個鍵生成的代碼。如果您可以找到數(shù)據(jù)表，則應列出 IR 密鑰代碼。如果沒有，有一個簡單的 Arduino 草圖可以讀取大多數(shù)流行的遙控器，并在您按下一個鍵時將十六進制代碼打印到串行監(jiān)視器。我將在一分鐘內(nèi)向您展示如何設置它，但首先我們需要將接收器連接。
紅外線六、如何將紅外接收器連接
有幾種不同類型的 IR 接收器，有些是獨立的，有些安裝在分線板上。檢查您的特定 IR 接收器的數(shù)據(jù)表，因為這些引腳的排列方式可能 與 我在這里使用的HX1838 IR 接收器和遙控器不同。但是，所有 IR 接收器都將具有三個引腳：信號、接地和 Vcc。
以上就是關于紅外線適用于哪些無線技術領域的分享，相信大家在看了以上的總結之后，也已經(jīng)對這方面的知識有了一定的了解，想要了解更多關于紅外線以及紅外的知識資訊，可以前往官網(wǎng)的客服進行咨詢。
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