¿Cómo construir un repetidor IR?

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Tengo una caja de cable digital que vive en un gabinete de madera debajo de mi televisor. Me gustaría usar el control remoto con las puertas del gabinete cerradas. Parece que un repetidor IR cuesta alrededor de $ 30 +. ¿Se puede construir fácilmente por menos?

NotDan
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Respuestas:

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Lo mejor sería usar un módulo receptor de IR y remodular la señal de salida.
Ahora, antes de llamarme idiota :-) para primero demodular y luego remodular, déjame explicarte.
Si solo recibe la señal sin filtrar por medio de un fotodiodo, obtendrá todo tipo de basura con la señal, posiblemente incluso ahogando la señal. Y eso no es lo que quieres retransmitir. Entonces, para eliminar todo el ruido posible, utilizamos el módulo receptor IR, que tiene un filtro para esto. La salida es la señal de banda base , la traza inferior en esta captura de pantalla:

captura de pantalla de alcance

La traza superior es la señal modulada. Tendremos que reconstruir eso, y eso es increíblemente fácil: solo Y la señal de banda base con una onda cuadrada de 36kHz (o cualquiera que sea la frecuencia portadora que tenga).

oscilador cerrado

La señal de banda base es la CONTROLque habilita el oscilador. Para una compuerta NAND cuádruple 74HC132, la frecuencia del oscilador viene dada por la siguiente ecuación:

f=1T10.8×RC

Dado que el receptor IR da una señal baja activa, y también necesitamos una señal de salida baja cuando el oscilador está apagado, en realidad necesitamos una puerta NOR activada por Schmitt, pero son más difíciles de obtener, por lo que hacemos un NOR desde nuestra NAND invertir la entrada de control y la salida. Podemos usar dos de las tres puertas NAND restantes del 74HC132 para eso. La salida invertida se puede utilizar para controlar un transistor que a su vez conmuta un LED infrarrojo .

Entonces, ¿qué tenemos: un módulo receptor IR, una puerta NAND cuádruple 74HC132, un transistor y un LED IR. Eso es todo lo que necesitas para construir un repetidor IR.

edit
supercat correctamente comenta sobre el AGC que amplifica el ruido entrante por falta de una señal adecuada. De hecho, esto sucede y puede significar que nuestro oscilador Schmitt-trigger puede encenderse y apagarse rápidamente por este ruido. Admito que esto no se ve bien, pero probablemente no hay daño. Lo más probable es que el portador esté tan dañado que el segundo receptor no se bloqueará en él, y de lo contrario emitirá el ruido que recibe. Ruido también se emitirá cuando no se reciba ninguna señal.

Hay una mejor solución que no sufre esta desventaja. Sería bueno si el receptor IR tuviera una salida de "datos válidos", pero nunca he visto un componente así. Pero si tenemos una señal decodificada por un microcontrolador, podemos saber si es una señal válida o no. Y luego el microcontrolador puede reenviar los códigos recibidos. El microcontrolador puede crear el portador, de modo que pueda reemplazar el oscilador 74HC132.
Mientras lo hacemos, podemos introducir otra mejora. El ciclo de trabajo de la salida del 74HC132 fue del 50%, que también es el ciclo de trabajo utilizado por los primeros transmisores RC. Para ahorrar energía de la batería, las generaciones posteriores de transmisores utilizaron ciclos de trabajo del 33% o incluso del 25%, como se muestra en las siguientes capturas de pantalla del alcance:

ingrese la descripción de la imagen aquí

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Al usar la salida PWM del microcontrolador, podemos crear fácilmente un portador de ciclo de trabajo del 25%.

stevenvh
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Eres un idiota, espera, déjame leer tu explicación. : ) Buena respuesta.
Kortuk
Una advertencia que mencionaría con este enfoque es que algunos chips demoduladores de IR tienen un control de ganancia automático que tenderá a emitir ruido aleatorio en ausencia de una señal válida. Si reciben una señal válida, reducirán su ganancia hasta el punto de que el ruido se detendrá por un tiempo, por lo que el ruido normalmente no afectará la operación. Sin embargo, si el equipo que está tratando de conducir con el LED IR tiene un receptor que normalmente no emitiría ruido en ausencia de una señal válida, es posible que alimentar una señal aleatoria fuerte pueda causar alguna dificultad.
supercat
Por ejemplo, algunos dispositivos pueden tener una lógica de sondeo que busca ver si hay "algo" en el puerto IR o "algo" de los botones del panel frontal; Si hay "algo" en el puerto IR, la lógica de sondeo puede centrarse exclusivamente en eso a menos que transcurra un cierto período de tiempo sin nada allí. Dicha lógica puede hacer que los controles del panel frontal no respondan mientras se envía ruido aleatorio al IR. También puede aumentar la cantidad de corriente consumida por el dispositivo (probablemente no sea un problema para una caja de cable, pero posiblemente sea un factor si este enfoque se usara con equipos alimentados por batería).
supercat
@supercat: tienes razón sobre el AGC, he notado antes que sin una señal de entrada adecuada, el ruido se amplifica. Agregaré algo al respecto a mi respuesta.
stevenvh
Buena respuesta Otra cosa a mencionar con un microcontrolador es que hay al menos tres enfoques que uno puede tomar: (1) buscar una palabra de código válida, decodificarla y luego transmitir esa palabra de código; (2) busque algún patrón que probablemente sea el comienzo de una transmisión, y úselo como una señal para comenzar a pasar textualmente, hasta que transcurra un cierto período de tiempo sin volver a ver ese patrón; (3) busque pulsos de ciertas longitudes y póngalos normalizados a lo que parecen valores correctos. Decodificar y volver a codificar le permite a uno hacer la traducción, pero puede ser más ...
supercat
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Debería ser bastante simple. Me imagino que un fototransistor (receptor) IR (infrarrojo) que funciona con un LED IR (transmisor) funcionaría. Hay una gama de diferentes frecuencias infrarrojas utilizadas en dispositivos, desde alrededor de 800 nm hasta 940 nm. Sin embargo, 940 nm es bastante común * y comenzaría con eso, pero puede tomar algo de experimentación.

Los controles remotos IR se modulan a una frecuencia determinada para que sean menos propensos a la interferencia de otras fuentes de luz. Esta modulación es del orden de 38KHz, pero el fototransistor debería copiar esa modulación al led sin ningún problema.

El circuito sería algo así como un darlington con el transistor izquierdo como su fototransistor IR, el transistor de la derecha debería ser un NPN capaz de manejar 100 mA más o menos. Su led se encuentra por encima del transistor derecho con una resistencia limitadora de corriente y se pone a tierra (y se enciende) cuando la luz golpea el fototransistor.

PRECAUCIÓN: A continuación se muestra un mal esquema de arte ascii:

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

Sin embargo, existe la posibilidad de que esto sea demasiado sensible a la luz ambiental, dejando su led encendido la mayor parte del tiempo. Si ese es el caso, entonces puede ser necesario algo más complicado con un receptor y modulador de 38KHz (o su frecuencia específica).

[*] - Sospecho que esto se debe a que la banda de absorción de H2O en la atmósfera filtra la luz solar a esta frecuencia. El TV-B-Gone usa 940 nm, por lo que esto es probablemente lo que quieres.

Peter Gibson
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Es posible que necesite un circuito AGC para este. Sería más complejo, pero con la configuración correcta, sería mucho más confiable.
Jesse
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Los fotodarlington son muy sensibles y el LED IR definitivamente estará encendido todo el tiempo y bastante "brillante" durante el día. Si solo estuviera jugando, lo probaría solo con la resistencia, el LED y el PT en serie. También probaría un seguidor de emisor acoplado capacitivamente para filtrar la luz solar de CC. es.wikipedia.org/wiki/Common_collector
joeforker
A menudo necesita un receptor de ganancia automática. Elementos como las luces fluorescentes emiten IR modulada a frecuencias como 38 kHz. Los receptores IR todo en uno sintonizan constantemente lo que se considera apagado para que cualquier señal constante se obtenga como línea de base.
Kortuk
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Había un kit hecho hace unos años, todavía en el mercado. Los planes estarían en la revista Silicon Chip (Australia) en octubre de 2006.


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Eso es interesante. Sin embargo, el kit tiene el mismo precio que uno prefabricado :(
NoDan
¿Pero qué gracia tendría? :)
@NotDan, no se ahorrará dinero, en general, construyendo su propia electrónica. Tienen economías de escala de su lado, usted no. La mayoría de las personas en este sitio lo considerarían un ejercicio de aprendizaje, no un ahorro de costos.
Kortuk
@Kortuk: mi solución es más simple y más barata. Creo que no quieren que los productos comerciales sean tan simples porque entonces se copiarían más. Es la única razón por la que puedo pensar.
stevenvh
@Stevenvh, he hecho su solución antes y admito que fue fácil, pero he leído que algunos controles remotos más agradables usan protocolos de comunicación como IRDA . En mi opinión, el primer paso es capturar datos y determinar si el protocolo es una comunicación unidireccional modulada simple.
Kortuk