Control remoto IR: conceptos básicos, funcionamiento y aplicación

¿Qué hay dentro del mando a distancia por infrarrojos?

El mando a distancia por infrarrojos se utiliza generalmente en cines en casa y se basa en el principio de utilizar la luz infrarroja como medio de comunicación. Un control remoto de TV consta de un conjunto de botones y una placa de circuito. Cada botón está incrustado con un disco conductor negro que actúa como contacto entre los botones y la placa de circuito. La placa de circuito impreso o chip consta de circuitos para detectar conexiones o detectar el botón presionado y produce la señal en forma de código Morse que es amplificada por los transistores y luego transmitida al LED IR. El LED IR está conectado al extremo de la placa de circuito y emite luz infrarroja que es detectada por el sensor colocado en el receptor de TV.


El mando a distancia de la TV como transmisor

¿Cómo funciona el control remoto de la TV?

Los controles remotos modernos de hoy funcionan modulando la salida de un LED infrarrojo. Una serie de pulsos, generalmente de 10 a 20 pulsos de ancho variable, se envían a una puerta que activa o desactiva el modulador, que generalmente es de 38 kHz. El motivo de la modulación es separar el rango infrarrojo lejano de la luz infrarroja emitida por otros cuerpos cercanos. Por lo general, esto requiere una línea de comunicación visual. Cuando se presiona un botón, el circuito correspondiente se conecta para polarizar el LED IR que emite luz IR que contiene la entrada. Esta salida en forma de pulsos de luz está modulada en ancho de pulso a una frecuencia de 38 kHz, que se obtiene en el receptor por demodulación.

En el receptor hay un decodificador de tonos, que responde bien a todas las señales que envía el control remoto a una frecuencia portadora de 38 kHz. El microprocesador decodifica la serie de pulsos y determina si es válido y de ser así responderá a esta función.

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A fines de la década de 1980, Philips desarrolló el protocolo RC-5 como un protocolo de comunicación de control remoto IR (infrarrojo) semi patentado para productos electrónicos de consumo. Sin embargo, también fue utilizado por la mayoría de los fabricantes europeos, así como por muchos fabricantes estadounidenses de equipos de audio y video especializados. El otro protocolo principal utilizado por los fabricantes de productos electrónicos de consumo es el protocolo NEC. Este protocolo es ampliamente utilizado por los fabricantes japoneses.

El receptor utilizado en el lado del televisor.

receptor de infrarrojos de televisión
receptor de infrarrojos de televisión

El receptor del lado del televisor suele consistir en un receptor TSOP, que recibe la señal IR a 38 kHz. El sensor detecta pulsos IR y convierte los pulsos IR en una señal eléctrica. Esta señal eléctrica se decodifica en datos binarios utilizando un decodificador y estos datos binarios se transmiten al microprocesador o microcontrolador para realizar el procesamiento requerido del comando enviado al presionar el botón correspondiente.

Aplicación con mando a distancia por infrarrojos:

Un mando a distancia por infrarrojos se puede utilizar en aplicaciones como el control de la conmutación de cargas conectadas a la red. El principio básico es controlar la conmutación de los relés mediante un control remoto, que luego enciende o apaga la carga conectada a ellos.

2 formas de lograr la conmutación de carga usando el control remoto.

Diagrama funcional de la centralita teledirigida
Diagrama esquemático de la centralita de control remoto

El IC del receptor TSOP1738 recibe pulsos de luz del control remoto (correspondientes al botón o número presionado en particular) y los convierte en pulsos eléctricos. La salida del receptor se transmite al microcontrolador, que está programado para decodificar los pulsos para el número requerido (botón). El microcontrolador, a su vez, envía una señal lógica alta al pin de entrada (correspondiente al pin de salida al que está conectado el relé necesario para encender la carga en particular) del relé IC ULN2003. El pin de salida correspondiente del IC desarrolla una señal lógica baja y el relé conectado a ese pin de salida en particular se activa y, a su vez, activa la carga.

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Diagrama del circuito de control remoto IR
Un circuito receptor de infrarrojos típico

El receptor TSOP es un receptor IR de 3 pines que detecta una frecuencia de 38 kHz y genera una salida de bajo voltaje al pin disparador IC del temporizador, con el temporizador operando en operación monoestable. La salida de mono alterna el flip-flop JK, cuya salida Q impulsa el relé a través del transistor BC547 NPN (Q1). LED-D1, LED2-D2 y LED3-D6 se utilizan para mostrar el estado de cada etapa de salida durante el funcionamiento del circuito. El diodo Back-EMF D5 se usa para protección. El transistor Q1 está configurado como un dispositivo de salida de colector abierto para impulsar el relé con una clasificación de 12 V CC. El circuito puede obtener energía del regulador de voltaje 7805. El capacitor C3 está soldado cerca de los pines del sensor IR para evitar ruidos y disparos falsos. El condensador C2 y la resistencia R1 también evitan la activación falsa del monoestable NE555. El monoestable actúa como una unidad de histéresis de 1 segundo para evitar que el flip-flop se vuelva a disparar en un segundo. Para activar cualquier otra carga, utilice los terminales de la bobina del relé en serie. El temporizador 555 se dispara con una señal lógica baja y emite un pulso lógico alto a la señal de reloj biestable JK y la entrada F/F K. La entrada J también está conectada a lógica alta; por lo tanto, la salida del Flip-Flop que estaba en señal lógica baja se cambia a salida lógica alta, lo que hace que el transistor se encienda y el cátodo del LED se conecte a tierra con el otro extremo del relé. Por lo tanto, la corriente fluye a través de la bobina del relé y se energiza, lo que hace que la armadura se desvíe de su posición normal y complete el circuito desde la fuente de CA hasta la lámpara (carga), que comienza a brillar cuando la corriente pasa a través de ella. Por lo tanto, al presionar el botón requerido en el control remoto, la lámpara se puede encender.

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Una forma de probar el control remoto IR

Para probar si un control remoto funciona, necesitamos desarrollar un circuito que, al recibir la señal IR, dé una notificación en forma de un pitido o un LED brillante.

Esta es una herramienta útil para probar el funcionamiento de los teléfonos remotos que se utilizan para controlar la TV, el reproductor de VCD y otros dispositivos de control remoto. Estos dispositivos utilizan rayos infrarrojos pulsados ​​a 38 kHz y el sensor utilizado es el TSOP 1738 especialmente diseñado para detectar rayos infrarrojos a 38 kHz. El circuito emite un pitido cuando detecta rayos infrarrojos pulsados ​​del control remoto.

Aplicación que muestra pruebas remotas

El funcionamiento del circuito es sencillo. El diodo Zener ZD y el limitador de corriente R1 proporcionan un suministro regulado de 5 voltios para el sensor IR. Normalmente, la salida del sensor será alta, lo que inhibe el funcionamiento del transistor PNP T1 y el zumbador se desactivará. Cuando el sensor recibe rayos IR del control remoto, la salida del sensor se vuelve baja y activa T1. Luego hace un pitido. La resistencia R2 mantiene alta la base de T1 en estado de suspensión y C1 actúa como un amortiguador. C2 mantiene el zumbador durante unos segundos incluso si el rayo IR se detiene. R3 descarga la corriente almacenada de C2.

Diagrama del circuito del probador remoto
Diagrama del circuito del probador remoto
Javired
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