TSOP1738 là bộ thu tín hiệu IR với bộ khuếch đại hoạt động như một bộ chuyển mạch và bộ chuyển đổi trong mạch. Có một đầu vào và đầu ra chỉ hoạt động trên đầu vào tín hiệu IR. Chức năng của TSOP1738 là chuyển đổi tín hiệu IR thành tín hiệu điện.
Mỗi bộ thu IR đều có một tần số đặc biệt để hoạt động. TSOP1738 hoạt động ở tần số IR 38KHz. Trong trường hợp tần số cao hơn hoặc thấp hơn, nó có thể hoạt động với dòng điện bị rò rỉ hoặc gặp một số lỗi khác và sẽ không hoạt động hoàn toàn.
Sử dụng công nghệ bán dẫn silicon, hoạt động ở cấp độ micro rất nhạy và hiệu quả với các chức năng. Tóm lại, TSOP có kích thước nhỏ và việc sử dụng với vi điều khiển và bộ vi xử lý làm nó trở nên thông minh và an toàn.
Sơ đồ chân TSOP1738
TSOP1738 là một bộ thu tín hiệu IR hoạt động như một công tắc. Nó chỉ có ba chân kết nối TSOP với các thiết bị khác và cho giao tiếp dữ liệu không dây.
Cấu hình chân TSOP1738
Nó cũng có dạng kim loại như trong hình bên dưới:
Mô tả sơ đồ chân
GND: Chân nối đất làm điểm mass chung với các thiết bị khác, đặc biệt là vi điều khiển và IC.
VSS: Là chân đầu vào cấp nguồn để kích hoạt bộ giải mã bên trong và bộ thu IR. Nguồn điện phải theo đặc tính kỹ thuật và chỉ nên cấp ở chân nguồn. Trong trường hợp đầu vào nguồn điện cấp sai chân và ngay cả có giá trị thấp, thì IC sẽ bắt đầu nóng lên mà bạn có thể nhận thấy bằng cách chạm vào nó. Cuối cùng, việc đốt nóng sẽ làm hỏng TSOP.
Output: Dữ liệu sẽ xuất ra dưới dạng xung. Chân đầu ra có thể giao tiếp với các thiết bị chuẩn logic TTL / CMOS có điện trở nhỏ. Dữ liệu đầu ra sẽ ở dạng điện áp.
Các tính năng của bộ thu tín hiệu IR TSOP1738
- Có bộ thu tín hiệu và bộ khuếch đại IR trong cùng một package duy nhất.
- Mức tần số đặc biệt hoạt động với một thiết bị cụ thể.
- TSOP1738 có bộ lọc bandpass bên trong để tránh ánh sáng xung quanh, đặc biệt là ánh sáng mặt trời.
- Bộ lọc bên trong cung cấp tần số PCM cho các tín hiệu analog.
- Có thể sử dụng được với các vi điều khiển, IC hoặc vi xử lý chuẩn TTL / CMOS.
- Có nhiều tính năng nhưng vi mạch vẫn có mức tiêu thụ điện năng thấp và việc tiêu thụ điện năng chỉ xảy ra khi nó đang hoạt động. Ở trạng thái ngủ, mức tiêu thụ điện năng trở nên thấp hơn.
- TSOP1738 có tốc độ truyền 1200bits / s và có thể nhận dữ liệu với tốc độ tương tự.
- Đầu ra hoạt động ở mức thấp
Thông số kỹ thuật
- Điện áp hoạt động TSOP là từ -0.3 đến 6.0 V và dòng điện động 5mA.
- Điện áp và dòng điện đầu ra sẽ luôn theo nguồn điện đầu vào.
- Phạm vi nhiệt độ tiếp giáp bên trong là 100 ⁰C.
- Nhiệt độ hoạt động từ -25 đến 85 ⁰C
- Công suất tiêu thụ là 50mW ở nhiệt độ tối đa là 85 ⁰C.
- Trong quá trình hàn, IC luôn giữ nhiệt độ thấp hơn 260 ⁰C gần các chân của nó nếu không nó sẽ bị cháy do nhiệt độ bên ngoài trong quá trình hàn.
Nguyên lý hoạt động bộ thu tín hiệu IR
Hình ảnh cho trước là sơ đồ khối tổng quát của các thành phần bên trong TSOP1738. Chi tiết của mọi thành phần được thảo luận dưới đây:
Sơ đồ khối TSOP1738
AGC
Từ sơ đồ khối có thể thấy rõ các thành phần bên trong nhưng ở đây việc sử dụng từng thành phần là có lý do. Bộ thu IR có thể hoạt động trực tiếp nhưng trong TSOP các thành phần khác làm cho nó trở nên thông minh và an toàn. Đầu tiên IR được kết nối với bộ AGC (Kiểm soát độ lợi tự động). AGC khuếch đại đầu vào của các tín hiệu đầu vào khác nhau từ bộ thu IR. Sau đó AGC chuyển đầu ra tới bộ lọc Bandpass.
Bộ lọc băng thông (Bandpass filter)
Bộ lọc bandpass có nhiều vai trò trong TSOP. Đầu tiên, nó chuyển đổi tín hiệu analog sang đầu ra digital, sau đó chuyển đến bộ giải mã. Sự kết hợp giữa AGC và bộ lọc bandpass cũng làm nó tránh được mọi ánh sáng xung quanh, đặc biệt là ánh sáng mặt trời. Thiết bị có bảo vệ ánh sáng mặt trời bên trong nhưng vẫn được công ty khuyến nghị nên sử dụng ở khoảng cách ngắn. Sự thay đổi của thời tiết và ánh sáng mặt trời đôi khi có thể ảnh hưởng đến việc truyền tải tín hiệu bằng TSOP. Bộ lọc bandpass cũng làm cho vi mạch chỉ hoạt động ở một tần số đặc biệt là 38KHz.
Bộ giải mã
Bộ giải mã được kết nối với transistor NPN ở một đầu và mắc với bộ lọc bandpass ở đầu kia. Dữ liệu đầu ra từ bộ lọc bandpass sẽ được đưa vào bộ giải mã sẽ điều khiển transistor NPN sử dụng tín hiệu đầu vào thấp. Transistor NPN được kết nối trực tiếp với nguồn với đầu ra cực collector và cực emitter được nối mass. Mỗi tín hiệu logic thấp sẽ tắt transistor NPN và nguồn điện sẽ được đưa tới chân đầu ra.
Mạch điều khiển
Mạch điều khiển hoạt động như một công tắc cho bộ giải mã và bộ lọc bandpass. Nó tạo ra tín hiệu đầu ra bất cứ khi nào bộ lọc bandpass tạo ra tín hiệu đầu ra, mạch điều khiển tạo tín hiệu đầu ra thông báo cho bộ giải mã và AGC khi hoàn thành quá trình lọc tín hiệu.
Các ứng dụng bộ thu IR TSOP1738
- TSOP1738 có kích thước nhỏ nhưng hầu hết các sản phẩm hiện tại đều sử dụng TSOP1738 bên trong. Như TV, AC, Cửa tự động, v.v.
- Các hệ thống an ninh như phát hiện đối tượng sử dụng bộ thu với bộ phát tín hiệu IR.
- Trong robot điều khiển từ xa
- Cảm biến nhịp tim.
- Hầu hết các hệ thống bảo mật hiện đại trong IoT đều sử dụng TSOP1738 với các loại ứng dụng khác nhau.
- Là một trong những bộ thu tín hiệu tốt nhất ở khoảng cách liên lạc nhỏ nhưng chỉ dành cho liên lạc một chiều.
Mạch ví dụ TSOP1738
Có rất nhiều ứng dụng với TSOP1738 nhưng mọi ứng dụng đều sử dụng cùng một phương pháp và mạch. Đặc biệt ở cấp độ thương mại, TSOP1738 sử dụng để giao tiếp không dây để tránh giao tiếp trực tiếp giữa con người và máy móc do nhiều vấn đề, chủ yếu là an toàn.
Điều khiển đèn LED từ xa bằng hồng ngoại
Trong ví dụ này, TSOP sẽ được sử dụng mạch kiểm tra tín hiệu từ xa. Ở hầu hết các cửa hàng địa phương, họ sử dụng để giúp đọc tín hiệu.
Chức năng của thiết bị này là để đọc tín hiệu điều khiển từ xa. Không thể nhìn thấy tín hiệu này bằng mắt thường.
Trong mạch này, TSOP1738 kích hoạt một đèn LED bằng cách sử dụng transistor và một số điện trở. Đầu ra của TSOP kết nối với cực base của transistor NPN và transistor điều khiển đèn LED. Bất cứ khi nào nút điều khiển từ xa được nhấn ở trước TSOP1738, đèn LED sẽ bắt đầu nhấp nháy và con người sẽ có thể thấy được.
Điều khiển đèn LED với Arduino
Trong ví dụ này, chúng ta học cách điều khiển đèn LED bằng Arduino. Sơ đồ bộ thu IR giao tiếp với Arduino:
Để thực hiện hãy xem một số tài liệu và video sau:
- Giao tiếp bộ thu và bộ phát tín hiệu hồng ngoại với Arduino
- Điều khiển đèn LED bằng bộ điều khiển IR và Arduino
Video…
Các dự án ví dụ
- Điều khiển quay hai chiều động cơ cảm ứng với thiết bị điều khiển từ xa
- Hệ thống tự động hóa trong nhà, điều khiển từ xa IR sử dụng Arduino
Vấn đề bảo mật của TSOP1738
Tốc độ giải mã của TSOP làm cho nó thông minh hơn. Trong hầu hết các thiết bị, TSOP1738 kết nối với vi điều khiển sẽ tạo ra nhiều ứng dụng.
Bộ thu tín hiệu có thể truyền dữ liệu lên đến 1200bit/s. Trong bộ điều khiển, dữ liệu đến có thể được xác định để xử lý các sự kiện khác nhau. Số lượng dữ liệu lớn không đoán được và không có cách nào để truy cập từ bên ngoài TSOP một cách trực tiếp.
Nhiều dữ liệu tạo ra có thể giúp bảo mật thiết bị nhưng cũng có một lỗ hổng trong hệ thống này. Bất cứ khi nào bộ phát gửi dữ liệu, sẽ không có hạn chế số lượng bộ nhận dữ liệu.
Bất kỳ thiết bị nào có TSOP1738 đều có thể nhận dữ liệu. TSOP1738 không có bất kỳ phương pháp phát hiện thông minh nào về việc bỏ qua tín hiệu đến. Chức năng cơ bản duy nhất của TSOP là tạo các tín hiệu điện từ tín hiệu hồng ngoại.
Đây là lý do tại sao mọi điều khiển từ xa đều có thể được thiết kế ngược lại bằng cách sử dụng vi điều khiển với TSOP1738. Vấn đề này không ảnh hưởng nhiều vì truyền tín hiệu IR chỉ sử dụng trong các thiết bị giao tiếp khoảng cách ngắn.
Sơ đồ 2D TSOP1738
>>> Mời anh em xem thêm:
