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        紅外接收頭應用手冊

        發布時間:2021-04-21 17:19  作者:超毅電子  點擊次數:
        我們知道,人的眼睛能看到的可見光按波長從長到短排列,依次為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫。所謂的可見(色)光就是人眼可見的電磁波譜,其波長為380~770nm,為了避免遙控器發射的光造成人眼不適及減少一般人造光源干擾,故選用人眼不可見的紅外線波長,目前業界遙控器發射頭幾乎都選用940nm波長。
        圖一:電磁波波長分類
         
        紅外線遙控器的應用也是一種無線訊號傳輸,跟大部分的無線傳輸技術一樣,為了避免環境中同波長電磁波的干擾,故會在其傳輸訊號上加上如圖二所示的載波,在遙控應用的載波范圍為30~60kHz,而38kHz為最常見的載波頻率。
         
        圖二:紅外線發射訊號定義
         
        使用說明
         
        一般紅外遙控系統除了載波外還有其通訊協議,不同型號的 IRM 能支持的協議均不相同;在選用 IRM 前,請先參考規格書中如表一的支持協議列表是否支持,另須注意協議的載波頻率和IRM型號是否匹配(億光IRM產品不同頻率但相同芯片的IRM型號會共享規格書)。
         
        IRM載波頻率在出廠時就會燒定,若選擇38kHz中心頻率的IRM,也可接收36kHz或40KHz的紅外通訊協議,但接收距離會較38kHz載波頻率的協議短,故選擇正確中心頻率的IRM才能得到最佳接收距離,各型號IRM能選擇的中心頻率請參考規格書中如圖三所示、支持載波頻率及相對靈敏度。
         
        圖三:支持協議列表
         
        1.有支持的紅外協議都可支持長按(repeat)操作。
        2.Continuous Code 一般指的是 Pause time 小于1ms的連續發射訊號。
         
        圖四:支持載波頻率及相對靈敏度
         
        一般的IRM是無法一直連續的接收載波訊號,除了圖二定義的休息時間較短的 gap time(1ms以下),每經過一組完整數據還需有休息時間較長的 Pause time(9ms 以上),故若是使用的紅外協議沒有列在規格書的表中或有特殊考慮需使用自定義的協議,須注意如底下規格書所列的最小需求(每個型號不同,需看相對應型號的規格書)。
         
        圖五:支援的 IR 發射時序
         
        塑料材質建議
         
        紅外遙控組件應用于產品,為求美觀,避免發射頭或接收頭裸露在外,常會使用塑料片或導光柱(條)于產品外殼,因為紅外遙控使用的波段為940nm所以塑料片的紅外波段的穿透率就很重要,影響紅外遙控的接收距離與性能。
         
        一般建議使用的塑料片紅外穿透率最好能大于>70%。這邊建議使用PC(Polycarbonate,聚碳酸酯)與 PMMA(poly(methyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯),俗稱壓克力材質,PC 的耐沖擊性能好,折射率高,加工性能好,同樣壓克力具有高透明度,低價格,易于機械加工等優點,兩者經常作為玻璃替代材料。詳細規格可咨詢貴司配合的塑料供貨商。
         
        圖六:不同塑料片的光譜響應
         
        產品機構設計與開孔,須注意避免遮擋紅外接收模塊(IRM),影響收光的效果。開孔大小越大越好,IRM 盡量置于開孔中心位置。如機構開孔大小有限制,可參考下圖,左右 45 度收光角度內避免機構干涉,可確保 IRM 接收角度。IRM 如果在產品內部深處,可搭配導光柱,改善收光效果。另外如果產品應用于戶外使用,機構設計上盡量避免陽光直接照射紅外接收模塊(IRM),以免陽光干擾導致IRM誤動作。
         
        圖七:機構開孔示意圖
         
        參考電路
         
        應用電路可參考下圖。目前多數紅外接收模塊(IRM)都有內建上拉電阻,所以下圖的上拉電阻10k可接可不接。另外 Vcc 與 Gnd 之間的 RC 電路,目的消除電源上的噪聲漣波,亦可視實際應用情況調整。
         
        圖八:參考電路
         
        PS:本應用手冊信息僅提供客戶設計參考,實際使用請客戶自行驗證。如果您還有其他問題或是需要億光紅外系列產品,如IRM56384、IRM3638、IRM-H638T/TR2、IRM8601M2等,請聯系超毅電子。

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