Hồng ngoại là sự bức xạ với tần số mắt ta không nhìn thấy được, tuy nhiên ta cũng cảm nhận về nó thông qua sự cảm ứng nhiệt trên da.
Hồng ngoại trong điện tử thật thú vị, bởi vì nó tạo ra một cách dễ dàng và không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ. Do đó nó được sử dụng rộng rãi và tiện lợi trong thông tin và điều khiển. Nhiều thứ có thể phát ra hồng ngoại, bất kỳ thứ gì có bức xạ nhiệt đều có khả năng đó. Bao gồm cơ thể của chúng ta, lò vi song,…Vì vậy để cho phép sự truyền thông hiệu quả khi sử dụng hồng ngoại và tránh những tín hiệu nhiễu không mong muốn phải sử dụng một khóa để báo cho đầu thu biết đâu là tín hiệu có ích, đâu là nhiễu.
Do đó, điều khiển từ xa dung để điều chế hồng ngoại phát đi với một tần số riêng biệt. Khoảng tần số hay sử dụng là 30→60 (KHz ), tốt nhất là khoảng
36→38 (KHz). Hồng ngoại được phát ra theo xung nhịp với tần số 36000 lần một giây phát ra các mức logic “0” và “1”.
Để tạo ra tần số 36 (KHz) là việc đơn giản cái khó ở đây là việc thu và nhận dạng nó. Đó là lý do tại sao nhiều công ty sản xuất thiết bị thu hồng ngoại bao gồm những bộ lọc, mạch giải mã và sửa dạng đầu ra. Một xung vuông chu kỳ xấp xỉ 27µs đưa vào cực bazơ của tranzitor có thể điều khiển một led hồng ngoại để truyền đi.
Hình 2.46 Phát tín hiệu hồng ngoại
Bạn có thể bật hoặc tắt tần số này tại đầu phát, đầu thu xẽ chỉ ra khi nào đầu phát là bật hay tắt.
Hình 2.47 Thu tín hiệu hồng ngoại
Những bộ giải điều chế có mức logic đảo tại đầu ra khi có một gói hồng ngoại được gửi, đầu ra ở mức tích cực thấp tương đương với mức logic 1.
Để tránh việc một điều khiển từ xa philip có thể thay đổi kênh của một TV Panasonic,…Người ta sử dụng các cách mã hóa khác nhau cho cùng một khoảng tần số đó. Chúng sử dụng các kiểu tổ hợp bit khác nhau để mã hóa việc truyền dữ liệu và tránh nhiễu.
Điều khiển hồng ngoại sony
Sony sử dụng kiểu mã hóa độ rộng bit, đây là kiểu mã hóa đơn giản cho việc giải mã.
Hãy xem xét khoảng thời gian nhỏ 600µs mỗi bit truyền đi là sự kết hợp của -T+T cho bit “0” và –T+2T cho bit “1”.Vì vậy bit “0” có chiều dài 1200µs và bit “1” có chiều dài 1800µs.
Hình 2.48 Giản đồ xung của tín hiệu hồng ngoại
Mức lên (+T) có nghĩa là hồng ngoại được truyền đi, mức xuống (-T) có nghĩa là không có.
Để tiết kiệm pin, hầu hết các nhà sản xuất rút gắn còn 5/6 thậm chí 3/4 độ rộng xung như lý thuyết. Bằng cách này pin 500 giờ có thể sử dụng được 600 giờ (5/6) hoặc 800 (3/4). Một số nhà sản xuất khác không quan tâm đến vấn đề này, họ tăng cường hiệu quả truyền tin bằng cách mở rộng một chút khoảng thời gian sóng mang 36 (KHz) tích cực và rút ngắn khoảng thời gian kia. Như vậy tín hiệu Remote TV sony có dạng như sau:
Hình 2.49 Giản đồ xung của hồng ngoại Remote Sony
Bit bắt đầu (start bit), bit có có độ rộng 3T hay 1800µs.
Tiếp theo phần Header là 12 bit liên tiếp được giải điều chế như sau: • 500µs bit im lặng + 700µsbit hồng ngoại = bit 0.
• 500µs bit im lặng + 1300µsbit hồng ngoại = bit 1.
Bit đầu tiên sau bit start là bit LSB ta đặt là bit B0, bit cuối cùng là B11: • B0 – B6: 7 bit mã lệnh.
• B7 – B11: 5 bit địa chỉ.
Hình 2.50 Gói dữ liệu của Remote Control
Trong hình vẽ trên địa chỉ là 02H, mã lệnh là 16H, có 32 khả năng địa chỉ và 128 lệnh. Toàn bộ thời gian truyền đi của khung có thể thay đổi theo thời gian vì độ rộng của bit 1 > độ rộng bit 0. Nếu bạn giữ nút bấm, khung dữ liệu sẽ phát lại sau 25 ms. Nếu bạn sử dụng mắt nhìn hồng ngoại có sẵn trên thị truờng, tất cả dạng sóng trên sẽ bị đảo như sau:
Hình 2.51 Gói dữ liệu thu từ mắt thu hồng ngoại
Để thu và giải mã được tín hiệu Remote TV sony, thực tế không cần thu toàn bộ 12 bit mã hóa, ta chỉ cần thu 7 bit lệnh và có thể bỏ qua 5 bit địa chỉ. Bởi với cùng điều khiển thì tất cả nút bắm đều phát ra mã địa chỉ như nhau, chỉ khác mã lệnh. Mã địa chỉ để phân biệt giữa các remote khác nhau.
