TRUYỀN SỐ LIỆU, GIAO TIẾP VỚI MÁY TÍNH QUA CỔNG COM VÀ ỨNG DỤNG
B. ỨNG DỤNG REMOTE ĐỂ ĐIỀU KHIỂN TỪ XA
3.6 Sơ lược về các linh kiện thu phát hồng ngoại
Ánh sáng hồng ngoại hay còn gọi là tia hồng ngoại là ánh sáng không thể nhìn thấy được bằng mắt thường, cú bước súng khoảng 0.8àm đến 0.9àm và vận tốc truyền bằng với vận tốc ánh sáng (3.108m/s).
Tia hồng ngoại có thể truyền đi được nhiều kênh tín hiệu do đó nó được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp. Lượng thông tin truyền đi bằng tia hồng ngoại có thể đạt được 3Mbit/s. Trong kỹ thuật truyền tin bằng sợi quang thì không cần các trạm khuếch đại giữa chừng như truyền tin bằng sóng điện từ (chẳng hạn như đài FM sẽ không thể truyền xa nếu như không có trạm trung gian ). Dùng sợi quang thì có thể cùng lúc truyền 15000 tín hiệu thoại hay 12 kênh truyền hình chỉ qua một sợi tơ quang với đường kính 0.13mm và khoảng cách truyền tin là 10km đến 20km. Như vậy dễ dàng thấy lượng thông tin truyền đi của ánh sáng hồng ngoại lớn hơn nhiều lần so với sóng điện từ mà hiện nay vẫn đang sử dụng.
Tuy nhiên, ánh sáng hồng ngoại cũng có những hạn chế của nó đó là dễ bị hấp thụ (gây bức xạ nhiệt), khả năng xuyên thấu kém (dễ dàng bị chặn lại bởi vật cản), và chùm tia hồng ngoại phát đi hẹp do đó khi thu thì phải chọn đúng hướng.
3.6.2 LED hồng ngoại:
Led hồng ngoại còn được gọi là nguồn phát sóng hồng ngoại(Infrared- Emitters). Vật liệu dùng để chế tạo nó là GaAs với vùng cấm có độ rộng khoảng 1,4 ev tương ứng với bức xạ khoảng 900nm. Led hồng ngoại có hiệu suất lượng tử cao hơn so với loại Led phát ra ánh sánh trông thấy được.
Hình 3.8 Cấu tạo của LED hồng ngoại
Hình trên mô tả cấu trúc của các loại Led hồng ngoại. Bên trong có pha epitaxy lỏng, một lớp tinh thể hoàn hoả mọc lên n-GASS với tính chất lưõng tính của tạp chất Silic, lớp chuyển tiếp P-N được hình thành tự động trong quá trình pha epitaxy lỏng. Bằng sự pha tạp với Silic ta có bức xạ với bước sóng 950 nm. Mặt dưới của Led được chế tạo sao cho như một gương phản chiếu tia hồng ngoạiphát ra từ lớp chuyển tiếp P-N. tính chất lưởng tính của Silic vẫn giữ nguyên khi nó được pha tạp trong nguyên vật liệu (GaAs). Trong trường hợp này độ rộng của vùng cấm có thể tạo ra dãy sóng giữa 850 và 900nm. Do đó có thể tạo ra sự điều hưởng sao cho Led hồng ngoại phát ra bước sóng thích hợp nhất cho điểm cực đại của độ nhạy các phận (Detevter).
3.6.3 Đầu thu hồng ngoại :
n – GASS Si n – GASS
TRANSPARENT
Hình dạng bên ngoài và kích thước của một đầu thu hồng ngoại trên thị trường có dạng như cho trên hình 4.2. Trong luận văn này, ở phía phát tia hồng ngoại, sóng mang 38KHz đã được sử dụng để điều chế tia hồng ngoại phát ra nhằm có thể truyền đi xa và triệt nhiễu, do đó đầu thu hồng ngoại được chọn cũng phải có khả năng lọc được tần số sóng mang đó và trả về tín hiệu nguyên thủy ban đầu.
Hình 3.9: Hình dạng và kích thước của một đầu thu hồng ngoại 3 chân Cấu tạo bên trong của đầu thu này được thể hiện trên hình 3.9, dựa vào đó ta có thể dễ dàng nhận ra nguyên lý hoạt động của nó.
Hình 3.10: Cấu tạo đầu thu hồng ngoại
Từ hình trên ta thấy khi đầu thu được phân cực hoàn chỉnh thì nó sẽ hoạt động như sau: Bình thường, khi không có tín hiệu hồng ngoại thì transistor tắt, khi đó, điện áp ở ngõ ra tại chân số 3 ở mức cao. Khi có tín hiệu hồng ngoại thì diode thu quang sẽ có nhiệm vụ kích khởi khối ngõ vào (Input). Tín hiệu từ khối ngõ vào được đưa đến bộ AGC (Automatic Gain Control)- Mạch tự động điều chỉnh độ khuếch đại được thiết kế ở tầng khuếch đại RF hay IF cho phép tăng hay giảm độ khuếch đại tùy theo tín hiệu thu được là yếu hay mạnh bằng cách thay đổi điện áp phân cực. Tín hiệu sau bộ AGC sẽ được đưa qua một mạch lọc thông dãi và một mạch giải điều chế nhằm mục đích loại bỏ sóng mang và khôi phục tín hiệu gốc.
Sau đó, tín hiệu đã được giải điều chế này sẽ tác động lên cực B của transistor (có tác dụng như một khóa điện tử) làm cho transistor dẫn bão hòa nên:
VOUTVCesat 0
Ngõ ra của đầu thu ở mức thấp và có thể dùng nó để điều khiển gián tiếp một thiết bị ở phía sau.