کنترل از راه دور مادون قرمز

مادون قرمز چيست

مادون قرمز انرژي تابشي است با فركانسي زيرحس بينائي، بنابراين نمي توانيم آنرا ببينيم حتي نمي توانيم صداي فركانس آنرا مشاهده كنيم، مي دانيم كه وجود دارد و نمي توانيم اين را بپذيريم.

مي توانيم با پوستمان گرماي آن را احساس كنيم. زماني كه دستتان را به آتش يا المنت داغ نزديك مي كنيد گرما را احساس خواهيد كرد ولي نمي توانيد آنرا ببينيد. شما مي توانيد آتش را ببينيد چون انواع پرتوها را منتشر مي كند، براي چشمان شما قابل رؤيت است ولي مادون قرمز زيادي نيز منتشر مي كند كه فقط مي توانيد آنرا با پوستتان احساس كنيد.

ماوراي بنفش چيست

عكس جائي كه طيف مرئي قرار دارد ماوراء بنف ش است. فراتر از نور آبي، ماوراء بنفش (بمقدار كم) براي زندگي خطرناك است. قبل از اينكه بي اغراق بدون مشخصه فوري سلول ها را خراب كند. ماوراء بنفش در ابزار استريل استفاده مي شود، باكتري ها و جرم ها را مي كشد. موجب سرطان پوست مي شود. ما حس گر ماوراء بنفش در پوست نداريم، نمي توانيم ماوراء‌ بنفش را ببينيم، پس در مجموع در مقابل ماوراء بنفش بدون دفاع هستيم.

زمانيكه در معرض ماوراء بنفش خورشيد قرار مي گيريد، بيشتر از ۱۱ صبح تا ۳ بعدازظهر (زاويه پرتو ماوراء‌بنفش بسادگي از اتمسفر زمين نفوذ مي كند) پوست شما با يك پرتو ماورابنفش سنگين شروع به برخورد كرده و اين مشكل مقدم بر تمام مشكلات مي شود. سوزانندگي خورشيد بيشتر به دليل ماوراء بنفش است تا مادون قرمز .

شما فقط اواخر ساعاتيكه پوست شما با ماوراء‌بنفش شديد برخورد كرده آنرا احساس خواهيد كرد، قرمز شده، گرم شده، درد مي كشيد. در واقع بدن ما پوستمان را به حس گرهاي مادون قرمز توسعه داده كه به عنوان يك راه حفاظت از خود از خطرات فوري عمل كند، از مدتي كه پروسه تكاملي وجود داشته قرار گيري در معرض آتش نيز وجود داشته (سوختن بوته ها، درختان، جنگل) كه مادون قرمز بيش از ماوراء بنفش منتشر مي كند.

چنانچه خورشيد مادون قرمز منتشر مي كند بدن ما هميشه از حس گرهاي مادون قرمز استفاده مي كرد كه بيانگر شدت نور خورشيد است. توانائي ما براي نگاه كردن به آسمان درخشان اينطور ما را از خطر ماوراء‌بنفش حفاظت كرده است.
در نهايت دباغي بدن (ماليدن كرم به بدن) در ساحل به يك معني مفيد است . خورشيد شروع به گرم كردن حس گرماي پوست مي كند ولي از آن صرفنظر مي شود و ماوراء‌بنفش تمام پوست را مي پوشاند.
مردم كنار ساحل خطر آن را جدي نگرفته و فكر مي كنند گرماي بيشتر بهتر است در حاليكه احتمال گرفتن سرطان پوست بيشتر مي شود.

توجه: پاك كننده هاي Eprom از يك نور ماوراي بنفش معروف به «لامپ ميكروب كش» استفاده مي كنند. اين لامپ هر لحظه ماوراي بنفش ۱۰۰ برابر قوي تر از ماوراي بنفش است كه خورشيد در ظهر توليد مي كند كه مي تواند يك حافظة Eprom را در چند دقيقه پاك كند، كاري كه نور خورشيد در چند ساعت انجام مي دهد. هنگامي كه اين لامپها ماوراي بنفش است كه خورشيد در ظهر توليد مي كند كه مي تواند يك حافظة Eprom را در چند دقيقه پاك كند، كاري كه نور خورشيد در چند ساعت انجام مي دهد. هنگامي كه اين لامپها ماوراي بنفش منتشر مي كنند

بايد بسيار مراقب بود، مي توانند باعث صدمات سختي در پوست و چشم شما شوند. حتي زماني كه فكر مي كنيد در حال نگاه كردن به يك نور ملايم آبي هستيد. تفاوت لامپ night club’s black light و ماوراي بنفش (germicide lamps) در اين است كه حباب ماوراي بنفش با كريستال ساخته مي شود. لامپهاي دائمي فلورسنت (black light ones) از شيشه هاي دائمي استفاده مي كنند. شيشه ماوراي بنفش را هدايت مي كند ولي كريستال بسيار موثرتر است، اين دليل آن است كه لامپهاي ميكروب كش از كريستال استفاده مي كنند،‌بنابراين ماوراي بنفش منتشر شده ميكروب كش تر خواهد بود.

مادون قرمز در الكترونيك
مادون قرمز جالب توجه است، چون ساده توليد شده و اجازه مداخلة الكترومغناطيسي را نمي دهد، بنابراين به زيبايي جهت برقراري ارتباطات و كنترل استفاده مي شود، ولي كامل نيست، بعضي ديگر از نورهاي منتشر شده مي توانند شامل مادون قرمز مشابه باشند، و مانع ارتباطات شوند. خورشيد يك مثال از آن است، كه طيف پرتوي گسترده اي منتشر مي كند. بعضي چيزها مي توانند مادون قرمز توليد كنند

، تمام آن چيزهايي كه پرتوي گرم دارند، همچون اطراف بدن، لامپ، بخاري، تنور، موتور ماشين، لاستيكهاي ماشين، اتمسفر داغ، زمينها، حتي آب داغ. با استفادة زياد از LED هاي مادون قرمز جهت كنترل تلويزيون / ‌‌VCR و ديگر فعاليتها، ديودها و ترانزيستورهاي مادون قرمز (فرستنده و گيرنده) بسيار ارزان قيمت شده اند. استفاده از مادون قرمز اجازة يك ارتباط خوب را مي دهد و از سيگنالهاي Fake اجتناب مي كند كه براي استفاده از يك كليد كه مي تواند به گيرنده اعلام كند دادة انتقال يافتة واقعي چيست و چه چيزي با محيط پيرامون توليد شده ضروري است.
چنانكه با يك قياس، با نگاه كردن به آسمان شب با چشم غير مسلح شما مي توانيد صدها ستاره را مشاهده كنيد ولي به سادگي يك هواپيما را فقط از طريق نور چشمك زن آن مشخص كنيد، حتي اگر نور چشمك زن تاريك و تارتر از نور ستاره ها باشد.

مانند هواپيما در آسمان شب، اتاقي كه در تلويزيون قرار دارد ممكن است صدها منبع مادون قرمز كوچك داشته باشد، بدن ما، لامپهاي اطراف، حتي استكان چاي داغ. يك راه اجتناب از اين منابع، توليد يك كليدي مشابه فلش هواپيما است. پس دستگاه Remote از پالس مادون قرمز در يك فركانس معين استفاده مي كند. گيرندة مادون قرمز تلويزيون، VCR يا دستگاه استريو اين فركانس معين را سازگار كرده و از ديگر IR هاي دريافتي (IR = مادون قرمز) صرفنظر مي كند. بهترين فركانس براي اين كار بين ۳۰ تا KHZ60 است. بيشترين استفاده حول ۳۶Khz مي باشد. كه دقيقاً به عنوان يك موج راديويي براي يك حالت خاص كار مي كند. در اين حالت، گيرندة موج راديويي ۳۶KHz را سازگار كرده و از باقي مانده ها صرفنظر مي كند. ليوان چاي داغ شما IR توليد مي كند، ولي نه در فركانس ۳۶KHz ، IR آن صاف و ساده منتشر مي شود و بنابراين با گيرندة IR تلويزيون از آن صرفنظر مي شود.
بنابراين، Remote از فركانس ۳۶KHz (يا حول و هوش آن) براي انتقال اطلاعات استفاده مي كند. نور مادون قرمز با ديودهاي IR كه ۳۶ هزار بار در ثانيه توليد پالس مي كند (زمان انتقال سطح منطقط ۱ و ۰) منتشر مي شود.

توليد يك پالس ۳۶KHz IR بسيار ساده و دريافت و تشخيص اين فركانس بسيار سخت است. اين علت آن است كه بعضي از محصولات شركتهاي توليدي گيرندة IR، داراي فيلترها، مدارات تغيير كد و خروجي شكل دهنده هستند، كه موج مربعي تحويل مي دهند، يعني وجود يا عدم وجود فركانس ۳۶KHz درآمده از پالس IR .
يعني اين واحدهاي كوچك ۳ دلاري يك پين خروجي دارند كه زماني كه يك پالس IR بوجود مي آيد +۵V و زماني كه اين پرتو وجود ندارد صفر ولت است.

يك موج مربعي تقريباً در مدت زمان به بيس ترانزيستور وارد شده و مي تواند يك LED ي IR را براي انتقال پالس موج نور راه اندازي كند. در گيرندة تجاري خروجي در +۵V سوئيچ خواهد شد.

اگر شما بتوانيد اين فركانس را با ترانزيستور روشن و خاموش كنيد خروجي گيرندة شما زماني كه ترانزيستور روشن يا خاموش است را نمايش خواهد داد.

اين ميزان كننده ها منطقه معكوس در خروجي دارند. زماني كه شيوع IR حس مي شود خروجي آنها در سطوح Low يعني سطح منطقي ۱ مي باشد.

كارخانجات تلويزيون VCR و لوازم صوتي مدت زيادي است كه از IR براي كنترل ها استفاده مي كنند. اولين تلويزيون رنگي اينجانب در سال ۱۹۷۶ از يك Remote ماوراي صوت استفاده مي كرد (نه از IR).
صرفنظر از Remote های philips براي تغيير كانال در يك تلويزيون Panasonic از كدگذاري متفاوتي در IR استفاده مي شد. حتي تمام آنها بطور اصولي از فركانس انتقال ‌۳۶ تا ۵۰kHz استفاده مي كردند. بنابراين آنها از يك تركيب متفاوتي از بيتها يا چگونگي كد كردن دادة انتقال يافته براي اجتناب از تداخل استفاده مي كردند.
بعضي استانداردها بوجود آمدند. به عنوان نمونه، يكي از آنها را نمايش خواهيم داد، كه در Philips استفاده مي شود.

براي مشخصات ديگر Remote ها زير را كليك كنيد:
SONY, HITACHI, NEC, PIONEER, JVC,
براي بازگشت از آن كليد BACK را بزنيد.

اول از همه، مبدل Philips يا RC5 استاندارد توليد شده كه از طول بيت ثابت و مقادير بيت هاي ثابت استفاده مي كند.

هر زمان كه يك كليد Remote مارك Philips فشار داده شود، يك رشته ۱۴ بيتي ( مدت هر بيت ۱٫۷۲۸ ms ) ارسال مي شود، اگر كليد فشار داده شود تمام رشته هر ۱۳۰ ms تكرار ميشود.
هر بيت به دو قسمت تقسيم مي شود. نيمة چپ و راست در سطوح عكس هم هستند. اگر بين انتقالي ۱ باشد قسمت چپ ۰ و درصورتي كه قسمت راست ۱ است. اگر بيت انتقالي ۰ باشد قسمت چپ ۱ در صورتي كه قسمت راست ۰ است.

( اين منطق راست، معكوس شدة از آن چيزي است كه از خروجي گيرندة IR مي توانيد ببينيد.)

اين بدان معناست كه نيمة دوم بيت واقعاً همان معني را مي دهد كه بيت انتقالي دارد.
همان طور كه شما قسمت راست بيت را كه با آبي پوشيده شده مشاهده مي كنيد معني آن انتقال بيت ۱ مي باشد.

اگر شما نياز به اندازه گيري صحيح و فوري سطح منطقي خروجي گيرنده داريد بايد نيمه اول بيت را اندازه گيري كنيد.
تفسير صحيح در وسط زمان بيت كاملاً سطح را تغيير مي دهد.از خروجي گيرنده IR يك بيت صفر سطح را از پايين به بالا در صورتي كه بيت ۱ سطح را از بالا به پايين تغيير مي دهد.
كمترين مقدار پالس براي آگاهي مبدل از درستي فركانس ۲۷ است. مقدار پالس مورد استفاده در Remote هاي Philips در هر نيم بيت ۳۲ پالس و در هر بيت ۶۴ پالس است. پس يك بيت ۰ انتقال يافته به معني ۳۲ پالس مربعي ۲۷ اي است، بنابراين مدت ۲۷×۳۲ خاموش مي باشد. بيت «۱» عكس آن است. ۲۷×۳۲ خاموشي بدنبال ان ۳۲ پالس مربعي ۲۷ مي باشد.
كار ما در اينجا ديگر (decode) امواج دريافتي از خروجي مبدل خواهد بود. مي توانيم اظهار كنيم تغييرات در وسط بيت، اگر رو به پايين بود «۰» و اگر رو به بالا بود به معني بيت «۱» است. ولي به عنوان نمونه ساده است كه نيمة اول بيت وضعيت بيت را به ما مي گويد. همان طور كه بعداً در اين متن خواهيد ديد.
Remote مارك Philips 14 بيت به ترتيبي كه در زير مي بينيد ارسال مي كند.

شکل۷

شما مي توانيد ۱۴ بيت سيستم RC-5 را در بالا ببينيد. بيتهاي قرمز در سطح «ON» هستند، در صورتي كه آبي ها در سطح «Off» مي باشند.
دو بيت اول ( شماره هاي ۱ و ۲ ) AGC كاليبره شده خوانده مي شوند. سطوح آنها «ON» است و به Auto Gain Control گيرندة IR سرويس مي دهند

.
در Remote هاي Philips بيت شماره ۳ بيت چك كردن است. هر زمان كليدي از Remote فشار داده شود حتي هر كليد تكراري باشد، اين بيت وضعيت ضربه مي گيرد. اين مشخصات جالب توجه است. فرض كنيد كليد «۱» از Remote را فشار داده ايد ( سعي داريد كانال ۱۱ از تلويزيون را بگيريد) و آن را براي ۲ ثانيه نگه داشته ايد، بنابراين دست ديگر شما فقط سيگنال IR را مسدود مي كند. تلويزيون دو رشته پالس دريافت خواهد كرد كه با دست شما توليد شده، يك رشتة طولاني در دو قسمت. سيستم هاي ديگر متوجه مي شوند كه انتقال دو كليد «۱» به معني انتخاب كانال «۱۱» است، ولي اين امر در سيستم Philips اتفاق نمي افتد. اين بيت (CHK) هر زمان كه شما كليدي را فشار دهيد حالت ضربه مي گيرد. بنابراين سيگنال بدست شما مسدود شده و اين بيت را تغيير نمي دهد، پس تلويزيون متوجه حالت كليد فشار داده نخواهد شد، براي انتخاب كانال «۱۱» شما بايد كليد «۱» را دو مرتبه فشار دهيد.

۵ بيت بعدي از شمارة ۴ تا ۸ براي آدرس سيستم يا براي تشخيص نوع وسيله اي كه بايد بيتهاي دستور را اجرا كند استفاده مي شوند. به عنوان مثال تلويزيون از آدرس صفر استفاده مي كند. بيت شمارة ۸ كم ارزشترين بيت است.

SYSTEM ADDRESS EQUIPMENT
0 TV SET 1
1 TV SET 2
2 VIDEOTEXT
3 EXPANSION FOR TV 1 AND 2
4 LASER VIDEO PLAYER
5 VIDEO RECORDER 1 (VCR 1)
6 VIDEO RECORDER 2 (VCR 2)
7 RESERVED
8 SAT 1
9 EXPANSION FOR VCR 1 OR 2
10 SAT 2
11 RESERVED
12 CD VIDEO
13 RESERVED
14 CD PHOTO
15 RESERVED
16 AUDIO PREAMPLIFIER 1
17 RECEIVER / TUNER
18 TAPE / CASSETE RECORDER
19 AUDIO PREAMPLIFIER 2
20 CD
21 AUDIO RACK
22 AUDIO SAT RECEIVER
23 DCC RECORDER
24 RESERVED
25 RESERVED
26 WRITABLE CD
26-31 RESERVED

۶ بيت بعدي از شمارة ۹ تا ۱۴ براي اطلاعات دستور به وسيلة انتخاب شده از بيت آدرس استفاده مي شود. بيت شمارة ۱۴ كم ارزش ترين بيت مي باشد و در آخر ارسال مي شود.
براي مثال كليد stop از دستور شمارة ۵۴ (۳۶ در Hex) استفاده مي كند، بيت هاي شمارة ۹، ۱۰، ۱۲ و ۱۳ بايد ON و ۱۱ و ۱۴ off باشد.

COMMAND (in decimal) DESCRIPTION of FUNCTION
0-9 NUMERIC KEYS 0 – 9
12 STANDBY
13 MUTE
14 PRESETS
16 VOLUME UP
17 VOLUME DOWN
18 BRIGHTNESS +
19 BRIGHTNESS –
20 COLOR SATURATION +
21 COLOR SATURATION –
22 BASS UP
23 BASS DOWN
24 TREBLE +
25 TREBLE –
26 BALANCE RIGHT
27 BALANCE LEFT
48 PAUSE
50 FAST REVERSE
52 FAST FORWARD-
53 PLAY
54 STOP
55 RECORD
63 SYSTEM SELECT
71 DIM LOCAL DISPLAY
77 LINEAR FUNCTION (+)
78 LINEAR FUNCTION (-)
80 STEP UP
81 STEP DOWN
82 MENU ON
83 MENU OFF
84 DISPLAY A/V SYS STATUS
85 STEP LEFT
86 STEP RIGHT
87 ACKNOWLEDGE
88 PIP ON/OFF
89 PIP SHIFT
90 PIP MAIN SWAP
91 STROBE ON/OFF
92 MULTI STROBE
93 MAIN FROZEN
94 3/9 MULTI SCAN
95 PIP SELECT
96 MOSAIC MULTI PIP
97 PICTURE DNR
98 MAIN STORED
99 PIP STROBE
100 RECALL MAIN PICTURE
101 PIP FREEZE
102 PIP STEP UP
103 PIP STEP DOWN
118 SUB MODE
119 OPTIONS BUS MODE
123 CONNECT
124 DISCONNECT

این سیستم با استفاده از چیپستهای زیر میتواند بصورت خودکار در آید :

SAA3049 یا TDA3038 برای گیرنده و SAA3006 ، SAA3010 یا SAA3027 بعنوان انتقال دهنده ها .

دیکد کردن مادون قرمز با کمک یک میکروکنتر

برای دریافت این سیگنال با کمک یک میکرکنترل زمان بندیهای شکل ۷ بالا را دنبال کنید . توجه کنید که گیرنده مادون قرمز سیگنال بیت را معکوس می کند . سطح low به معنی بیت روشن است .
در زمان عدم فعالیت (بدون مادون قرمز) خروجی گیرنده مادون قرمز بالا است (مقدار بیت صفر است)
شما می توانید خروجی گیرنده مادون قرمز را به هر نوع پین پورت ورودی یا پین وقفه ای از میکروکنترل خود متصل کنید و همواره انرا در شرایطی نگه دارید که برنامه روتین وقفه بتواند خواندن را پس از اولین دریافت سطح low اجرا کند.
وقتی کلیدی رااز Remote فشار می دهید یکسری پالسها را ارسال می کند و میکرو کنترلر ابتدا بیت شماره ۱ را دریافت می کند. این بیت درست در وسط آن حس می شود، یعنی زمانی که از بالا به پائین تغییر سطح می دهد تامعنی بیت ۱ را بدهد این اولین لحظه ای است که میکروکنترلر شما اولین سیگنال مادون قرمز آمده را تشخیص می دهد.

نیازی نیست که دو بیت اول را دیکد کنید، حتی نیازی به دیکد بیت CHK هم نیست .(مگر در صورتی که بخواهید مثل تلوزیون کنترل کنید، که شرح آن قبلا داده شده است .)
بنابراین می توانید ازاین سه بیت بگذرید وشروع به دریافت بیتهای آدرس کنید. برای این کار، شما باید ۷۵/۲ از زمان بیت را بگذرانید تا دقیقا در وسط سطح راست اولین بیت آدرس برای خواندن آن قرار بگیرید(سطح معکوس نشده (.

شکل ۸

بنابراین با حس کردن اولین سطح low نرم افزار شما بایستی ms 4.752 منتظر شود و سپس شروع به خواندن ۱۱ بیت بعدی که فاصله آنها از یکدیگر ms 1.728است نماید. پنج بیت اولیه آدرس هستند و شش بیت بعدی دستور، سطح صحیح منطقی low=0 ، High=1 .

برای اطمینان از اینکه نرم افزار شما مقدار درستی صبر می کند ، باید از یک اسیلوسکوپ دو کاناله استفاده کنید و روش زیر را برای تنظیم نرم افزار خود به کار ببرید:
در برنامه خواندن از یکی از پینهای موجود در پورت میکروکنترل استفاده کنید و یک پالس سریع بالا به پایین تولید کنید، سپس از یک کانال اسیلوسکوپ برای نمایش این پالس استفاده کنید و کانال دیگر را برای نمایش سیگنال ورودی از گیرنده بکار ببرید. روی کنترل از راه دور کلید صفر را فشار داده و نگه دارید و اسکوپ خود را سنکرون کنید تا شکل موجی کامل دریافت کنید، نگران زمانبندی نباشید.۱۱ پالس سریع باید همیشه در محل آن فلشهای قرمز به سمت پائین باشند(شکل ۸ ).
این یعنی نرم افزار خواندن بیتها همه آنها را دقیقا از وسط سطح بیت صحیح می خواند .

نرم افزار شما بایستی دو وقفه زمانی داشته باشد، اولی یک انتظار ms 4.752 و دومی وقفه زمانی ms 1.728 می باشد . حلقه زمانبندی را طوری تنظیم کنید که درمورد ms 4.752 اولین پالس سریع دقیقا همانطور که دربالا نشان داده ایم اتفاق بیفتد . سپس وقفه زمانبندی ms 1.728 را به شکلی تنظیم کنیدکه آخرین پالس سریع ( شماره۱۱ ) و خواندن بیت آن دقیقا در وسط بخش low بیت آخر ( شماره ۱۴) اتفاق بیفتد.
کلیه بیتها و پالسهای سریع دیگر را چک کنید همه آنها باید مچ شده و درست باشند . البته اشکالات کوچک اتفاق خواهد افتاد از وقتی که خواندن در وسط بیت اتفاق می افتد .
اشتباهات محدود بیشتر یا کمتر چندان مشکل ساز نیست ، ولی بهتر است تا حد امکان خواندن بیت در وسط بیت اتفاق افتد .به همین دلیل است که باید روتین زمانبندی ms 1.728 را با توجه به آخرین بیت داده و پالس سریع تنظیم کنید. اگر آنها به نحوی با هم هماهنگ شوند ، سایر بیتها هم هماهنگ خواهند شد.

به یاد داشته باشید که هر کلید دیگری روی کنترل از راه دور الگوی دیگری تولید کرده و شما را سردرگم می کند. همیشه برای این روند تنظیم نرم افزار از کلید صفر استفاده کنید.
همینکه وقفه های زمانبندی صحیح را پیدا کردید می توانید دستورات پالس سریع را با NOPS جایگزین کنید ( به دستورالعمل چیپ خودمراجعه کنید تاساعت مناسب را به دست آورید .)

ویا اینکه پالس سریع را به حال خود بگذارید تادر شرایط بروز مشکل بتوانید آنرا مجددا بررسی کنید. خواندن ۱۱ بیت کار ساده ای است . فقط آنهارا به سمت چپ و به داخل یک رجیستر ۸ بیتی انتقال دهید و از دو تای بالائی ، بیتهای ۷ و ۶ صرفنظر کنید ( و دستور ۰۳Fh ) ، فقط شش بیت آخر دستور را نگه دارید . شما که نمی خواهید بیتهای آدرس را دیکد کنید؟ کنترل از راه دور تلوزیون همیشه آدرس را صفر می فرستد .