¿Que es la Señal Infrarroja?

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¿Que es la Señal Infrarroja?


La fuente es de http://www.monografias.com/trabajos43/control-dispositivos/control-dispositivos3.shtml

Infrarrojo

4.1 Características

¿Qué es el infrarrojo?

La radiación infrarroja o radiación térmica es un tipo de radiación electromagnética de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas.

Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas.

El infrarrojo es una radiación de energía con una frecuencia por debajo de la sensibilidad de nuestros ojos, de modo que no podemos verla. Aunque nosotros no podemos ver frecuencias de sonido, sabemos que existen ya que podemos escucharlas.

A pesar de que no podemos ver y oír el infrarrojo, podemos sentirlo a través de sensores de temperatura de la piel.

Luz Infrarroja Visible Luz Ultravioleta

El infrarrojo en electrónica.

El infrarrojo es muy utilizado en electrónica ya que es fácil de generar y no sufre interferencias electromagnéticas, por ello es que se utiliza en comunicación y control.

Pero no es perfecto, algunas otras emisiones de luz pueden contener también infrarrojo ( un ejemplo claro es el sol) y por ello pueden interferir en la comunicación. Hay muchas cosas que pueden generar infrarrojo, como todo lo que emita calo ( por ejemplo, el cuerpo, lámparas, hornos, el motor de un auto, rocas, etc)

Para obtener una buena comunicación usando infrarrojo y evitar la interferencia de señales no deseadas, es necesario el uso de un código que le pueda decir al receptor cual es el dato real transmitido, y cual es el generado por el ambiente que lo rodea. Como una analogía viendo en la noche el cielo, tu puedes ver cientos de estrellas, pero puedes distinguir a lo lejos si hay un avión con una luz intermitente. Esa luz intermitente es el código que nos alerta.

Similar al avión en el cielo de la noche, en la habitación donde el equipo de música esta colocado puede tener cientos de fuentes de infrarrojo, nuestro cuerpo, las lámparas, inclusive la taza caliente de té.

Una forma de evitar todas esas fuentes es generando un código. Los controles remotos utilizan el infrarrojo pulsante en una cierta frecuencia. Los módulos receptores de infrarrojo de un equipo de audio o TV, sintonizan en esta frecuencia e ignoran todas las demás señales infrarrojas que son recibidas.

La mejor frecuencia para esta función esta entre 30 y 60khz, las mas usada esta alrededor de los 36khz. Esto funciona exactamente como un sintonizador de radio, en una estación especifica.

Tu taza de té caliente genera infrarrojo pero no a 36khz, es una emisión infrarroja plana, por eso es ignorada por el receptor infrarrojo del equipo de audio.

Por todo esto el control remoto utiliza los 36khz ( o aproximados) para transmitir la información. La luz infrarroja emitida por los diodos IR, está pulsando a 36000 veces por segundo cuando se transmite un nivel lógico "1" y silencio para un "0". El generar 36khz de una señal infrarroja pulsante es muy fácil, más difícil es recibir e identificar esa frecuencia.

Esta es la razón por la cual algunas compañías producen los receptores infrarrojos conteniendo los filtros, circuitos decodificadores y modificador de salida que envía una onda cuadrada, significando la existencia o no de una señal entrante de 36khz infrarroja pulsante; esto significa que esas pequeñas unidades que hay en plaza tienen un pin de salida que se pone en alto (+5v), cuando hay una señal pulsante de 36khz, y en bajo (0v) cuando no hay señal en esta radiación.

Una onda cuadrada de aproximadamente 27 microsegundos inyectada en la base de un transistor puede conducir un led infrarrojo para transmitir esta onda de luz pulsante.

Si se puede prender y apagar a esa frecuencia en el transmisor, la salida del receptor va a indicar cuando el transistor esta prendido o apagado.

Esos emuladores infrarrojos tienen inversión lógica en su salida, cuando el burst de infrarrojo es captado, este conduce la salida a un nivel bajo (nivel lógico "1". Para evitar que el control remoto de Philips cambie de canales en un Panasonic, ellos usan diferente codificación en el infrarrojo aunque todos ellos usan básicamente la misma frecuencia de transmisión, de 36 a 50 Khz.

Por ello todos usan una combinación diferente de Bits, o difieren en como codifican los datos transmitidos, para evitar la interferencia. Han sido creados algunos estándares, de forma ilustrativa vamos a mostrar uno usado por Philips, el estándar el RC5 que utiliza longitud de bit fija ( código Manchester)

Cada vez que tu presionas el botón en el control remoto Philips, envía un tren de 14 bits, 1.728 MS por bit, todo el tren se repite cada 136ms si mantienes el botón presionado. Cada bit es dividido en dos mitades. La mitad de izquierda y de derecha tiene niveles opuestos, si el bit que es transmitido es "1", a su lado izquierdo es cero, mientras el lado derecho es uno. Si el bit transmitido es "0", su el lado izquierdo es uno mientras que el derecho es cero.

Esto significa que la segunda mitad del bit tiene el mismo valor que el bit que es transmitido, como se puede ver en el lado derecho del bit como "on", sombreado en azul, significa que el bit transmitido =1.

Si queremos medir el nivel lógico correcto directamente de la salida del receptor, se deberá medir la primera mitad del bit.

La interpretación correcta es que cambia de nivel exactamente a la mitad del tiempo del bit. A la salida de un receptor de infrarrojo un bit "0" cambia de nivel bajo a alto, mientras que el bit "1" cambia de nivel alto a bajo.

Hay una mínima cantidad de pulsos entrantes de 27 microsegundos en el demodulador el cual debe interpretar si esta a la frecuencia correcta y luego enviar su salida. La cantidad de pulsos utilizados en un control remoto Philips son 32 pulsos por cada mitad del bit, 64 pulsos por bit. Así que, un bit "0" al ser transmitido, significa 32 pulsos cuadrados de 27 micro segundos cada uno, luego 32 de 27 microsegundos de silencio.

Pasaremos a decodificar la recepción de una señal en la salida del demodulador. Se puede observar la dirección del cambio a la mitad del bit, si desciende significa bit "0", si asciende significa bit "1". Pero es fácil muestrear el medio de la primera mitad del bit, así directamente nos muestra cual es el estado del bit, como lo veremos mas a delante. El control remoto Philips envía 14 bits en secuencia como se puede ver a la derecha. Podemos ver los 14 bits del sistema RC-5. El bit en rojo es nivel "on", mientras que el azul es "off".

Los primeros dos bits, #1 y #2, se llaman calibración ACG.

Ellos son niveles "on" y su propósito es calibrar el control de ganancia automático del receptor de infrarrojo.

En los controles remotos Philips, el bit #3 es el bit "check", siempre que presionamos un botón del control, inclusive presionando repetidamente el mismo botón, este bit cambia de estado. Esta facilidad es interesante. Supongamos que se presiona el numero 1 en el control ( intentando seleccionar la pista 1 en el equipo) y presionándolo por dos segundos, luego con la otra mano bloqueamos la señal infrarroja. El equipo recibirá dos trenes de pulso, generados por tu mano interrumpiendo en dos un largo tren. Otro sistema podría interpretar la transmisión de dos botones 1 seleccionando la pista 11, pero no pasa en los sistemas Philips. Este bit cambia de estado cada vez que se presiona un botón, así que si se bloquea la señal con la mano no cambia ese bit, así que el equipo entenderá que continua el mismo botón presionado. Para seleccionar la pista 11 debemos realmente presionar dos veces el 1 repetidamente. Los siguientes 5 bits, #4 a #8, son usados para el "sistema de dirección", o para identificar que clase de dispositivos podría haber ejecutado el bit "comando". El bit #8 es el bit menos significante..

Mostramos un ejemplo de las formas de onda en la salida del Receptor (14bits)

Los pulsos son:

-Rojos son los pulsos de AGC ( Control Automático de Ganancia)

-Azules son los Check Bit

-Blanco son las direcciones

-Verdes son los comandos

Codificación empleada por Sony (RECS80):

Sony emplea una modulación por anchura de pulso. Considerando un tiempo mínimo T de 600 microsegundos, cada bit de información esta codificado mediante un nivel bajo y un nivel alto: Un "1"esta codificado con un nivel bajo y alto de duración T respectivamente, y un "0" esta codificado con un nivel bajo de duración T y un nivel alto de duración 2T. Mientras la señal esta a nivel alto, se esta transmitiendo la portadora de 36khz y por tanto la radiación infrarroja.

La trama de bits generada al pulsar una tecla en el mando tiene el siguiente formato: Primero se transmite una cabecera, que consiste en el llamado bit START con una duración a nivel alto de 3 T (1800 microsegundos); seguidamente se transmiten 12 bits ( comenzando por el LSB) de los cuales los 7 primeros corresponden al código de COMANDO o funcion de la tecla pulsada, y los 5 restantes a la dirección del dispositivo.

En la figura anterior el comando es 16h y la dirección es 02h. Si se mantiene pulsada la tecla, la trama se repite periódicamente cada 25ms.

La detección de la señal utilizando un modulo detector de infrarrojos genérico o un fotodiodo con una resistencia pull-up conectada a +Vcc, hace que la señal se invierta y por tanto permanezca en reposo a nivel alto cuando no existe emisión IR.

Para nuestro emisor utilizaremos un código similar al RECS80 y esta dado por el circuito integrado MC145026, el código enviado es recibido por un modulo receptor de infrarrojos y decodificador por el circuito integrado decodificador MC145027, ambos son de Motorola.

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2 comentarios - ¿Que es la Señal Infrarroja?

Mastero
El infrarojo en comunicaciones es para enviar informacion a cortas distancias y con señales luminosas no visibles por el ojo humano.
Hagan una prueba presionen su contro remoto de su televisor y tomenle una foto el modo disparo multiple o en modo nocturno al sensor donde sale el infrarojo y podran verlo.
federicorepillo
yo tengo un helicoptero infrarojo que cuando hay sol no anda porque me caga la señal el sol pero cuando lo pruebo de noche anda re bien!! muchas gracias por la info... no te doy puntos xq soy novato igual que vos