Ик диод для смартфона: Ик-приемник для смартфона — купить ик-диод для смартфона — Главная

Содержание

ИК-сканеры в смартфонах вредны для глаз?

Новые телефоны Apple и Samsung используют инфракрасный свет для подтверждения вашей личности. Но могут ли инфракрасные лучи, используемые для идентификации лица и сканера радужной оболочки глаза, повредить ваши глаза?

Это справедливый вопрос. Большинство людей мало знает об инфракрасном свете, и трудно найти информацию, которая объясняет потенциальные риски инфракрасного излучения. Не говоря уже о том, что отказ от ответственности Samsung по поводу сканера Iris делает инфракрасный сканер пугающим. Но что такое инфракрасный свет, и должны ли мы беспокоиться об этом?

Что такое инфракрасный свет

Инфракрасный свет (ИК) является формой невидимого (для человека) излучения, и он занимает нижнюю часть электромагнитного спектра. Как видимый свет, микроволны и радиоволны, ИК является формой неионизирующего излучения. Он не лишает молекулы электронов, и не вызывает рак (уже легче!).

Важно знать, что ИК-излучение может исходить из многих мест. В некотором смысле, вы можете считать ИК естественным побочным продуктом производства тепла. Ваш тостер излучает инфракрасный свет, солнце излучает инфракрасный свет, костры излучают инфракрасный свет. Интересно, что 95% энергии, производимой флуоресцентными лампами, переводится в ИК. Даже ваше тело излучает инфракрасный свет, и именно так работают тепловизионные камеры в шпионских фильмах.

ИК-светодиод, встроенный в ваш телефон, классифицируется как ближний ИК (700-900 нм). Он охватывает линию между спектром видимого света и ИК-спектром. Ближний ИК-диапазон очень похож на видимый свет, но нам сложно его увидеть.

Излучение как видимого, так и ближнего инфракрасного света может нагревать объекты в зависимости от интенсивности света и времени воздействия. Длительное воздействие ИК-излучения высокой интенсивности и видимого света (взгляд на солнце или яркую лампочку) может привести к обесцвечиванию фоторецепторов и развитию катаракты. Чтобы потерять зрение из-за действия источника видимого или инфракрасного света низкой интенсивности, вам нужно держать глаза открытыми в пределах миллиметра от источника света в течение почти 20 минут. Это может произойти с лампочкой или ИК-светодиодом.

Основной проблемой ближнего ИК является отсутствие защитной реакции. Видимый свет легко определить, когда вы подвергаетесь воздействию слепящего источника, и ваши рефлексы заставляют вас прищуриться или отвести взгляд. Но ваши глаза не созданы, чтобы видеть ИК-свет, поэтому невозможно определить, когда вы подвергаетесь воздействию опасного количества. Вы же знаете, что нельзя смотреть на затмение, даже если оно не кажется таким ярким?

Дальнее инфракрасное излучение (25-350 мкм) невидимо и не используется в вашем телефоне. Дальнее инфракрасное излучение перекрывается с микроволнами в электромагнитном спектре, и, подобно микроволнам, дальнее инфракрасное излучение вызывает нагревание молекул воды. Как вы можете догадаться, длительное воздействие дальнего инфракрасного излучения может вызвать ожоги глаз и кожи, но нам не нужно об этом беспокоиться, поскольку ваш телефон использует только ближнее инфракрасное излучение.

ИК-сканирование очень просто

Iris Scanner и Face ID – это формы биометрической идентификации, которые используются для разблокировки телефона и для открытия конфиденциальных приложений (например, банковских приложений). Оба процесса похожи и просты для понимания. Новые телефоны Apple и Samsung оснащены ИК-светодиодом, который излучает ближний ИК-свет, и ИК-камерой, способной захватывать ИК-свет.

С помощью Iris Scanning ваш Samsung Galaxy освещает ваши глаза инфракрасным светодиодом и снимает инфракрасную фотографию. Затем ваш телефон смотрит на детали ваших глаз и сравнивает их с предыдущими фотографиями. Если телефон может подвердить, что вы – это вы, то он разблокируется.

Но программное обеспечение для идентификации лица в iPhone X не просто сканирует ваши глаза; он сканирует всё ваше лицо. У iPhone X есть ИК-светодиод с точечной матрицей, когда он включается, всё ваше лицо освещается сотнями крошечных ИК-точек. Телефон делает инфракрасную фотографию, и эта фотография используется для проверки соответствия трехмерной структуры вашего лица с имеющимися данными.

Возможно, вы заметили, что ИК-светодиод на iPhone X невидим, а ИК-подсветка на Samsung Galaxy довольно заметна. Это потому, что Samsung намеренно продвигает свой ИК-светодиод как можно дальше в визуальный спектр. Верьте или нет, полоса инфракрасного света, которая перекрывает спектр видимого света, показывает больше текстуры и пигментации, чем инфракрасный свет с более низким спектром.

Если вам интересно, с какой именно областью инфракрасного спектра работают Samsung и iPhone… мы не знаем точных цифр. На страницах, посвященных Samsung Galaxy и iPhone X даже не упоминаются ИК-светодиоды. Но, зная, что ИК-камеры в вашем телефоне должны улавливать много деталей, чтобы сделать проверку эффективной, можно с уверенностью предположить, что они охватывают длину волны от 870 до 950 нм – точку перекрытия между ближним ИК-диапазоном и видимым светом.

Кроме того, биометрическая документация Renesas классифицирует ИК-светодиоды в телефонах как «малоопасные». По стандартам OSHA, инфракрасные продукты с низким уровнем риска не являются достаточно мощными, чтобы нагревать ваши глаза, и они не способны вызвать повреждение глаз при нормальном использовании.

Несколько популярных слухов об IR

Если вы ведёт запрос «ИК-сканер радужной оболочки», то найдёте многих людей, которые спрашивают, может ли инфракрасный свет повредить ваши глаза. И это справедливый вопрос. Большинство людей ничего не знают об ИК, и пугающий отказ от ответственности для сканера Iris Samsung предупреждает, что эпилептики, дети и люди, которые часто испытывают обмороки, должны избегать использования сканера Iris. (Интересно, что заявление об отказе ответственности Apple не делает таких предупреждений.)

Ваши результаты Google также покажут вам много дезинформации, опубликованной пользователями и блоггерами Reddit. Новостные и технические сайты бездумно републикуют эту ерунду, которая затрудняет поиск точной информации об ИК-сканере на вашем смартфоне. Откровенная дезинформация вредна для всех, поэтому мы потратим немного времени, чтобы опровергнуть некоторые слухи.

Сразу скажем, ИК не вызывает рак. ИК является формой неионизирующего излучения, что означает, что он не может лишить молекулы своих электронов и не может вызвать рак. Рентгеновские лучи, гамма-лучи и высокочастотный ультрафиолетовый свет (более сильный, чем черный свет) являются формами ионизирующего излучения и могут вызывать рак. Любой, кто пытается сказать вам, что радиоволны, микроволны или инфракрасное излучение вызывают рак, понятия не имеет, о чём говорит.
Ещё одно большое заблуждение, которое заключается в том, что инфракрасный светодиод в вашем телефоне – это лазер. Это не так. Лазеры имеют узкую длину волны света, и они движутся в одном направлении. Огни вашего смартфона занимают широкую длину волны. Они также рассеиваются линзами и фильтрами, потому что они должны освещать всё лицо.
Наконец, научная статья о влиянии инфракрасного излучения на глаза кроликов напугала многих людей. По существу, кролики подвергались воздействию инфракрасного света, и у них развивались повреждения хрусталика и катаракта. Но если вы потратите минуту на прочтение этой статьи, станет ясно, что вы не сможете применить эти результаты к использованию ИК-сканеров в телефонах.

Прежде всего, ученые в этом исследовании использовали большие лампы для освещения глаз кроликов, и они выполняли эти воздействия в течение 5-10 минут за один раз. Инфракрасный источник в телефоне Samsung или Apple меньше муравья, и загорается только на 10 секунд. Кроме того, ИК-источники, используемые в телефонах, используют только частоту ближнего ИК-диапазона.
Лампы, использованные в исследовании на кроликах, излучали свет частоты ультрафиолетового излучения, частоты видимого света, частоты ближнего ИК-диапазона, средней ИК-частоты и частоты дальнего ИК-диапазона. Как вы, вероятно, знаете, ультрафиолетовый свет достаточно сильный и вызывает солнечные ожоги, а дальний инфракрасный свет похож на микроволновую печь и вызывает нагревание молекул воды.

Вызывает ли ИК проблемы со здоровьем?

Мы «очистили воздух» от всякой ерунды, но пугающий отказ от ответственности Samsung по-прежнему довлеет на нами. Несмотря на то, что потребительские ИК-устройства доступны на рынке в течение длительного времени, и есть строгие правила относительно использования ИК-светодиодов, это первый раз, когда мы получаем продукт, который регулярно бьёт ИК-светом в глаза людей. Как мы можем быть уверены, что технология безопасна?

Согласно Renesas и Smartvisionlights, менее 10 секунд визуального воздействия ближнего ИК-диапазона классифицируется как низкий риск. Чтобы инфракрасный светодиод в вашем телефоне повредил ваш глаз, вы должны держать его на расстоянии 1 мм от глаза в течение 17 минут. Это невозможно сделать в случае Galaxy или iPhone, так как оба продукта ограничивают ИК-излучение 10 секундами, и они не будут излучать ИК-свет, если устройство находится на расстоянии меньше 20 см от вашей головы.

В этих документах также упоминается, что «аномально светочувствительные люди» подвержены большему риску повреждения глаз ближним ИК-светом. Интересно отметить, что пределы экспозиции, установленные для ИК-светодиодов, не учитывают «аномально светочувствительных людей», поэтому возможно, что ИК-светодиод в вашем телефоне может повредить ваши глаза, если ваши глаза ненормально светочувствительны. Конечно, если вы необычно светочувствительны, то, вероятно, уже знаете об этом. Выходить на улицу в солнечный день для вас было бы кошмаром.

Как говорится в предупреждении Samsung, людям с эпилепсией или другими чувствительными к свету состояниями не следует использовать ИК-светодиод. Это предупреждение существует, чтобы помочь людям избежать обморока или приступа; это не имеет ничего общего с потерей зрения. Если у вас нет медицинского состояния, вызванного светом, вам не нужно беспокоиться об этом.

Мы также должны принять во внимание некоторые новые исследования, которые показывают, что случайное воздействие инфракрасного света с низким риском на самом деле полезно для глаз. Эти воздействия не являются достаточно длинными или интенсивными для повышения температуры вашего глаза, и они могут стимулировать клетки к исцелению поврежденной ткани. Некоторые ученые экспериментируют с ИК-светодиодами в качестве терапии для глаз, и эти светодиоды примерно такой же интенсивности, как и ИК-светодиоды в вашем телефоне.

Из того, что мы знаем прямо сейчас, мы можем быть уверены, что сканер Iris и Face ID не повредят вашим глазам. Но нет ничего абсолютного. Несмотря на то, что современные научные исследования показывают, что ИК-продукты с низким уровнем риска безвредны, никто не проверял влияние ежедневного воздействия инфракрасного света, скажем, в течение 30 лет.

Если вы обеспокоены тем, что инфракрасный свет от вашего телефона вреден для ваших глаз, то вы можете его выключить.

Инфракрасный прием и передача

Обычно мы рассматриваем светодиоды как эффективные визуальные элементы. Однако стоит помнить, что с помощью света также можно передавать информацию на расстояние.

Лучшее решение для этой задачи — это, например, ИК-светодиоды, то есть те светодиоды, которые работают в невидимом для человека инфракрасном диапазоне.

В этой статье мы обсудим назначение инфракрасных светодиодов. Однако в ходе практических экспериментов, мы сосредоточимся на встроенном инфракрасном приемнике, благодаря которому, мы построим тестер для дистанционного управления RTV.

Что нужно знать об инфракрасном спектре?

Инфракрасный спектр — это небольшая часть электромагнитного излучения, которую, к сожалению, наш глаз не может увидеть. Длина волны инфракрасного излучения больше длины волны красного света, т.е., имеет более низкую частоту.

Отсюда и название — инфракрасный означает, находиться под красным.

Электромагнитный спектр — деление по длине волны

Инфракрасные волны находятся между микроволнами и видимым светом, а это очень широкий диапазон. По этой причине они были разделены на три основные группы:

ближний инфракрасный — от 700 нм до 1 мкм,
короткий или средний инфракрасный — от 1 мкм до 15 мкм,
дальний инфракрасный — от 15 мкм до 1 мм.

Разделение на видимый свет и инфракрасный

В ближней и средней инфракрасной области, оптические волокна используются для передачи данных на большие расстояния. Длинное инфракрасное излучение и дальняя его часть, используются для «отдачи тепла» — такой свет используется, например, в инфракрасных обогревателях.

ИК-связь

Для связи можно использовать инфракрасный порт. В связи с этим стоит пояснить еще одну концепцию, которая может быть для некоторых новой. Передача в контексте коммуникации — это передача информации между двумя устройствами. Чаще всего это сообщение представляет собой последовательность нулей и единиц, понятную получателю.

Пример трансляции — управление телевизором с помощью специального пульта ДУ. После нажатия кнопки, пульт передает на телевизор последовательность из нескольких битов (нулей и единиц). Приемник обнаруживает соответствующую последовательность импульсов, интерпретирует ее и выполняет запрошенную задачу.

Этот стандарт связи чрезвычайно удобен, поэтому он также очень активно используется любителями электроники. Обычный пульт от телевизора может быстро стать, например, контроллером для нашего робота, созданного на основе Arduino.

Что может служить ИК-передатчиком?

Чаще всего, для передачи, используются специальные светодиоды или лазеры. Для наших задач, то есть передачи по воздуху на короткие расстояния, используются ИК-светодиоды, то есть те, которые излучают инфракрасный свет. Они дешевы, компактны и просты в использовании.

Передающие (ИК) диоды работают так же, как и обычные светодиоды, которые мы рассмотрели в наших ранних статьях. Единственное отличие — это «кристалл», излучающий свет. Конечно, все это делается для того, чтобы у него была правильная длина волны. К тому же, благодаря свойствам человеческого глаза, работа этого диода для нас невидима.

ИК-светодиоды чаще всего выпускаются в двух вариантах: с прозрачной или темной (черный / темно-синий) линзой. Цвет линзы совершенно не имеет значения, темная линза не является препятствием для инфракрасного излучения. Кроме того, как и обычные светодиоды, они выпускаются в корпусах разного диаметра, например 3 и 5 мм.

Различные цвета линз ИК-светодиодов

Конкретная информация об ИК-диоде содержится в документации производителя, которую можно найти по символу диода — к сожалению, он нигде не отмечен на корпусе. Обозначение стоит поискать на сайте продавца, хотя оно не всегда указано.

В случае светодиодов этого типа стоит проверить такие параметры, как:

длина излучаемой волны,
максимальная продолжительная мощность,
максимальный продолжительный ток (порядка нескольких десятков миллиампер),

максимальный ток в импульсе (даже более 2 ампер),
рабочее напряжение,
угол освещения,
размер корпуса.

Практическое использование передающих диодов отличается от светодиодов тем, что они обычно имеют импульсное питание. Передача происходит миганием с частотой несколько десятков килогерцовых импульсов с заполнением всего на несколько процентов. Проще говоря, вместо того, чтобы постоянно гореть, мы мигаем диодом очень быстро — таким образом, чтобы время свечения было намного короче, чем при выключенном диоде.

Конечно, речь идет об автоматически генерируемом сигнале, который очень и очень быстро «мигает» светодиодом (например, 36 000 раз в секунду) — мы разберемся с этим позже в этой статье.

Благодаря этому, этот элемент не успеет перегреться при питании от более высокого тока. На практике мы получаем короткие, но очень сильные световые импульсы, которых достаточно для передачи данных на расстояние. Вот почему пульт от телевизора имеет такой хороший диапазон — сильный луч света легко отражается, например, от стен и потолка и попадает в приемник.

Пример управления ИК-диодом

Параметры примерного ИК-диода могут выглядеть так:

длина волны: 940 нм,
максимальная продолжительная мощность: 100 мВт,
максимальный продолжительный ток: 20 мА,
прямое напряжение: 1,6 В,
угол луча: 20 °,
размер корпуса: 5 мм.

Исходя из информации в статье описывающей, что такое мощность, можно быстро подсчитать, что подключение диода к источнику постоянного питания позволит току проходить через него не более чем:

I макс = P макс / U f = 100 мВт / 1,6 В = 62,5 мА

Однако это теоретические значения, потому что в этом случае 100 мВт — это максимальная мощность, которая может излучаться на этом диоде (с учетом, например, прочности ножек, структуры диода и его соединений).

Он не обязательно должен совпадать с другими максимальными параметрами диода. Вы всегда должны внимательно изучать каталожные заметки о том или ином элементе.

Как мы уже упоминали, передающие диоды рассчитаны на импульсный режим работы, в отличие от рассмотренных ранее диодов, которые обычно работают в непрерывном режиме. Предположим, что рабочий цикл составляет 10%, что является обычным значением.

Это означает, что светодиод горит 10% времени и не горит 90% времени.

Тогда допустимый ток в импульсе будет:

I max_imp = P max / (U f ⋅ k f ) = 100 мВт / (1,6 В 10%) = 625 мА

Более сильный ток означает большую интенсивность света. Мы хотим, чтобы наш пульт от телевизора работал практически из любой точки комнаты.

Такие расчеты следует рассматривать как приблизительные, поскольку для точных расчетов, необходима вольт-амперная характеристика, которую немногие производители предоставляют в своей документации. Тем не менее, на практике, такой оценки очень часто бывает достаточно.

Практический тест ИК-диода?

Мы рассмотрим использование ИК-диода в одной из следующих наших статей, потому что для того, чтобы сделать это правильно, нам нужно собрать определенную схему. Однако в рамках данного теста вы можете подключить такой диод к источнику питания — как обычный светодиод, например, через резистор 1 кОм.

Схема простого тестера ИК-диодов

На практике такая система может выглядеть так:


Схема на макетной плате	ИК-диод на практике

Если схема правильно собрана, то после включения питания… ничего не произойдет. То есть, диод будет светить, но невооруженным глазом мы этого не увидим. Однако мы можем видеть, что диод горит, когда мы посмотрим на него, например, используя цифровую камеру на телефоне или веб-камеру, встроенную в ноутбук.

В некоторые цифровые камеры могут быть встроены специальные фильтры, чтобы вы не видели инфракрасное излучение.


ИК-светодиод светит — видно через цифровую камеру	Не видно свечение ИК-светодиода через цифровую камеру с установленным фильтром

Направив объектив телефона прямо на диод, вы должны увидеть, что светодиод светится фиолетовым светом. Камера видит инфракрасный свет, в отличие от человеческого глаза.

Этот же метод можно использовать, например, для проверки того, работает ли пульт дистанционного управления от телевизора (то есть, действительно ли он отправляет данные).

Как было сказано ранее, мы еще вернемся к теме использования ИК-светодиодов. Однако сначала нам нужно узнать, среди прочего, про интегрированные инфракрасные приемники.

Интегрированные инфракрасные приемники

В продаже есть две основные группы элементов, чувствительных к инфракрасным лучам: фотодиоды и фототранзисторы. Интересно то, что оба этих элемента обычно выглядят так же, как обычные светодиоды. Так что будьте осторожны, не перепутайте их, так как визуально отличить их практически невозможно.

Однако использование этих основных элементов, при реализации тракта передачи, довольно затруднительно из-за помех со стороны окружающей среды. Поэтому производители электронных компонентов создали так называемые интегрированные инфракрасные приемники. Семейство приемников TSOP — это элементы, с которыми сталкивался почти каждый инженер- электронщик. Один из них находится в микросхеме TSOP31236.

TSOP31236 — инфракрасный приемник

Интегрированные инфракрасные приемники имеют специальные, полностью закрытые непрозрачные корпуса, но инфракрасное излучение без проблем проникает через такой корпус. Это одна из обработок, которые делают этот элемент устойчивым к помехам.

Внутри этого инфракрасного приемника находится довольно сложная схема, отвечающая за прием, фильтрацию и декодирование сигнала. Ниже приведена блок-схема из технической документации, показывающая (более или менее), что содержится в этом элементе.

Блок-схема TSOP31236

К счастью, нам не нужно вдаваться в подробности его структуры — любознательный найдет описание этих блоков позже в этой статье. Теперь стоит отметить, что внутри у нас есть приемный диод (который обозначен стрелками, ведущими к диоду, а не снаружи, как в случае светоизлучающих диодов), транзистор и ряд «схем», которые декодируют сигнал и проверяет его правильность.

Инфракрасный приемник на практике

На этот раз мы построим простую схему, которая позволит вам протестировать большинство пультов RTV. Цель этой практической работы — построить устройство, которое будет светить (мигать) светодиодом «в ритме» принимаемого сигнала от пульта ДУ телевизора или другого домашнего оборудования.

Предметы, необходимые для выполнения этой работы:

1 × интегрированный инфракрасный приемник TSOP31236,
Резистор 1 × 10 кОм,
Резистор 1 × 1 кОм,
Резистор 1 × 100 Ом,
1 × 220 мкФ конденсатор,
Конденсатор 1 × 100 нФ,
1 × 1N4148 диод,
1 × светодиод (выберите свой любимый цвет),
Батарея 4 × AA,
1 × блок для 4 батареек АА,
1 × макетная плата,
комплект соединительных проводов,
1 × пульт для любого оборудования RTV (например, телевизор, приставка).

Перед началом работы с новой схемой всегда проверяйте описание выходов (ножек), которое можно найти в примечании к каталогу (и примечание можно легко найти, введя «TSOP31236 datasheet» в поисковой строке Google). Как видно на скриншоте, интересующие нас данные находятся в самом начале этого документа.

Выдержка из спецификации инфракрасного приемника TSOP31236

Если смотреть спереди: слева сначала земля, средняя ножка — это положительный источник питания, а крайний правый вывод — это выход нашего приемника.

Соединяем все элементы согласно схеме ниже. Конечно, не забудьте правильно подключить электролитический конденсатор, диод и ТСОП. Диод D1 и резистор R1 тоже могут быть незначительной неожиданностью — задумайтесь на мгновение об их задаче, и ответ можно найти под фотографией готовой схемы.

Схема тестера ДУ телевизора на базе TSOP

Эта схема в собранном виде может выглядеть так:


Схема ДУ телевизора на макетной плате	Схема TSOP31236 на практике

Для чего нужен диод 1N4148?

Диод 1N4148, включенный последовательно с блоком питания, снижает напряжение аккумулятора примерно на 0,7 В. Это было необходимо потому, что производитель не разрешает запитывать приемник напряжением выше 5,5 В. В блоке, четыре новых 1,5 В. аккумуляторов обеспечивают напряжение 6 В или чуть выше). Так что пришлось как-то «снизить» напряжение. Достаточно одного выпрямительного диода (собственно того падения напряжения, которое он создает). Благодаря этой процедуре нам не пришлось использовать стабилизатор напряжения или импульсный преобразователь.

Для чего нужен дополнительный резистор?

В свою очередь, резистор R1 (10 кОм) обеспечивает постоянный ток через выпрямительный диод, так что напряжение, подаваемое на приемник, не зависит в значительной степени от тока, потребляемого схемой. Ток, потребляемый этой схемой, сильно различается. Если светодиод не горит, TSOP31236 потребляет менее 1 мА. При включенном светодиоде потребление увеличивается на ~ 4 мА (немного, но все равно в 4 раза больше).

Диод D1 использовался в качестве редуктора напряжения питания, но для того, чтобы действовать в этой роли, через него должен протекать «значительный» ток, чтобы на нем могло образоваться напряжение ~ 0,7 В. Важно отметить, что он должен выполнять эту функцию должным образом (все время работы), даже когда TSOP ожидает ИК-сигнала, то есть при низком энергопотреблении.

Что такое «значительный ток»? Это спорный вопрос. Он нигде не определен и зависит в основном от параметров кремниевого диода и температуры окружающей среды. Здесь мы предположили, что дополнительная нагрузка диода с током около 0,5 мА от резистора R1 будет постоянно обеспечивать «значительный ток». В результате на D1 всегда будет требоваться падение напряжения около 0,7 Вольт.

Без этого резистора схема тоже должна работать, но это более безопасное решение!

Работа пульта-тестера на практике

Пришло время протестировать наш пульт-тестер. Включаем питание, берем пульт от телевизора и наводим его прямо на TSOP, а именно на выпуклую часть корпуса. Для некоторых пультов приемник будет очень чувствительным (он будет принимать передачу с большого расстояния). Иногда может возникнуть необходимость переместить пульт дистанционного управления на небольшое расстояние — это связано с созданием определенного стандарта дистанционного управления и связи.

Кстати, стоит обратить внимание на фиолетовую точку на корпусе пульта ДУ — это ИК-диод, свечение которого зафиксировала цифровая камера (включите камеру). Красный светодиод загорается только при нажатии кнопки на пульте дистанционного управления. Обратите внимание, дальность действия нашего пульта дистанционного управления настолько велика, что приемник заметит передачу, даже если мы его спрячем за своей спиной. Свет, излучаемый ИК-диодом, выходит из пульта дистанционного управления, отражается от препятствий и возвращается к приемнику.

Работа пульта-тестера

Принцип работы TSOP31236

Как ранее и обещали, мы возвращаемся к блок-схеме нашего интегрированного ИК-приемника, то есть к микросхеме TSOP31236 — на этот раз мы сосредоточимся на каждом элементе.

Слева: принимающий элемент — это так называемый PIN-фотодиод, т. е. полупроводниковый диод соответствующей конструкции с открытой структурой. Получается поляризованный барьер, поэтому ток через него не течет. Падающий свет (фотоны) попадает в его структуру и генерирует носители электрического тока, позволяя току течь лишь на мгновение.

Эти крошечные импульсы тока, с фотодиода, улавливаются предусилителем. На его выходе усиливается электрический сигнал, пропорциональный интенсивности принимаемого света.

Блок-схема TSOP31236

Предварительно усиленный сигнал поступает в блок АРУ (автоматическая регулировка усиления), то есть на усилитель с автоматически регулируемым усилением. Затем сигнал поступает на фильтр, который вырезает из него только частоту, для которой построена схема. В данном случае это 36 кГц. Этот фильтр называется полосовым фильтром.

Две цифры, в конце обозначения номера ИК-приемника, чаще всего определяют частоту (в кГц), с которой работает схема (например, TSOP312 36 означает 36 кГц ).

Повторно усиленный и отфильтрованный сигнал сначала попадает в демодулятор, в котором импульсы нужной частоты преобразуются в непрерывный постоянный сигнал. Поэтому, если мы хотим получить 1-секундный импульс, мы должны отправить его в виде односекундной последовательности импульсов с частотой 36 кГц. Демодуляция — это обратный процесс, который позволяет воссоздать исходную форму сигнала.

Модуляция инфракрасной волны известной частоты позволяет приемнику отличать ее от помех или других источников света, например, от мигающих люминесцентных ламп.

Далее, амплитуда сигнала, поступающего из фильтра сигналов, сообщает регулируемому усилителю, какой коэффициент усиления следует установить. Это макет с так называемой отрицательной обратной связью — при слишком сильном выходном сигнале коэффициент усиления уменьшается; если он слабый, усиление увеличивается. Это позволяет приемнику работать как со светящимся прямо на него излучающим диодом, так и со светом, отраженным, например, от стены.

На выходе работает биполярный транзистор, который переходит в насыщение при обнаружении волны. Это означает, что получение сигнала происходит с логическим низким состоянием на выходе. В состоянии покоя выход высокий, что обеспечивается резистором 30 кОм. Поэтому светодиод подключается к выходу схемы с катодом — светодиод горит, когда TSOP получает сигнал, а его выход низкий (логический ноль, земля).

Через коллектор этого транзистора может протекать ток 5-10 мА. Таким образом, прямое управление, например, через реле невозможно (кроме как через дополнительный транзистор).

Основные параметры ресивера:

полученная длина волны: 950 нм,
центральная частота фильтра: 36 кГц,
напряжение питания: 2,5-5,5 В,
потребление тока: 0,3–0,45 мА,
максимальный ток, протекающий через выход: 5 мА.

К сожалению или к счастью, ни один элемент не идеален. Каждый интегрированный приемник будет реагировать на разную длину волны света и разную частоту, но его чувствительность будет ниже. Это представлено в таблицах, взятых из примечания к каталогу.


Связь между чувствительностью и частотой несущей волны	Связь между чувствительностью и длиной волны света

Например: когда мы помещаем передающий диод в передатчик, который излучает длину волны 850 нм, чувствительность будет только 30% от той, которая была бы получена при использовании аналогичного диода на 950 нм. То же самое относится и к частоте импульсов, управляющих диодом: если она упадет с номинальных 36 кГц до, например, 34,2 кГц, то есть на 5% , чувствительность упадет до 70% от номинального значения.

Большинство встроенных приемников требуют фильтрации питающего напряжения. Следующую диаграмму можно найти в примечании к каталогу. Некоторые убеждены, что если применить хорошую стабилизацию и фильтрацию напряжения, питающего всю схему, об этих дополнительных элементах можно смело забыть.

Это серьезная ошибка! Отсутствие этих элементов вызовет полное отсутствие реакции приемника или очень хаотичную работу схемы.

Типовая схема применения интегрированного инфракрасного приемника

Также стоит помнить, что производители предлагают два типа интегрированных приемников. Один из таких, как TSOP31236, обсуждаемый здесь, то есть схема, которая сигнализирует на своем выходе о факте приема волны с заданной частотой, пока она длится. Второй тип способен излучать импульс длительностью несколько миллисекунд, даже если передающий диод работает во много раз дольше. Следующий импульс произойдет после выключения и повторного включения передачи.

Приобретая ИС ИК-приемника для конкретного проекта, всегда проверяйте, не будет ли эта функция помехой!

Вывод

Инфракрасный порт, несмотря на простоту использования и невысокую стоимость компонентов приемопередатчика, имеет серьезный недостаток: он требует, чтобы передатчик и приемник были видны (невозможно передать информацию, например, через стену). Это одна из причин отказа от инфракрасной схемы передачи данных IrDA. На смену ему пришли технологии, использующие радиоволны (включая Bluetooth и Wi-Fi).

Тем не менее, когда нет препятствий, инфракрасный порт по-прежнему имеет множество применений, так что знайте это! Более того, одно из его преимуществ — способность отскакивать от стен. Благодаря этому свойству, инфракрасный порт можно использовать, например, для построения датчика препятствий.

С Уважением, МониторБанк

Вот ваши лучшие варианты

ИК-бластер может стать украшением вашего телефона, позволяя использовать его в качестве универсального пульта дистанционного управления, давая вам возможность управлять различными электронными устройствами в вашем доме. К сожалению, телефоны с ИК-бластерами уже не так распространены, как раньше. Такие компании, как Samsung, более или менее полностью отказались от этой технологии, но вы все еще можете найти ее на других смартфонах, особенно китайских брендов.

Лучшие телефоны с ИК-бластером:

Виво Х80 Про
HUAWEI P50 Pro
Поко Ф4 ГТ
Сяоми 12 Про

Серия Xiaomi 11T
Поко Х4 Про
Redmi Note 11 Pro и Pro Plus
Поко М4 Про

Примечание редактора: Мы будем регулярно обновлять этот список лучших телефонов с ИК-бластером по мере выпуска новых устройств.

Что такое ИК-бластер?

«ИК» в IR blaster означает «инфракрасный». Само оборудование также одинаково просто для понимания. Если в вашем телефоне есть ИК-передатчик, он позволяет отправлять команды через инфракрасные лучи на другое устройство, такое как телевизор, телевизионная приставка или стереосистема, совместимая с ИК-пультами. Основное преимущество использования устройства на основе ИК-бластера заключается в том, что вам не нужно проходить громоздкий процесс сопряжения BLUetooth и что вы можете использовать его со старыми устройствами, которые не поддерживают BLUetooth или беспроводное соединение.

1. Vivo X80 Pro

Dhruv Bhutani / Android Authority

Vivo X80 Pro — отличное устройство. Он закрепил за собой место в списке лучших телефонов с ИК-бластером благодаря отличной основной камере, фантастическому дисплею с частотой 120 Гц, стереодинамикам, выдающейся производительности и зарядному устройству в комплекте. Не говоря уже о его стильном дизайне.

Однако даже у хороших телефонов есть свои недостатки. В случае с X80 Pro его сдерживает шквал вирусов и минимальные обязательства по обновлению безопасности.

Телефон доступен не везде, и шансы, что он появится в США, ничтожно малы. Он запущен в Китае и Индии, но есть способы его импортировать.

Характеристики Vivo X80 Pro:

Дисплей : 6,78 дюйма, QHD+
SoC : Snapdragon 8 Gen 1
ОЗУ : 12 ГБ
Память : 256 ГБ

Камеры : 50, 48, 12 и 8MP
Фронтальная камера : 32MP
Аккумулятор : 4700 мАч
Программное обеспечение : Android 12

2. HUAWEI P50 Pro

Kris Carlon / Android Authority

Несмотря на отсутствие сервисов Google Play, серия Huawei P50 предлагает впечатляющее аппаратное обеспечение. Тот факт, что P50 Pro — это телефон с ИК-бластером, — это всего лишь дополнительная глазурь. Он обновляет камеры от P40 новыми круглыми выступами и делает их еще ближе к совершенству.

P50 Pro настолько утончен, насколько когда-либо производил HUAWEI. Качество сборки отличное, а общие характеристики выдающиеся. Одним из преимуществ выбора HUAWEI P50 Pro является то, что вы получите чипсет Kirin 9000 с поддержкой 5G. Он также включает до 512 ГБ памяти с 12 ГБ оперативной памяти.

Что касается этих камер, P50 Pro предлагает четыре варианта задних камер, настроенных Leica. Есть 50-мегапиксельный основной объектив, 64-мегапиксельный перископный телеобъектив, 13-мегапиксельный сверхширокий и 40-мегапиксельный черно-белый датчик для хорошей оценки. Несмотря на то, что селфи-камера весит всего 13 МП, она по-прежнему обеспечивает отличные результаты. HUAWEI P50 Pro оснащен аккумулятором емкостью 4360 мАч с быстрой проводной зарядкой 66 Вт или беспроводной скоростью 50 Вт.

Технические характеристики HUAWEI P50 Pro:

Дисплей : 6,6 дюйма, 1224 x 2700
SoC : Львиный зев 888
ОЗУ : 8 ГБ
Память : 256 ГБ

Камеры : 50, 64, 40 и 13MP
Фронтальная камера : 13 МП
Аккумулятор : 4360 мАч
Программное обеспечение : EMUI 12

3.

Поко Ф4 ГТ

Хэдли Саймонс / Android Authority

Poco F4 GT предназначен для того, чтобы полностью погрузиться в игру, а его ИК-бластер — это вишенка на торте. Это отличный исполнитель с плечевыми триггерами, которые дают вам лучший контроль над действием. Игровой телефон Poco быстро заряжается, что хорошо, учитывая потребности геймеров в электроэнергии.

Помимо того, что это один из немногих телефонов с ИК-бластером, он еще и довольно прочный. Вы получаете рейтинг IP53, который соответствует ценовому диапазону, и Poco использовала Gorilla Glass Victus для сборки. Процессор Snapdragon 8 Gen 1 обеспечивает надежную работу, и вы можете использовать до 12 ГБ оперативной памяти.

Опять же, этот телефон трудно найти на большинстве западных рынков, но некоторые продавцы привозят его в эту часть мира.

Характеристики Poco F4 GT:

Дисплей: 6,67 дюйма, Full HD+
SoC: Snapdragon 8 Gen 1
ОЗУ: 8/12 ГБ
Память: 128/256 ГБ

Камеры: 64, 8 и 2MP
Фронтальная камера: 20MP
Аккумулятор: 4700 мАч
Программное обеспечение: Android 12

4.

Xiaomi 12 Pro

Eric Zeman / Android Authority

Xiaomi 12 Pro дал нам хорошее представление о том, что OEM планирует на этот год, и эти планы по-прежнему включают ИК-бластер. Если вы не уверены, что вам нужна конфигурация Pro, вы также можете проверить Xiaomi 12 и 12X.

Последний флагманский смартфон Xiaomi следует тенденции использования процессоров самого высокого класса. В данном случае это означает Snapdragon 8 Gen 1. Другие характеристики также впечатляют, включая до 12 ГБ оперативной памяти, 6,73-дюймовый дисплей WQHD с частотой обновления 120 Гц и многое другое. Xiaomi также оснастила свою батарею емкостью 4600 мАч быстрой турбозарядкой мощностью 120 Вт и беспроводной зарядкой мощностью 50 Вт.

Что касается настройки камеры, вы смотрите на трио 50-мегапиксельных объективов — основной, сверхширокоугольный и телеобъектив. На передней панели вы получаете 32-мегапиксельную селфи-камеру.

Технические характеристики Xiaomi 12 Pro:

Дисплей: 6,73 дюйма, WQHD+
SoC: Snapdragon 8 Gen 1
ОЗУ: 8/12 ГБ
Память: 128/256 ГБ

Камеры: 50, 50 и 50MP
Фронтальная камера: 32MP
Аккумулятор: 4600 мАч
Программное обеспечение: Android 12

5.

Серия Xiaomi 11T

Эрик Земан / Android Authority

Серия Xiaomi 11T предлагает несколько телефонов с высокими характеристиками по очень конкурентоспособной цене. Xiaomi 11T и Xiaomi 11T Pro поставляются с отличными 6,67-дюймовыми OLED-дисплеями с частотой 12 Гц, мощными процессорами, системой тройной задней камеры, массивным аккумулятором, двумя динамиками и даже Wi-Fi 6.9.0003

Несмотря на отсутствие прозвища «T», эти телефоны также были выпущены вместе с Xiaomi 11 Lite NE. Это бюджетное устройство не такое мощное; он разделяет функцию, о которой этот пост. Все три — телефоны с ИК-бластером на борту.

Вы угадали! Эти телефоны будет трудно достать в США. Вот несколько ссылок, если вы хотите их импортировать.

Технические характеристики Xiaomi 11T Pro:

Дисплей: 6,67-дюймовый, Full HD+
SoC: Львиный зев 888
ОЗУ: 8/12 ГБ
Память: 128/256 ГБ

Камеры: 108, 8 и 5MP
Фронтальная камера: 16MP
Аккумулятор: 5000 мАч
Программное обеспечение: Android 11

Характеристики Xiaomi 11T:

Дисплей: 6,76 дюйма, Full HD+
SoC: MediaTek Dimensity 1200
ОЗУ: 8 ГБ
Память: 128/256 ГБ

Камеры: 108, 8 и 5MP
Фронтальная камера: 16MP
Аккумулятор: 5000 мАч
Программное обеспечение: Android 11

Характеристики Xiaomi 11 Lite NE:

Дисплей: 6,55 дюйма, Full HD+
SoC: Львиный зев 778G
ОЗУ: 6/8 ГБ
Память: 128/256 ГБ

Камеры: 64, 8 и 5MP
Фронтальная камера: 20 МП
Аккумулятор: 4250 мАч
Программное обеспечение: Android 11

6.

Poco X4 Pro

Harley Maranan / Android Authority

Впервые Poco произвела фурор несколько лет назад, выпустив Pocophone F1, и с тех пор он претерпел множество изменений. Его портфолио выросло в геометрической прогрессии, и Poco X4 Pro — одно из его лучших достижений. Кроме того, этот телефон с ИК-бластером также предлагает большую отдачу. Это не настоящий преемник Poco X3 Pro, но он приносит некоторые ключевые улучшения.

Во-первых, в устройстве установлена превосходная OLED-панель. Он яркий и четкий, а также два дня автономной работы. Хэдли также впечатлила солидная основная камера, хотя периферийные опции оставляли желать лучшего. У вас не должно возникнуть проблем с тем, чтобы взять X4 Pro в приключения — рейтинг IP53 обещает определенную степень защиты от воды и пыли.

Хотя предложения Poco не предназначены для американского рынка, они легко доступны на Amazon. Вы можете получить X4 Pro по ссылкам ниже.

Характеристики Poco X4 Pro:

Дисплей : 6,67 дюйма, FHD+
SoC : Львиный зев 695
ОЗУ : 6/8 ГБ
Память : 64/128/256 ГБ

Камеры : 108, 8 и 2MP
Фронтальная камера : 16MP
Аккумулятор : 5000 мАч
Программное обеспечение : Android 11

7.

Redmi Note 11 Pro и 11 Pro Plus

Oliver Cragg / Android Authority

Еще одна пара недорогих телефонов с ИК-бластерами на ваше рассмотрение — Redmi Note 11 Pro и Pro Plus. Они намного лучше, чем Note 10, зарабатывая баллы за дизайн, время автономной работы и некоторые действительно отличные цены.

Красивый дизайн — это первое, что вы заметите в серии Note 11. Он пропускает смелые градиенты и дикие цвета других недорогих телефонов и вместо этого имеет чистый и классический вид. Вы также обязательно заметите массив камер с основным объективом на 108 МП. Периферийные линзы не получили особого удара, но мы не можем просить мира по этой цене.

Что еще более важно, обе модели светятся как телефоны с ИК-бластерами. Аккумуляторы довольно большие с впечатляющей скоростью проводной зарядки более 60 Вт. Тем не менее, этим телефонам действительно удается выделиться в довольно многолюдной категории.

Характеристики Redmi Note 11 Pro:

Дисплей: 6,67 дюйма, FHD+
SoC: Размерность 920
ОЗУ: 6/8 ГБ
Память: 128/256 ГБ

Камеры: 108, 8 и 2MP
Фронтальная камера: 16MP
Аккумулятор: 5160 мАч
Программное обеспечение: Android 11

Характеристики Redmi Note 11 Pro Plus:

Дисплей: 6,67 дюйма, FHD+
SoC: Размерность 920
ОЗУ: 6/8 ГБ
Память: 128/256 ГБ

Камеры: 108, 8 и 2MP
Фронтальная камера: 16MP
Аккумулятор: 4500 мАч
Программное обеспечение: Android 11

8.

Ик диод для смартфона: Ик-приемник для смартфона — купить ик-диод для смартфона