17. Lesson: Bộ điều khiển từ xa (IR)
Last updated
Last updated
Giao tiếp hồng ngoại, hay hồng ngoại, là công nghệ giao tiếp không dây phổ biến, rẻ tiền và dễ sử dụng. Ánh sáng hồng ngoại rất giống với ánh sáng khả kiến, ngoại trừ việc nó có bước sóng dài hơn một chút. Điều này có nghĩa là mắt người không thể phát hiện được IR – hoàn hảo cho giao tiếp không dây. Ví dụ: khi bạn nhấn một nút trên điều khiển TV, đèn LED IR sẽ bật và tắt liên tục, 38.000 lần một giây, để truyền thông tin (như điều khiển âm lượng hoặc kênh) đến cảm biến ảnh IR trên TV của bạn.
Hướng dẫn này trước tiên sẽ giải thích hoạt động bên trong của các giao thức truyền thông IR phổ biến. Sau đó chúng tôi sẽ hướng dẫn cách sử dụng micro bit với bộ điều khiển IR để điều khiển mô-đun RGB
1x vi:bit
1x Cáp USB Micro B
Đột phá 1x micro:bit (có Tiêu đề)
1x Bảng mạch
Dây nhảy 5x
1x Bộ thu hồng ngoại
Bộ điều khiển hồng ngoại 1x
Mô-đun 1x RGB
Ánh sáng hồng ngoại thực chất là ánh sáng bình thường với một màu sắc cụ thể. Con người chúng ta không thể nhìn thấy màu này vì bước sóng của nó khoảng 950nm nằm dưới quang phổ nhìn thấy được. Đó là một trong những lý do tại sao IR được chọn cho mục đích điều khiển từ xa, chúng ta muốn sử dụng nhưng lại không có hứng thú nhìn thấy nó. Một lý do khác là vì đèn LED hồng ngoại khá dễ chế tạo và do đó có thể rất rẻ, do đó, lý tưởng cho những người có sở thích sử dụng điều khiển hồng ngoại cho các dự án của riêng mình. Chúng ta cần biết còn có nhiều nguồn ánh sáng hồng ngoại hơn nữa. Mặt trời là nguồn sáng nhất, nhưng còn có nhiều nguồn sáng khác như: bóng đèn, nến, hệ thống sưởi trung tâm và thậm chí cơ thể chúng ta cũng phát ra ánh sáng hồng ngoại. Sơ đồ điều chế phổ biến cho giao tiếp IR được gọi là điều chế 38kHz. Có rất ít nguồn tự nhiên có tần số đều đặn của tín hiệu 38kHz, do đó, bộ phát IR gửi dữ liệu ở tần số đó sẽ nổi bật hơn so với IR xung quanh. Dữ liệu IR được điều chế 38kHz là phổ biến nhất, nhưng có thể sử dụng các tần số khác. Khi bạn nhấn một phím trên điều khiển từ xa, đèn LED hồng ngoại truyền phát sẽ nhấp nháy rất nhanh trong một phần giây, truyền dữ liệu được mã hóa đến thiết bị của bạn.Nếu bạn nối với đèn LED hồng ngoại của điều khiển TV, bạn sẽ thấy tín hiệu tương tự như tín hiệu ở trên. Tín hiệu được điều chế này chính xác là những gì hệ thống thu nhìn thấy. Tuy nhiên, mục đích của thiết bị thu là giải điều chế tín hiệu và xuất ra dạng sóng nhị phân mà vi điều khiển có thể đọc được. Khi bạn đọc chân OUT của VS1838B có sóng từ phía trên, bạn sẽ thấy thứ gì đó giống như sóng thứ hai.
Vì mọi vật tỏa nhiệt đều phát ra tia hồng ngoại. Do đó, chúng tôi phải thực hiện một số biện pháp phòng ngừa để đảm bảo rằng thông báo IR của chúng tôi truyền đến máy thu mà không gặp lỗi. Điều chế tín hiệu trên tần số sóng mang là câu trả lời để làm cho tín hiệu của chúng tôi nổi bật hơn nhiễu. Với sự điều chế, chúng tôi làm cho nguồn sáng hồng ngoại nhấp nháy ở một tần số cụ thể. Bộ thu IR sẽ được điều chỉnh theo tần số đó để nó có thể bỏ qua mọi thứ khác. Trong hình bên dưới, bạn có thể thấy tín hiệu được điều chế điều khiển đèn LED IR của bộ phát ở phía bên trái. Tín hiệu được phát hiện đang phát ra từ máy thu ở phía bên kia.
Số mô hình: VS1838B;
Điện áp làm việc: 2.7V đến 5.5V
Khoảng cách tiếp nhận: 18M;
Góc tiếp nhận: ± 45 Độ;
Điện áp cấp thấp: 0,4V
Điện áp cao: 4,5V;
Kích thước thân máy: 7 x 7 x 5mm / 0,27" x 0,27" x 0,2"(L*W*T);
Chiều dài chốt: 22,5mm / 0,88"
Khoảng cách: 2mm / 0,08";
Mô-đun này bao gồm bộ thu IR 1838, điện trở 1kΩ và đèn LED. Nó hoạt động cùng với mô-đun máy phát IR (Chúng tôi sử dụng bộ điều khiển IR ở đây). Tương thích với các nền tảng điện tử phổ biến như Micro bit, Arduino, Raspberry Pi và ESP8266.
Điện áp hoạt động
2,7 đến 5,5V
Hoạt động hiện tại
0,4 đến 1,5mA
Khoảng cách tiếp nhận
18m
Góc tiếp nhận
±45°
Tần số sóng mang
38KHz
Điện áp cấp thấp
0,4V
Điện áp cao
4,5V
Bộ lọc ánh sáng xung quanh
lên tới 500LUX
Điều khiển từ xa hồng ngoại vẫn là cách rẻ nhất để điều khiển thiết bị không dây. Chúng tôi đã thiết kế điều khiển từ xa nhỏ, rất đơn giản và chi phí thấp. Có nhiều điều khiển từ xa IR khác nhau. tất cả những thứ này có thể có các phương thức mã hóa và số lượng nút vật lý khác nhau cũng như các mã khác nhau nhận được khi nhấn nút.
Kết nối cho bộ thu IR:
máy thu hồng ngoại
bit vi mô
VCC
3,3V
–
GND
S
P8
Kết nối mô-đun RBG với micro bit như sau:
Mô-đun RGB
bit vi mô
GND
GND
R
P0
G
P1
B
P2
Cài đặt tiện ích mở rộng:
Sao chép và dán hoặc tạo lại mã sau vào trình soạn thảo MakeCode của riêng bạn bằng cách nhấp vào biểu tượng mở ở góc trên bên phải của cửa sổ trình soạn thảo. Bạn cũng có thể tải xuống ví dụ này bằng cách nhấp vào nút tải xuống ở góc dưới bên phải của cửa sổ mã.
Lưu ý: Bạn có thể bỏ qua vấn đề biên dịch “Không thể đọc thuộc tính 'onPressEvent' của không xác định” trong mã. Bạn vẫn có thể tải mã lên microbit của mình mà không gặp vấn đề gì.
Vài giây sau khi quá trình tải xuống hoàn tất, nhấn nút “CH-” trên điều khiển từ xa, Đèn LED RGB chuyển sang màu đỏ; Nhấn nút “CH” trên điều khiển từ xa, Đèn LED RGB chuyển sang màu xanh lục; Nhấn nút “CH+” trên điều khiển từ xa, Đèn LED RGB chuyển sang màu xanh lam.
Đối với dự án này, bạn cần cài đặt phần mở rộng bên dưới. Ở chương trước chúng tôi đã giải thích cho bạn cách cài đặt tiện ích mở rộng.
