INFRAVERMELHOAplicações

Histórico

Radiação infravermelha: descoberta em 1800 por William Herschel.

Foi descoberto pela medição de calor no prima de cristal através de um termômetro.

Observou-se que a área mais quente do prisma não tinha luz visível.Localizava-se ao lado da cor vermelha.

Radiação Infravermelho (IR) é a radiação eletromagnética de comprimento de onda maior do que a luz visivel, mas menores do que as micro-ondas. O nome significa "abaixo do vermelho", pois infra em latin significa abaixo.

-Tem comprimentos de onda entre 750nm e 1mm.--Divisão by The International Commission on Illumination (CIE) * IR-A: 700 nm–1400 nm * IR-B: 1400 nm–3000 nm * IR-C: 3000 nm–1 mm

A divisão é feita porque os sensores geralmente são desenvolvidos para captar apenas uma especifica largura de banda.

Tipos IR-A

Near-infrared (NIR, IR-A DIN): 0.75-1.4 µm - Usado nas comunicação por fibra ótica por ter pouca atenuação no meio (SiO2 galss)

Tipos IR-B

Short-wavelength infrared (SWIR, IR-B DIN): 1.4 - 3 µm, Absorção pela água aumenta significantemente à 1,450 nm. O campo de 1,530 a 1,560 nm é a parte dominante do espectro para comunicações de longa distância. Usado para detecção de minerais e água.

Tipos IR-C 3 - 8 µm Mid-wavelength infrared

(MWIR, IR-C DIN) também chamado infravermelho intermediário (IIR): 3 - 8 µm

Usada por exemplo em sensores que procuram calor, como mísseis

Tipos IR-C 8 – 15 µm Long-wavelength infrared (LWIR, IR-C DIN): 8–15 µm – É chamada de região "thermal imaging", pois nessa região pode-se obter imagens térmicas sem fontes de luz externas e nem iluminação infravermelha.

Far infrared (FIR): 15-1,000 µm, usado para detecção de explosivos e armas químicas. 

*Deutsches Institut für Normung e.V. (DIN; in English, the German Institute for Standardization)

Tabela

Fundamentos - Espectro Eletromagnético

Rádio

100 104 108 1012 1016 1020 1024

Micro-ondas

Infra-vermelho UV Raios X Raios

Gamma

Luz visível

Freqüência em HertzKHz MHz GHz

10 KHz

100 KHz

1 MHz

10 MHz

100 MHz

1 GHz 100 GHz

1 THz

10 THz

100 THz

1 PHz

10 GHz 10 PHz

AM

FM

TV

Satélite

Microondas

FibraCelular

802.11

802.16

Telecomunicações

Eletrônica

Aplicações

Hardware - RX• Photodiodo - O fotodiodo é um tipo de

fotodetector capaz de converter luz em corrente ou voltagem dependendo do modo de operação.

Hardware - TX• light-emitting diode(diodod emissor de luz),

conhecido como LED. É um diodo semicondutor que quando energizado emite luz visível ou não, como é o caso do infravermelho.

• O led que utiliza o arsenieto de gálio emite radiações infra-vermelhas

Tipo Utilizado

• Shorter, near infrared , não são tão quentes, portanto nem se pode sentil-las, são as que geralmente se usa em controles remotos e comunicação de eletronicos portateis.

Comunicação Infravermelho

Comunicação Infravermelho

• A transmissão de informações através de radiação na faixa do infravermelho não é nova, um exemplo são os controles remotos de televisões que utilizam essa tecnologia já a algum tempo.

Comunicação Infravermelho• Nesse tipo de transmissão, o transmissor emite um feixe de

raios infravermelhos que é capturado por um dispositivo sensível ao infravermelho (sensível apenas às radiações na faixa do infravermelho) que converte as variações do feixe de ondas em variações de corrente elétrica. Dados digitalizados podem, assim, serem transferidos bit após bit (ou seja, em uma transmissão tipo serial) entre o transmissor e o receptor.

• Toda transmissão de dados digitalizados depende de um protocolo, um conjunto de regras que estabelece a forma pela qual os dados fluem entre transmissor e receptor, critérios para verificação de erros.

IRDA (Infrared Data Association)

• IrDA foi formada em 1993

• Consórcio entre diversas empresas – HP, Sharp, IBM dentre outras (aproximadamente 150 empresas);

• Normatização e Padronização;

• Não possui fins lucrativos.

• A sigla IrDA, muitas vezes, é confundida com a transmissão por infravermelho o que é um ato falho visto que a associação criou apenas o padrão e não a comunicação por infravermelho em si.

Padrão

Camadas do protocolo IrDA

• Dentre as camadas do protocolo IrDA que existem até hoje, existe uma camada que contém os chamados protocolos obrigatórios.

Camadas do protocolo IrDA

Protocolos Obrigatórios• IrPHY - Infrared Physical Layer Specification:

Protocolos Obrigatórios

– IrPHY• É a camada mais baixa do padrão. A comunicação é

feita através de pulsos de infravermelho onde o dispositivo receptor deve estar dentro de um cone de +-15º a partir do centro e a uma distância máxima de 1 metro (distância ideal de 5 a 60 cm).

• especifica as características ópticas, a codificação dos dados e a montagem das frames do protocolo.

• Comunicação Half-Duplex;• Transmissão de dados de 9600 bps a 4 Mbps

Protocolos Obrigatórios

• IrLAP: Link Access Protocol: Estabelece a conexão básica confiável. O IrLAP lida com as tarefas necessárias para estabelecer, manter e encerrar um link de comunicação entre dois dispositivos infravermelhos.

• Esta é a camada responsável pelo enlace, ou seja, ela faz o controle de acesso como também descobre possíveis conexões a serem estabelecidas. Além disso, ela é responsável pela negociação entre dispositivo primário e secundário onde após a negociação somente o dispositivo primário tem direito a enviar dados, salvo quando o secundário é requisitado.

Protocolos Obrigatórios

• IrLMP: Link Management Protocol: Multiplexa serviços e aplicações na conexão LAP. Esse protocolo se ocupa em gerenciar os serviços como impressão, envio de fax e serviços de protocolo de alto nível como suporte a Post Script, Drivers de Impressoras e Protocolos de Transferência de Arquivos.

Protocolos Obrigatórios

• IAS: Information Access Service: Provê uma listagem dos serviços que podem ser oferecidos pelo equipamento no qual está sendo implementada a pilha IrDA.

• Nesta camada, o dispositivo possui um diretório listando todos os serviços IrDA que ele oferece. Com isso, um dispositivo remoto pode descobrir os serviços oferecidos fazendo uma requisição a camada IAS.

Aplicações

Vantagens e Desvantagens• Vantagens:

• Baixo custo, facilidade de ampliar a rede;

• Sem necessidade de meio físico;

• Economia de energia, confiabilidade;

• Desvantagens:

• Distância dos dispositivos;

• Velocidade na transmissão de dados;

• Sensibilidade a obstáculos;

Estudo de casoControle remoto via porta serial

o Uso possível:o Controlar

programas multimídia

o Desligar PCo Controlar

apresentações

Necessário: Hardware receptor

Via serial

Software Interpretador Lirc (www.lirc.org)

Construindo

Lista de componentes IC1 = 78L05, 5V

regulator IC2 = TSOP1738 , IR

receiver D1 = 1N4148 C1 = 4.7uF R1 = 4.7K one male or female

(depends on your configuration/cables) serial (DB9,RS232) connector

Diagrama

Montagem

Software: Lirc

LIRC is a package that allows you to decode and send infra-red signals of many (but not all) commonly used remote controls.

Former versions focussed on home-brew hardware connected to the serial or parallel port. Descriptions how to build this hardware can be found here. Current versions of LIRC also support a variety of other hardware. An up-to-date list of all supported devices and the status of the according drivers is available on the left.

Software: Lirc

The most important part of LIRC is the lircd daemon that will decode IR signals received by the device drivers and provide the information on a socket. It will also accept commands for IR signals to be sent if the hardware supports this. The second daemon program called lircmd will connect to lircd and translate the decoded IR signals to mouse movements. You can e.g. configure X to use your remote control as an input device.

Bibiliografia http://www.lirc.org/ http://

stuff.nekhbet.ro/2006/07/10/make-an-infrared-remote-control-for-pc.html http://volcano.space.edu/cvz/datasrc.html http://en.wikipedia.org/wiki/Infrared http://br.answers.yahoo.com/question/index?qid

=20080309160919AAQdltB http://

www.varelanaweb.com/blog/2007/04/qual-diferena-entre-infravermelho.html

http://www.pyxisinformatica.com.br/page_noticias_impressao.asp?CodigoDaImpressao=7

http://www.bpiropo.com.br/em20031215.htmhttp://www.tede.udesc.br/tde_arquivos/1/TDE-2006-04-20T061306Z-138/Publico/anexo_C.pdf

http://www.gta.ufrj.br/grad/06_2/fabio/funcionamento.htm http://www.logicengenharia.com.br/mcamara/ALUNOS/INFRAVERM.PDF http://www.hardservice.net/web_site_new/iframes/redes_semfios.htm http://pt.wikipedia.org/wiki/Infrared_Data_Association