이번에는 적외선 리모컨으로 신호등 LED 모듈을 제어해봅니다.

적외선 통신

적외선 통신은 인코딩된 데이터를 고정 캐리어 주파수(30~60kHz)에 변조(Modulation)한 다음 전송하므로 전송 효율이 향상되고 전력 소비량을 줄일 수 있습니다. 적외선 리모컨은 텔레비전, 에어컨 등 가전제품 및 기타 장비에 다양하게 활용되고 있습니다. 적외선 통신은 저주파 전력 신호의 간섭을 효과적으로 차단할 수 있으며, 인코딩이 쉽고 회로가 간단하며 낮은 전력 소비량, 저렴한 비용 등의 장점을 가지고 있습니다. 하지만 적외선은 방향성이 있어 물체를 관통할 수 없고 신호는 원뿔형 빔의 중심점 바깥의 특정 각도 내에서만 수신이 가능하다는 단점이 있습니다. 

적외선 송신을 위한 인코딩 방법

원격 제어를 위해 적외선 리모컨을 사용할 경우 각 키는 명령어로 인코딩되어야 하며, 각 키 명령은 고유해야 하고 중복되지 않아야 합니다. 원격 적외선 수신기가 적외선 부호 신호를 수신해 해독하면 해당 키 명령에 따라 강해진 기능을 수행합니다. 인코딩된 명령은 0과 1의 조합으로 이루어진 이진 코드입니다. 제조업체마다 적외선 프로토콜이 다르고 정의된 명령 형식과 비트 인코딩 방식도 다릅니다. 대표적으로 NEC와 필립스 RC5, 소니사의 적외선 프로토콜이 있습니다. 

적외선 수신 모듈의 역할

적외선 수신기는 적외선 수신 다이오드, 앰프(amplifier), 리미터, 밴드패스 필터(bandpass flter), 복조기(demodulator), 적분기(Integrator), 비교기(Comparator) 등으로 구성되어 있습니다. 적외선 수신 다이오드가 적외선 신호를 수신하면 증폭을 위해 증폭기로 신호를 보내고 리미터는 펄스 진폭을 제한하여 노이즈 간섭을 줄입니다. 밴드패스 필터는 리미터 출력 신호에서 30~60kHz의 캐리어 주파수를 필터링합니다. 그런 다음 밴드패스 필터의 출력은 복조기, 적분기, 비교기를 거치면서 적외선 송신기에서 보낸 디지털 신호로 복원됩니다. 

      준비물

• 아두이노보드  ……… 1개
• USB 케이블 ………… 1개
• 신호등LED모듈   ……1개
• 적외선 수신모듈  ……1개
• 적외선 리모컨  ………1개
• 점퍼케이블(수수)……7개

준비된 모듈과 아두이노 보드 결선하기

엠블록에서 블록을 이용하여 아래와 같이 블록 프로그램을 작성합니다.

아두이노 보드를 USB 케이블로 PC와 연결하고 앞서 설명한 방법으로 엠블록 화면에서 [연결]버튼을 클릭하고 아두이노 보드와 연결합니다. 엠블록과 아두이노 보드가 성공적으로 연결되면 [업로드]버튼이 나타나며 [업로드] 버튼을 클릭하여 프로그램을 아두이노 보드로 업로드합니다. 업로드가 완료되면 리모컨의 버튼을 누르면 신호등 LED를 점등합니다.