Diodi IR nei telecomandi TV: Come funziona la comunicazione a infrarossi
Ogni telecomando TV tradizionale usa un LED infrarosso (IR) — un diodo emissore di luce che emette luce infrarossa vicina ~940 nm, invisibile all'occhio umano ma facilmente rilevata da fotodiodi al silicio. Ecco la fisica e l'ingegneria dietro.
Perché LED IR?
| Proprietà | Beneficio per telecomandi |
|---|---|
| Lunghezza d'onda (940 nm) | Sensibilità di picco fotodiodo silicio; bassa interferenza ambientale (luce solare filtrata) |
| Tensione diretta bassa (~1,2–1,5V) | Guidato direttamente da batteria 3V (2×AAA) tramite semplice resistore |
| Commutazione veloce (<1 µs) | Supporta modulazione portante 38–56 kHz |
| Fascio stretto (±15–30°) | Riduce interferenze, richiede mira (sicurezza/privacy) |
| Economico ($0,01–0,05) | Economia telecomandi usa e getta |
Codifica segnale: Portante + Dati
- Portante: 38 kHz (più comune), 40 kHz, 56 kHz onda quadra. Separa segnale da DC/bassa frequenza luce ambiente.
- Modulazione: Pulse Distance Encoding (NEC), Pulse Width (RC5), Biphase (RC6), o proprietario.
- Frame: Impulso leader (9 ms) + spazio (4,5 ms) + 32 bit (indirizzo + comando + inverso).
Esempio NEC: 0x00FF 0x827D = Indirizzo 0x00, Comando 0x82 (Power), invertito per controllo errori.
Circuito semplificato
Batteria (+) → [Matrice tasti] → [MCU] → [Transistor driver] → [LED IR + Resistenza serie] → Batteria (−) ↑ Scansione tastiera
- MCU (es. Holtek HT48R, NEC μPD, ASIC custom) si sveglia alla pressione tasto, codifica, guida LED.
- Corrente di picco LED tipica: 300–500 mA (pulsata). Media: 5–20 mA.
- Portata: 10–15 m (30–50 ft) linea di vista.
Lato ricevitore TV
- Modulo ricevitore IR (es. TSOP38238, VS1838B): Fotodiodo + AGC + filtro passa banda (38 kHz) + demodulatore → output digitale pulito a MCU TV.
- Rifiuta luce continua (sole, CFL), risponde solo a portante modulata.
Perché non RF/Bluetooth?
L'IR è direzionale, senza licenza, zero associazione, consumo ultra-basso ed economico. RF/BLE usato per telecomandi avanzati (voce, puntatore, gaming) ma l'IR rimane per controllo TV base — onnipresente, affidabile, nessuna batteria nella TV.
Curiosità
La tua fotocamera vede l'IR! Punta il telecomando verso la fotocamera selfie, premi un tasto → bagliore viola sullo schermo. I sensori al silicio sono sensibili all'IR; il filtro IR-cut non è perfetto.