TSOP4838 и VS1838B: что живёт внутри трёх ног приёмника

Металлическая банка с тремя ногами за тридцать рублей — самый недооценённый модуль в ящике. Снаружи фотодиод, внутри — целая приёмная станция: полосовой фильтр, настроенный на несущую 38 килогерц, автоматическая регулировка усиления, демодулятор и выходной транзистор, который умеет только прижимать линию к земле. Поэтому модуль нельзя воткнуть как светодиод: по питанию он строг, по выходу требует подтяжку, а по ногам врёт маркировкой. Разберём внутренности — каждая из них чья-то будущая грабля, а общее подключение в общем виде уже показывал урок про VS1838B и пины.

Цифры в маркировке — не украшение, а спецификация: TSOP4838 слушает несущую 38 килогерц, TSOP4840 — сороковую, и пульт с другой несущей модуль слышит через силу или не слышит вовсе. Бытовая техника почти вся сидит на 36 и 38, поэтому универсальный выбор — 38-й. VS1838B из наборов — тот же 38-й класс с чуть другой обвязкой корпуса; для макетки серии взаимозаменяемы, и дальше я говорю TSOP, имея в виду оба.

Ток модуля — доли миллиампера: около 0.4 миллиампера в покое по даташиту Vishay, с коротким всплеском на приёме. Для макетки от USB это ноль, а в батареечных стендах — приятный бонус: тестер модуля от трёх пальчиковых клеток живёт месяцами и не требует выключателя.

Выходной каскад модуля — транзистор с открытым коллектором. Пока эфир молчит, транзистор закрыт, и нога OUT висит в воздухе: ни нуля, ни единицы, мусор от соседних проводов, сыплющийся в монитор. Единицу на линии держит подтяжка — внутренняя INPUT_PULLUP на пине Arduino или внешний резистор 10 кОм; при приёме кадра транзистор прижимает линию к земле, и подтяжка смиряется. Отсюда правило конфигурации: вход настраивается с подтяжкой, голый INPUT даст плавающую линию и фантомные нули в логах. Наводку этого рода узнают по симптому: при приёме всё чисто, а в паузах сыплются фантомные команды без всякого пульта — линия поймала соседний шум.

Логика инвертирована относительно того, что светит: в покое линия HIGH, во время вспышки несущей — LOW. Для скетчей с IRremote это невидимо — декодер библиотеки ждёт именно низкую активность модуля, потому что она стандартна. Видимой инверсия становится в самодельных читалках сырых интервалов: там фронт и спад придётся трактовать руками, и путаница направления — первая проверка при странном дампе.

С подтяжкой связана и экономика проводов: на линии до 30 сантиметров хватает внутренней — она слабая, но и длина короткая; дальше ставьте внешний 10 кОм, помехи на длинной линии внутреннюю подтяжку продавливают. А свыше полуметра тянуть сам OUT не стоит: лучше протянуть 5 вольт и поставить модуль ближе к плате.

Питание — 2.7–5.5 вольта у VS1838B; TSOP4838 по даташиту Vishay тянет от 2.5 вольта, но практический коридор общий: 3.3 и 5 вольт обе серии держат. Внутри живёт та самая АРУ — автоматическая регулировка усиления, и её слабое место — шина питания: помеха выпрямляется не только фотодиодом, но и землёй, по которой гуляют пульсации. Реле, драйверы и длинные макетные шины дают ровно те искажения, на которые АРУ открывает уши. На батарейках модуль прощает больше: чистая земля без импульсных соседей — половина запаса прочности АРУ.

Даташит Vishay предписывает конденсатор 100 микрофарад электролитом плюс 100 нанофарад керамикой прямо у ног модуля при длинных линиях питания и сильных помехах; на короткой макетной посадке обычно хватает одной керамики на 0.1 микрофарада. Моя практика грубее: если читалка глотает каждый второй кадр, а от зарядки телефона хуже, чем от USB-порта компьютера, — первым делом лепить электролит 47–100 микрофарад у модуля и только потом искать виноватых в коде. Симптом измеряется без осциллографа: счёт кадров с одного и того же пульта с конденсатором и без отличается в разы. Заодно конденсатор лечит и соседей по макетке: реле перестаёт ронять кадры при щелчке — эффект общий для всей шины 5 вольт.

Про помехи оптические — люминесцентные лампы с их мерцанием, прямое солнце, раскалённая спираль обогревателя — в разделе есть отдельный разговор (урок про свет, лампы и солнце); здесь только замечу границу: АРУ справляется с ними ровно до того спектра, где помеха совпадает с несущей, и это уже не лечится никаким конденсатором.

Стенд собирается за пять минут и остаётся в ящике как тестер: пришёл пакет модулей — прогнали по кадру с пульта, сравнили счёт. Критерии живого модуля: каждая кнопка печатает строку, команды стабильны от нажатия к нажатию, счётчик кадров растёт ровно по числу нажатий. Мёртвый выдаёт себя тремя способами: монитор молчит совсем, сыплет случайные числа без всякого пульта, или ловит только с тридцати сантиметров — последний случай часто лечится конденсатором, а не заменой модуля. Если Serial ещё не заводили, начните с урока про монитор порта, и держите под рукой урок про стенд тестера пультов — он превращает этот скетч в постоянный инструмент.

Ноги смотрите в даташит именно вашей ножки, глядя на линзу: у TSOP4838 слева OUT, в середине GND, справа VCC; у плат-переходников из наборов порядок бывает перемешан, и маркировка на их обратной стороне врёт чаще, чем кажется. Перепутанные VCC и GND модуль прощает один раз: банка греется секунд тридцать и умирает молча, без дыма — у меня в коробке лежит такой памятный трупик. Про углы и отражения, от которых зависит дальность, отдельно рассуждает урок про дальность и геометрию, а для стены из приёмников в линию есть урок про барьер.

Про корпуса. Чёрный фильтр из эпоксидной смолы на банке — не украшение, а фильтр видимого света: голый модуль без него хуже держит солнце и глотает кадры у окна. Платки-переходники из наборов стоят копейки и дают свободную замену, но у них чаще врёт распиновка и нет места под конденсатор; для стенда я беру голый TSOP в гнездо, для постоянных устройств — платку с предустановленной обвязкой.

Когда конденсатор поставлен, а модуль всё равно слепнет у окна — это уже не питание, а засветка: АРУ открыла уши на солнце и лампы, и несущая пульта тонет в общем шуме. Лечение механическое: тень, диафрагма из чёрного пластика с отверстием, разворот банки от окна. Граница подвижная и зависит от сезона — стенд, безупречный в январе, может захандрить в июне, и это нормальная оптика, а не поломка. Куда копать дальше, показывает урок про фильтр помех по коду: там мусорные кадры отсеиваются проверками длины и повторов ещё до словаря команд.

И экономика места: банка с фильтром крупнее платки, зато оставляет место под конденсатор и даёт стабильную оптику. На постоянных устройствах я сажаю TSOP в гнездо на короткой посадке — модуль переезжает между проектами за минуту, и стенд из этого урока проверяет его на новом месте тем же счётчиком кадров. Платки приклеиваю двусторонним скотчем: перепайка рвёт ноги, а гнездо переносит переезды спокойно.