Інфрачервоний приймач візитної картки з дешифратором. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Інфрачервона техніка

 Коментарі до статті

Принципова схема ІЧ приймача "візитної картки" наведено на рис. 40. Тут DA1 - мікросхема, що перетворює імпульс струму, що виникає у фотодіоді VDI під впливом ІЧ спалаху, імпульс напруги, амплітуда якого достатня для безпосереднього управління КМОП-мікросхемами (рис. 41, а). На елементах DD1.1 і DD1.2 зібрано одновібратор, що перетворює короткий імпульс, відповідний тривалості ІЧ спалаху*, імпульс тривалістю tф=50 мкс (tф@1/2 tп, де tп - період прямування ІЧ спалахів в кодовій посилці (рис. 41). 1.3 б)). На елементах DD2.3, DD2.5-DD3 зібрано пристрій, що формує імпульс на вході R лічильника DD41 (рис. 41, г), яким він переводиться в нульовий стан по фронту першої ж ІЧ спалаху, і часовий інтервал Тпр (рис 3, в), в межах якого лічильник DDXNUMX може безперешкодно вести підрахунок імпульсів (по їх спаду), що надходять на його вхід.

Рис. 40. ІЧ приймач "візитної картки" (натисніть для збільшення)

Рис. 41. Епюри сигналів в ІЧ приймачі

Дешифрація кодової посилки, з'ясування, чи містить вона Nкод - кодове число імпульсів, доручається дешифратор Д1. Як приклад, що демонструє його структуру, на рис. 42 а наведена конфігурація Д1 для Nкод=284. Оскільки "вага" виходу Qi в DD3 дорівнює 2^(i-1), то в двійковому записі Nкод=000100011100 (2^(3-1)+ +2^(4-1)+2^(5-1)+ 2 (9-1) = 4 +8 +16 +256 = 284). Дешифратор складається з 4-входового кон'юнктора** (Rl, VD3-VD5, VD9), входи якого підключені до всіх Qi=1, та 8-вхідного диз'юнктора (R2, VD1, VD2, VD6-VD8, VD10, VD12), входи якого підключені всім Qj=0.

Легко бачити, що напруга високого рівня (лог.1) виникне і збережеться на виході DD1.4 (див. рис. 41, д) лише у випадку, якщо в лічильнику DD3 буде зафіксовано Nкод, у будь-якому іншому воно так чи інакше буде зведено нанівець. На рис. 42 б показана конфігурація кон'юнктора в шифраторі ІЧ випромінювача, що формує Nкод =284; інше його становище на виходах лічильника пов'язане з тим, що "вага" виходу Qi тут дорівнює 2 (i-5).

Мал. 42. Дешифратор для Nкод=284 (натисніть , щоб збільшити)

Подібну структуру буде мати дешифратор Д1 і для іншого Nкод, з іншими, звичайно, позиціями діодів в кон'юнктері і диз'юнкторі.

Для того, щоб система реагувала на Nкод лише при досить тривалій його експозиції, ланцюг формування вихідного сигналу введений ланцюжок R9·C11@tексп. Зазвичай приймають tексп = 0,3 ... 3 с. На короткочасну появу Nкод (у спробах, наприклад, якнайшвидше підібрати код) така система просто не відреагує.

Вихід пристрою – транзистор VT1 з відкритим колектором – може бути доповнений тим чи іншим виконавчим механізмом. Наприклад, тональним генератором (рис. 43, а), що попереджає про прихід "свого", або електронним ключем, що управляє електромагнітним замком Y1 (рис. 43, б).

Рис. 43. Тональний генератор (а) та електронний ключ до електромеханічного замку (б) (натисніть для збільшення)

У правильно зібраному І До приймача потрібно, можливо, зменшити його чутливість. Це можна зробити як електрично - зашунтувавши, наприклад, вхід підсилювача DA1 резистором R12 (показаний на рис. 40 штриховий), так і оптично - прикривши фотодіод "сірим" фільтром, в якості якого можна використовувати, наприклад, пластикові шпалери, що виконують заодно і функцію фільтра, що майже повністю "відрізає" видиму частину спектра паразитного підсвічування.

Досвід показав, що випромінювання ІЧ генератора здатне "пробити" навіть 1,5...2-міліметровий пластик. Крім того, захисна накладка великих розмірів, яка не дозволяє візуально визначити положення фотодіода, виявиться ще однією перешкодою на шляху несанкціонованого проникнення в систему.

Захист від підбору коду - основна турбота конструкторів таких пристроїв. Прийнята система кодування відносно проста: Nкод - лише одне число з тисячі можливих. Але підбір коду ускладнений тут і низкою інших обставин. Зауважимо, що тривалість кодової посилки Ткод не може бути ні занадто малою (інакше "злипнуться" імпульси на вході З лічильника DD3), ні занадто великий, більше Тпр (наступна потім ІЧ спалах трансформується в R-імпульс, що повертає DD3 у вихідний стан). Ускладнює вибір коду і t^, принаймні дуже його уповільнює. Захисні функції закладені навіть у яскравість ІЧ спалаху - вона має бути лише достатньою. Підвищена освітленість фотодіода може вивести фотоголовку приймача з робочого режиму. призвести до помилок у рахунку;

І все це, зауважимо, за відсутності якихось спеціальних контрзаходів, які тут, звичайно ж, неважко передбачити. Можна ввести ще один (або не один) фотодатчик, що знаходиться осторонь, засвітлення якого негайно заблокує систему. Або блокування, яке реагує на занадто велику кількість зроблених спроб. Понад чотири за хвилину, наприклад. Блокування можуть, звісно, ​​і доповнювати одне одного.

На рис. 44 показано друковану плату ІЧ приймача. Її виготовляють із двостороннього фольгованого склотекстоліту товщиною 1.5...2 мм. Фольгу з боку деталей використовують лише як нульову шину-"землю" (до неї приєднано "-" джерело живлення), в місцях пропуску провідників вона має витрачені кружки діаметром 1.5...2 мм (на малюнку не показані). Сполуки з нуль-фольгою "заземлюваних" висновків показані зачорненими квадратами.

Рис. 44. Друкована плата ІЧ приймача "візитної картки"

Фотопідсилювач (VD1, DA1 та ін.) з його великою чутливістю, широкосмуговим, високим вхідним опором необхідно екранувати. В іншому випадку електричні наведення, у тому числі і від роботи власного дешифратора, можуть зробити ІЧ приймач зовсім непрацездатним. Екран, що має "вікно" для фотодіода, виготовляють із жерсті у вигляді коробки і припаюють до нуль-фольги у двох-трьох точках. На рис. 44 штриховою лінією показано зразкове його розташування.

Таблиця 9

Uпіт, В	Iпотр, ма
4,2	0,9
5,0	1,1
6,0	1,3
7,0	1,6
8.0	1,9
9,0	2,3

Рекомендується також вжити заходів для мінімізації підсвічування фотодіоду сторонніми джерелами світла, оскільки це може помітно знизити чутливість приймача до сигналів ІЧ генератора. Як бленда, що обмежує бічний підсвічування фотодіода, можна взяти відрізок зачорненої всередині пластмасової або металевої туби діаметром 10... 15 мм.

Фоточутливу частину приймача можна виготовити у вигляді окремої головки, з'єднаної з іншими елементами тонким трипровідним кабелем ("+", "-", вив. 10 DA1). Малі розміри такої фотоголовки дозволять встановити її у вирізі дверного "вічка", за накладкою, що маскує, в товщі дверей, в дверній коробці і т.п.

ІЧ приймач зберігає працездатність у широкому діапазоні напруги живлення. Залежність споживаного ним струму Iпотр від напруги живлення Uпіт показана в таблиці 9.

*) Нагадаємо, що тривалість імпульсу на виході фотопідсилювача DA1 залежить не тільки від тривалості ІЧ спалаху, але і його яскравості - освітленості фотодіода. Причина - щодо повільному відновленні його темнової провідності.

**) Фізичні елементи, що реалізують кон'юнкцію та диз'юнкцію, - так у роботах з математичної логіки зазвичай називають логічні функції І та АБО. Якщо ми й надалі маємо намір користуватися результатами математичних досліджень і не маємо наміру повторювати їх (що було б, до речі, зовсім непросто), то маємо, як мінімум, розуміти їхню мову.

Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Інфрачервона техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Енергія з космосу для Starship 08.05.2024

Виробництво сонячної енергії в космосі стає все більш реальним з появою нових технологій та розвитком космічних програм. Керівник стартапу Virtus Solis поділився баченням використання Starship від SpaceX для створення орбітальних електростанцій, здатних забезпечувати енергією Землю. Стартап Virtus Solis представив амбітний проект створення орбітальних електростанцій, використовуючи Starship від SpaceX. Ця ідея може значно змінити сферу виробництва сонячної енергії, зробивши її доступнішою та дешевшою. Основою плану стартапу є зниження вартості запуску супутників у космос із використанням Starship. Передбачається, що завдяки цьому технологічному прориву виробництво сонячної енергії у космосі стане конкурентоспроможнішим порівняно з традиційними джерелами енергії. Віртуальна Solis планує створити великі фотоелектричні панелі на орбіті за допомогою Starship для доставки необхідного обладнання. Однак одним із ключових виклик ...>>

Новий метод створення потужних батарей 08.05.2024

З розвитком технологій та розширенням використання електроніки стає все більш актуальним питання створення ефективних та безпечних джерел енергії. Дослідники з Квінслендського університету представили новий підхід до створення потужних батарей на основі цинку, який може змінити пейзаж енергетичної індустрії. Однією з головних проблем традиційних батарей, що перезаряджаються, на водній основі була їх низька напруга, що обмежувало їх застосування в сучасних пристроях. Але завдяки новому методу, розробленому вченими, цей недолік успішно подолано. В рамках свого дослідження вчені звернулися до спеціального органічного з'єднання – катехолу. Воно виявилося важливим компонентом, здатним покращити стабільність роботи батареї та збільшити її ефективність. Цей підхід призвів до значного збільшення напруги цинк-іонних акумуляторів, що зробило їх конкурентоспроможнішими. За словами вчених, такі батареї мають кілька переваг. Вони мають б ...>>

Спиртуознавство теплого пива 07.05.2024

Пиво, як один із найпоширеніших алкогольних напоїв, має свій унікальний смак, який може змінюватись в залежності від температури споживання. Нове дослідження, проведене міжнародною групою вчених, виявило, що температура пива значно впливає на сприйняття алкогольного смаку. Дослідження, очолюване матеріалознавцем Лей Цзяном, показало, що з різних температурах молекули етанолу і води формують різні типи кластерів, що впливає сприйняття алкогольного смаку. При низьких температурах утворюються пірамідоподібні кластери, що знижує гостроту "етанолового" смаку і робить напій менш алкогольним на смак. Навпаки, при підвищенні температури кластери стають ланцюжнішими, що призводить до більш вираженого алкогольного смаку. Це пояснює, чому смак деяких алкогольних напоїв, таких як байцзю, може змінюватись в залежності від температури. Отримані дані відкривають нові перспективи для виробників напоїв, ...>>

Випадкова новина з Архіву Дрони та коронавірус 12.06.2021 Поліція Малайзії використовує безпілотні літальні апарати, які можуть виміряти температуру на висоті до 20 метрів над землею. Це чергова міра боротьби з поширенням коронавірусу. Безпілотники попереджають органи, що регулюють, про людей з високою температурою. Поліція Малайзії раніше попереджала, що використовуватиме дрони для забезпечення дотримання раніше встановлених обмежень на поїздки, а офіцери в деяких районах також заявляли, що будуть проводити несподівані домашні візити, щоб переконатися, що люди дотримуються правил. Раніше вже з'являлися відомості про те, як влада різних країн використовувала безпілотні літальні апарати для спостереження за дотриманням правил COVID-19. Влада Іспанії використовувала дрони, щоб переконатися, що люди, які відвідують пляжі, дотримуються правил соціального дистанціювання. У Брюсселі, Бельгія, поліція використовувала дрони з гучномовцями, переконуючи людей "залишатися вдома". В Австралії дрони використовувалися, щоб ловити людей без масок, а також сканувати автомобілі, припарковані більш ніж за 5 км від будинку їхніх власників. У Великобританії влада розкритикувала використання безпілотних літальних апаратів для спостереження за власниками собак, щоб перевірити, чи не йдуть вони занадто далеко від будинку.

Інші цікаві новини:

▪ Різнокольорові фотони

▪ Китай створить найбільший у світі парк на відновлюваних джерелах енергії

▪ Вулична точка доступу Zyxel 802.11ax (Wi-Fi 6)

▪ Під поверхнею Марса виявлено велику водойму

▪ Захист Мальдів від повеней

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Основи безпечної життєдіяльності (ОБЖД). Добірка статей

▪ стаття Вільям Йейтс. Знамениті афоризми

▪ стаття Як вдається мусі ходити по стелі? Детальна відповідь

▪ стаття Альтиметр (висотамір). Поради туристу

▪ стаття Діодно-роздільна приставка для телефону Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Ремонт та доробка зарядних пристроїв НС-307 та НС-314. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024