Меню English Ukrainian російська Головна

Безкоштовна технічна бібліотека для любителів та професіоналів Безкоштовна технічна бібліотека


Інфрачервона система керування світлом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Інфрачервона техніка

Коментарі до статті Коментарі до статті

Опис

Система інфрачервоного управління, що описується тут, має підвищену завадостійкість, що досягнуто багаторазовою передачею команд. При цьому дешифратор видає сигнал про прийом відповідної команди лише в тому випадку, коли принаймні у двох із трьох поспіль прийнятих команд міститься та сама інформація.

Передавач

Для передачі команд використовується число імпульсний код. Шифратор передавача побудований на двох цифрових мікросхемах КМОП серії 561 (рис.1, DD1, DD2). На елементах DD1.1 та DD1.2 зібрано генератор прямокутних імпульсів, що працює на частоті близько 200 Гц. У зв'язку з тим, що поріг перемикання КМОП-елементів не відповідає точно половині напруги живлення, для симетрування імпульсів в традиційну схему генератора додані елементи R2 і VD1.

Імпульси генератора подаються на лічильник з дешифраторам (мікросхема DD2), що нормально має коефіцієнт перерахунку 10. У ті моменти, коли лічильник знаходиться в стані 0 або 1, на висновках 0 або 1 (висновки 3 або 2 відповідно) є логічна 1, яка забороняє проходження імпульсів генератора через елемент DD1.3 буферний елемент передавача. За інших станах лічильника імпульси позитивної полярності проходять на буферний елемент передавача. В результаті, якщо не натиснута жодна з кнопок SB1-SB7, на буферний елемент передавача приходять пачки восьми імпульсів, розділені інтервалом, рівним 2.5 періоду імпульсів. Передачу таких пачок відповідає відсутність команд.

Інфрачервона система керування світлом
(Натисніть для збільшення)

Розглянемо, як відбувається формування команд з прикладу команди, що містить 5 імпульсів. Якщо натиснути кнопку SB5, лічильник як і раніше забороняє проходження на модулятор перших двох імпульсів. Потім на буфер передавача проходять 5 імпульсів, після чого лічильник встановлюється в стан 7 і на його виході 7 (висновок 6 DD2) встановлюється логічна 1. Цей сигнал через замкнуті контакти кнопки SB5 надходять на вхід R лічильника DD2 і скидає його в 0. В результаті на виведенні елемента 10 DD1.3 формуються пачки з п'яти імпульсів, розділені інтервалами такої ж тривалості що і за відсутності передачі команди.

При натисканні на іншу кнопку генеруються пачки відповідним номером кнопки числом імпульсів - від одного до восьми, розділені таким же інтервалом.

ІЧ передавач являє собою буферний елемент (DD3.1, DD3.2), генератор несучої частоти (25-30 кГц.)(DD3.3,DD3.4) та підсилювач (VT1). Генератор несучої частоти промодельований по амплітуді пачками імпульсів, що надходять з шифратора. У колекторний ланцюг транзистора VT1 включений ІЧ випромінюючий світлодіод, він посилає в простір точну копію сигналу шифратора.

Приймач

Приймач зібраний за класичною схемою прийнятою у російській промисловості (зокрема у телевізорах Рубін, Темп тощо). Імпульси ІЧ-випромінювання потрапляють на ІЧ фотодіод VD1, перетворюються на електричні сигнали і посилюються транзисторами VT3, VT4, які включені за схемою із загальним емітером. На транзисторі VT2 зібрано емітерний повторювач, що узгоджує опір динамічного навантаження фотодіода VD1 і транзистора VT1 з вхідним опором підсилювального каскаду на транзисторі VT3. Діоди VD2,VD3 оберігають імпульсний підсилювач на транзисторі VT4 від навантажень. Всі вхідні підсилювальні каскади приймача охоплені глибоким зворотним зв'язком струму. Це забезпечує постійне положення робочої точки транзисторів незалежно від зовнішнього рівня засвічення - свого роду автоматичне регулювання посилення. Особливо важливу під час роботи приймача у приміщеннях зі штучним освіженням чи надворі при яскравому денному світлі, коли рівень сторонніх ІЧ-випромінювань дуже високий.

Далі сигнал проходить через активний фільтр з подвійним Т-подібним мостом, зібраний на транзисторі VT5, резисторах R12-R14 та конденсаторах C7-C9. Він очищає сигнал кодової посилки від перешкод мережі змінного струму, які випромінюють електричні лампи. Лампи створюють модульований потік випромінювання із частотою 100 Гц. і не тільки видимої частини спектра, а й в ІЧ області. Відфільтрований сигнал кодової посилки формується на транзисторі VT6. Частота, що несе, вже не потрібна і пригнічується за допомогою найпростішого RS-фільтра на R18, C14. В результаті виходить сигнал, повністю ідентичний тому, що знімали з виходу шифратора команд.

Пачки вхідних імпульсів негативної полярності надходять формувач, зібраний на елементах R1, C1, DD1.1. Такий формувач має властивості інтегруючого ланцюжка та тригера Шміта. На його виході імпульси мають круті фронти незалежно від крутості фронтів на вході. Крім того, він пригнічує імпульсні перешкоди малої тривалості.

З виходу елемента DD1.1 імпульси надходять на паузи детектор. Він зібраний на елементах R20, C13, VD4, DD1.2. Так само, як і DD1.1, DD1.3, елемент Виключне АБО" DD1.2 працює як підсилювач - повторювач сигналу, оскільки один з його входів з'єднаний із загальним проводом.Детектор паузи працює наступним обвозом. Перший негативний імпульс пачки, проходячи через діод VD4 на вхід елемента DD1.2, перемикає його в стан 0. У паузі між сусідніми імпульсами відбувається поступовий заряд конденсатора C13 струмом, що тече через резистор R20, напруга на вході DD1.2 при цьому, однак, не доходить до порогу перемикання цього елемента Кожен наступний імпульс через діод VD4 швидко розріджує конденсатор C2, тому під час дії пачки на виході DD1.2 буде логічна 0. У паузі між пачками напруга на вході 5 DD1.2 досягає порога перемикання, цей елемент перемикається лавиноподібно за рахунок позитивного зворотного зв'язку через конденсатор C13 в стан 1. В результаті в паузі між пачками на виході 10 елемента DD1.2 формується позитивний імпульс (четверта діаграма рис.4), скидає лічильник на мікросхемі DD2 в 0. вихід CN лічильника DD1.1, у результаті після закінчення пачки лічильник встановлюється у стани, відповідні числу імпульсів у пачці (отже номеру команди).

Як приклад на рис. 4 показана робота лічильника прийому пачки з п'яти імпульсів. Фронтом імпульсу з детектора пауз дані з лічильника переписуються в зсувні регістри DD3.1, DD3.2, DD4,1, в результаті чого на їх висновках 1 з'являється відповідно логічна 1, 0, 1. Після закінчення другої пачки з п'яти імпульсів, імпульс з виходу детектора пауз зрушує раніше записану інформацію з розрядів 1 зсувних регістрів в розряди 2, розряди 1 записує результат підрахунку числа імпульсів чергової пачки і т.д. В результаті при безперервному прийомі пачок з п'яти імпульсів на всіх висновках регістрів, що зсувають DD3.1, DD3.2, DD4.1 будуть логічна 1, 0, 1 відповідно. Ці сигнали надходять на входи мажорних клапанів мікросхеми DD5, на висновках з'являються сигнали, відповідні вхідним, він надходять на входи дешифратора DD6. На виході 5 дешифратора з'являється логічна 1, яка є ознакою прийому даної команди з числом імпульсів рівним п'яти.

Так відбувається при прийомі команд без перешкод. Якщо рівень перешкод сильний, число імпульсів у пачці може відрізнятися від необхідного. У цьому випадку сигнали на виході зсувних регістрів відрізнятимуться від правильних. І мажорні клапани проігнорують неправильний сигнал.

Таким чином, якщо в послідовності пачок імпульсів, що надходять на вхід дешифратора команд, у будь-яких трьох пачок, що пасують дві мають правильне число імпульсів, на потрібному виході мікросхеми DD6 буде постійно підтримуватися логічна 1.

Якщо не натиснута жодна з кнопок передавача або передавач взагалі не включений або немає сигналу прийому, на висновках 1-2-4 лічильника DD2 після закінчення пачки з восьми імпульсів буде логічний 0 і на всіх виводах, що використовуються дешифратора DD6 також логічний 0. Далі сигнали з дешифратора, команди, надходять на регулятор яскравості, зібраний на елементах DD7-DD13, R21-R30, VD5, VS1, C14-16, VT7. Зокрема використовуються команди 1, 3, 5, 7 відповідно "вкл.", "вимк.", "більше", "менше". Для одночасного керування з пульта дистанційного керування та з самого регулятора. Сигнали з дешифратора та з кнопок управління, встановлені логічні елементи 2АБО-НЕ (DD12) і 4АБО-НЕ (DD8). Перші встановлені на плавне регулювання, другі на включення та вимкнення до яких підходять ще, обмежувачі сета лічильника DD10) та скидний вузол.

Вузол плавного регулювання включає буферні інвертори DD12.1 DD12.2, генератор швидкості регулювання (DD9.1, DD9.2) і ключі (DD9.3,DD9.4). Регулятор яскравості працює наступним обвозом, сигнали команди "більше", "менше" надходять на електронні ключі, тому на їх висновках з'являються імпульси регулювання на виході елемента DD9.3 при команді "болі", а на виході елемента DD9.4 при команді "Більше". Ці сигнали надходять на висновки +1 і -1 лічильника DD10, цей лічильник надходять і сигнали "вкл.", "выкл.", відповідно вхід RE (паралельного запису, а входи паралельного запису з'єднані з "+", що означає на них встановлена ​​15) та вхід R.

Буферні елементи DD12.3, DD12.4, DD12.5 служать узгодження ланцюгів входів і виходів. Сигнали, що беруться з виходів 15 і 0, служать для зупинки обліковця при досягненні 15 і 0, тобто. стану "вкл." і "вимк.".

У регуляторі використаний імпульсний метод регулювання комутуючим елементом – терістором. Дані з лічильника DD10 надходять у вигляді цифрового коду на вхід паралельного запису лічильника DD11. Фазова інформація, необхідна роботи, надходить від випрямляча живлення всієї схеми. Синусуйдальна напруга від понижуючого трансформатора T1 випрямляється двонапівперіудним діодним випрямним мостом VDS2 і надходить на змінний резистор R27, і слідом на вхід буферного підсилювача DD1.3. При позитивному напівхвилі на вході логічного елемента DD1.3 буде високий рівень сигналу, при переході через нуль - низький, а при негативній - високий. В результаті на виході елемента будуть короткі негативні імпульси частотою 100 Гц.

Синхроімпульси надходять одночасно на вхід роздільну здатність запису PE лічильника DD1.1, на один із виходів RS - тригера, зібраного на елементах DD13.3, DD13.4 , і на керуючий вхід генератора імпульсів (на один із входів елемента DD13.1 ). Коли вхід PE лічильника DD2 приходить напруга низького рівня, код, зафіксований раніше паралельним входам D1-D4 лічильника, завантажує у нього незалежно від сигналів на тактових входах, тобто. операція паралельного завантаження асинхронна.

У вихідному положенні на виході 15 лічильника є високий рівень. Якщо рахунок досягнув максимуму, то з приходом наступного негативного тактового перепаду на вхід +1 лічильника на його виході з'явиться рівень 0. Таким обозом, на вхід RS - тригера DD13.3, DD13.4 надходять імпульси низького рівня: синхроімпульс з логічного елемента DD1.3. 11 і вихідний імпульс лічильника DD1, зміщений по відношенню до синхроімпульсу на час, що визначається цифровим кодом на паралельних входах D4-DXNUMX лічильника.

Живлення всієї схеми здійснюється за допомогою стабілізаторної мікросхеми DA1.

Налаштовують схему так: стачало встановлюють поріг спрацьовування елемента DD1.3, щоб на його виході вийшли короткі імпульси негативної полярності. Далі налаштовують генератор, що задає, його частота розраховується за формулою:

fГ=2*FC*(2n-1), Гц,

де FC - частота мережі живлення, Гц; n – число розрядів лічильника.

література:

  1. Радіо щорічник 1989р. с.136-141. Перешкодостійка система радіокерування.
  2. Радіо № 7 1996р. с.42-44. "ІК датчик в охоронній сигналізації."
  3. Радіо №1 1991р. с.60-61. "Цифровий регулятор потужності."

Автор: Русін Олександр Сергійович, м.Москва; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Інфрачервона техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Власна FM-радіостанція 06.03.2017

Дослідники університету штату Вашингтон (США) знайшли спосіб, як зробити "народне радіо", що працює у FM-діапазоні, ще народнішим. Для цього вчені використовували явище зворотного розсіювання, при якому відбувається відображення хвиль, частинок або сигналів у зворотному напрямку, тобто джерело.

Згідно з авторами винаходу, в будь-який предмет повсякденного життя - наприклад, афішу про виступ музичного гурту - можна вбудувати мініатюрну антену-відбивач з мідної стрічки, яка буде передавати потрібну інформацію - наприклад, пісню ансамблю з афіші - "на хвості" у відбитих сигналів ефіру FM-діапазон, але на суміжній частоті, щоб не створювати перешкод. Основною перевагою нового пристрою є мінімальна кількість споживаної енергії - 11 мікроват, що дозволить такій афіші забезпечити "мовлення" протягом двох років на одній годинній батарейці.

А для тих, хто хоче забезпечити повну незалежність свого мовлення, японські вчені з університету Васеда розробили спосіб виготовлення друкованих схем на надтонких діаметром всього 750 нанометрів листах еластомірної плівки за допомогою звичайного струминного принтера. На плівку наносять провідники зі срібла, потім до них додаються інші компоненти, наприклад, резистори або світлодіоди, і сендвіч запечатується другим шаром плівки. За словами вчених, їхня плівка в 50 разів міцніша за подібні гнучкі плати і може розтягуватися без пошкодження схеми.

Оскільки у виробництві використовується побутовий принтер, пристрій не вимагає спеціальної "чистої" кімнати, і будь-хто в майбутньому зможе надрукувати для себе "електронне татуювання" з мікросхемою на будь-який випадок життя - хоч для контролю цукру в крові, хоч для спостереження за скороченням м'язів, хоч для перетворення себе на живий хот-спот Wi-Fi.

Інші цікаві новини:

▪ Заряджання електромобілів від McDonald's

▪ Контактні лінзи Microsoft вимірюють рівень цукру в крові

▪ Пташиний грип у рідкому азоті

▪ Світлове чорнило

▪ Охолоджувальна тканина-кондиціонер

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

 

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Попередні підсилювачі. Добірка статей

▪ стаття Бакунін Михайло Олександрович. Знамениті афоризми

▪ стаття Чому з тексту Муму можна вирішити, що Герасим був карликом? Детальна відповідь

▪ стаття Тренувальна автомодель. Особистий транспорт

▪ стаття Електротехнічні матеріали. Кабель. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Мінеральні добрива. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

ім'я:


E-mail (не обов'язково):


коментар:





All languages ​​of this page

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

www.diagram.com.ua

www.diagram.com.ua
2000-2024