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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Senha eletrônica. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia digital Nesta parte do artigo, seu autor fala sobre o princípio de funcionamento e design do receptor IR, que, juntamente com o gerador de chaveiro, constitui um sistema de identificação automática para "amigos". Um diagrama de um dispositivo que recebe um sinal codificado de um emissor infravermelho é mostrado na fig. 1. O microcircuito DA1, que é um fotoamplificador, converte pulsos de corrente no fotodiodo BL1, excitados por flashes IR do emissor do chaveiro, em pulsos de tensão adequados para injeção direta em um analisador digital. Na fig. 2a mostra um gráfico da sequência de pulsos na saída do fotoamplificador, correspondente ao código 111011100111001, que consideraremos aqui e abaixo como exemplo.
O receptor tem dois geradores. Um deles, feito nos elementos DD1.1 e DD3.1, expande cada um dos pulsos de entrada (lembre-se, a duração dos pulsos do transmissor IR é de cerca de 10 μs) para tf1=RЗС5=0,6...0,8 ms (Fig. . 2,6). E o segundo, montado nos elementos DD1.2 e DD3.3, forma um pulso com duração tf2=R4C6=30...50 ms (Fig. 2d). Na 1ª borda deste pulso, um pulso curto (tr=R3.5C5=7 μs) é formado na saída do elemento DD10, zerando o registrador de deslocamento DD4DD5 e o contador DD6 (Fig. 2,e). Os elementos DD1.3, DD1.4, resistor R7 e ressonador de quartzo ZQ1 formam um oscilador mestre operando na frequência de 32 Hz (lembramos que o oscilador mestre do emissor IR também opera na mesma frequência).
No registrador de deslocamento, o sinal recebido (ou interferência) é fixado da seguinte forma. Na borda do pulso do primeiro flash IR, os microcircuitos DD4-DD6 são ajustados para o estado zero (zeros aparecem em suas saídas) e o contador DD6 começa a contar pulsos com uma frequência de 32 Hz. Após cerca de 768 ms (tzn/0,5), zero na saída 2 (pino 24) do contador DD5 será substituído por um. No registrador de deslocamento K6IR561, tal queda de tensão na entrada C leva ao deslocamento do número armazenado nele em um dígito em direção aos mais antigos (de acordo com o diagrama na Fig. 2 - para baixo), e o valor que naquele momento será inserido no dígito inferior do microcircuito DD1 em sua entrada D (pino 4). Pode ser 7 - estendido para tf1 pulso "único" e 1 - se não houver flash nesta familiaridade da mensagem de código. O próximo deslocamento do número ocorrerá em tzn=0 ms - um "passo", que será preservado no futuro. O sistema fará apenas deslocamentos de 16 bits (os pulsos de deslocamento gerados pelo contador DD6 são ilustrados na Fig. 2, c) - com a aparência de um sinal de alto nível (log. 1) na saída 29 do contador DD6 e, consequentemente , baixo (log. 0) na entrada DD2.2 (pino 9), o contador se travará e manterá este estado até a próxima inicialização do sistema. Assim, a sequência recebida de flashes IR é convertida em um número armazenado no registro DD4DD5. Resta saber se é código. Isso é realizado por um decodificador de diodo-resistor D1, cujo circuito (para o mesmo código 111011100111001) é ilustrado na Fig. 3. A ideia de descriptografia é simples. Todas as saídas de registro, que, de acordo com a combinação de códigos, devem ser 1, são conectadas às entradas do elemento lógico diodo-resistor AND (VD1, VD4-VD6, VD9-VD11, VD13-VD15, R1), e o saídas, que devem ser 0 , - às entradas do elemento lógico diodo-resistor OR (VD2, VD3, VD7, VD8, VD12, R2). Se um código numérico for fixado no registro, uma tensão de alto nível será definida na saída do elemento AND do decodificador e um nível baixo será definido na saída do elemento OR. E somente neste caso, um sinal 1 aparecerá na saída do receptor IR. Este estado "único" durará até que o botão "Reset" SB1 seja pressionado (vários botões da mesma finalidade podem ser ligados em paralelo) ou o canal passa qualquer outro sinal.
Todas as peças do receptor IR são montadas em placa de circuito impresso com dimensões de 83x54 mm (Fig. 4), feito de fibra de vidro de folha dupla face com uma espessura de 1,5 mm. A tecnologia de fabricação da própria placa de circuito impresso e os métodos de montagem de peças nela são os mesmos do projeto do gerador de chaveiro. Ao instalar o receptor, atenção especial deve ser dada à blindagem da cabeça fotográfica (BL1, DA1, etc.): possuindo alta sensibilidade e banda larga significativa, é suscetível a sinais elétricos de diversas origens. Uma tela em forma de caixa plana aberta com dimensões de 30x15x11 mm (na Fig. 5 está indicada por linhas tracejadas) é feita de estanho conforme desenho mostrado na Fig. 6, e soldado em dois ou três pontos à folha do fio comum. Se necessário, a sensibilidade da cabeça fotográfica pode ser reduzida desviando a entrada do microcircuito DA1 com um resistor R1 com resistência de 0,2...3 MOhm. Todos os resistores - MLT-0,125. Capacitor C2 - K53-30, C4 e C10 - importado 0 8 mm, o resto - KM-6, K10-176, KD. Ressonador de quartzo ZQ1 - relógio de tamanho pequeno. A placa fornece um local (circulado na Fig. 5 por uma linha pontilhada) para colocar e montar peças do gerador de som descrito em "Radio", 1997, No. 8, p. 44, 45. Para reduzir a iluminação do fotodiodo por fontes de luz estranhas que podem reduzir significativamente a sensibilidade do receptor, ele é colocado em um "poço" colado de poliestireno preto. Isso protegerá o fotodiodo da exposição a fontes localizadas longe do eixo óptico. Além disso, o emergente "corredor" invisível, dentro do qual só será possível o contato óptico do receptor com o emissor, aumentará as já consideráveis dificuldades de "hacking" informacional do sistema. É útil selar a janela do fotodiodo com um filme que atenua principalmente a luz visível. No papel de tal tipo de filtro infravermelho, os papéis de parede de plástico escuro tiveram um bom desempenho. Além disso, a distância na qual o receptor é capaz de detectar e decodificar os flashes IR do emissor do chaveiro excede 10 m em média. O receptor permanece operacional quando a tensão de alimentação cai para 4 V, a corrente consumida por ele não excede 1,4 mA. Uma variedade de dispositivos de sinalização pode ser conectada à saída do receptor (pino 12 do elemento DD3.6). Por exemplo, o LED HL1 com um resistor limitador de corrente R9, mostrado na fig. 1 com linhas tracejadas, ou o gerador de som mencionado acima, anunciando a aparência do "próprio". Mas se, ao sinal do receptor, o sistema de segurança deve ligar, digamos, um acionamento de fechadura elétrica de porta, um atraso deve ser introduzido no sinal que controla o atuador (IM). O esquema de sua variante possível é mostrado na fig. 5. O atraso na operação do IM depende da constante de tempo R2C1 e pode ser de vários décimos de segundo.
A duração do atraso aumentará se o diodo VD1 for incluído no circuito emissor do transistor VT3. A tensão de alimentação do IM, levando em consideração as tensões extras que surgem quando ele é desligado (o diodo VD2 é obrigatório para cargas indutivas), não deve exceder o máximo permitido para o transistor VT1 (para KT972A Ukemax \u60d 972 V, para KT45B - 2 V). Corrente de operação IM - não mais que XNUMX A. O atraso de resposta MI é uma ferramenta eficaz no combate às tentativas de pegar o código envolvido no sistema. No sistema de codificação que adotamos, mesmo um segundo atraso forçará um invasor a ficar na porta de outra pessoa por mais de uma hora. E isso - se ele tiver o equipamento apropriado, conhecimento dos princípios de codificação e características de pulso de tempo da radiação IR. É incomparavelmente mais difícil "espionar" a operação de um gerador de chaveiro IR, sem fazer contato visual com seu proprietário, do que os geradores de código que operam na faixa de rádio permitem. Autor: Yu. Vinogradov, Moscou; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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