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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Receptor infravermelho de "cartão de visita" com decodificador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / tecnologia infravermelha O diagrama esquemático do "cartão de visita" do receptor IR é mostrado na fig. 40. Aqui DA1 é um microcircuito que converte o pulso de corrente que ocorre no fotodiodo VDI sob a influência de um flash IR em um pulso de tensão cuja amplitude é suficiente para controlar diretamente os microcircuitos CMOS (Fig. 41, a). Nos elementos DD1.1 e DD1.2, é montado um único vibrador que converte um pulso curto correspondente à duração do flash IR * em um pulso com duração de tf = 50 μs (tf@1/2 tp, onde tp é o período de repetição de flashes IR no pacote de código (Fig. 41b)). Nos elementos DD1.3, DD2.3-DD2.5, é montado um dispositivo que gera um pulso na entrada R do contador DD3 (Fig. 41, d), pelo qual é transferido para o estado zero ao longo do frente do primeiro flash IR, e o intervalo de tempo Tpr (Fig. 41, c), dentro do qual o contador DD3 pode contar livremente os pulsos (de acordo com seu declínio) que chegam à sua entrada C.
A decodificação da mensagem de código, descobrindo se ela contém código N - o número de código de pulsos, é atribuída ao decodificador D1. Como exemplo demonstrando sua estrutura, a Fig. 42, e a configuração D1 para Ncode = 284 é mostrada. Como o "peso" da saída Qi em DD3 é 2^(i-1), então em notação binária Ncode=000100011100 (2^(3-1)+ +2^(4-1)+2^(5- 1)+ 2(9-1)=4+8+16+256=284). O decodificador é composto por um conector de 4 entradas** (Rl, VD3-VD5, VD9), cujas entradas são conectadas a todos os Qi=1, e um disjuntor de 8 entradas (R2, VD1, VD2, VD6-VD8, VD10, VD12), entradas que são conectadas a todas as entradas Qj=0. É fácil ver que uma tensão de alto nível (log.1) surgirá e permanecerá na saída de DD1.4 (ver Fig. 41, e) somente se o código N for fixado no contador DD3, em qualquer outro será reduzido de uma forma ou de outra a zero. Na fig. 42, b mostra a configuração do conjuntor no codificador do emissor IR, que gera Ncode = 284; sua outra posição nas saídas do contador se deve ao fato de que o "peso" da saída Qi aqui é igual a 2^(i-5).
O decodificador D1 terá estrutura semelhante para outro código N, com posições diferentes, é claro, dos diodos no conjuntor e no disjuntor. Para que o sistema responda ao código N apenas com uma exposição suficientemente longa, a cadeia R9 C11@texto Geralmente eles levam texp = 0,3 ... 3 s. Esse sistema simplesmente não responderá a um aparecimento de curto prazo de um código N (em uma tentativa, por exemplo, de selecionar rapidamente um código). A saída do dispositivo - um transistor de coletor aberto VT1 - pode ser complementada por um ou outro atuador. Por exemplo, um gerador de tom (Fig. 43, a), alertando sobre a chegada do "próprio", ou uma chave eletrônica que controla a fechadura eletromagnética Y1 (Fig. 43, b).
Em um receptor IR montado corretamente, pode ser necessário reduzir sua sensibilidade. Isso pode ser feito tanto eletricamente - desviando, por exemplo, a entrada do amplificador DA1 com o resistor R12 (mostrado em linha tracejada na Fig. 40), quanto opticamente - cobrindo o fotodiodo com um filtro "cinza", que pode ser usado, por exemplo, como papel de parede de plástico, que ao mesmo tempo executa a função de filtro, quase completamente "cortando" a parte visível do espectro de iluminação espúria. A experiência mostrou que a radiação de um gerador IR é capaz de "romper" até mesmo plástico de 1,5 ... 2 mm. Além disso, uma grande camada de proteção, que não permite determinar visualmente a posição do fotodiodo, será outro obstáculo à entrada não autorizada no sistema. A proteção contra a seleção de código é a principal preocupação dos projetistas de tais dispositivos. O sistema de codificação adotado aqui é relativamente simples: Ncode é apenas um número entre mil possíveis. Mas a seleção de código é complicada aqui e por várias outras circunstâncias. Observe que a duração da mensagem de código Tcode não pode ser muito pequena (caso contrário, os pulsos na entrada C do contador DD3 "ficarão juntos"), nem muito grande, mais do que Tpr (o próximo flash IR é transformado em um R -pulse, retornando o DD3 ao seu estado original). Complica a seleção de código e t^, em qualquer caso, atrasa muito. As funções de proteção são incorporadas mesmo no brilho do flash IR - deve ser suficiente. O aumento da iluminação do fotodiodo pode fazer com que a cabeça de foto do receptor fique fora de operação e. levar a erros na conta; E tudo isso, notamos, na ausência de contramedidas especiais, que, é claro, não são difíceis de prever aqui. É possível introduzir mais um (ou mais de um) fotossensor localizado ao lado, cuja iluminação bloqueará imediatamente o sistema. Ou um bloqueio que reage a muitas tentativas feitas. Mais de quatro em um minuto, por exemplo. As fechaduras podem, é claro, se complementar. Na fig. 44 mostra a placa de circuito do receptor IR. É feito de fibra de vidro de folha dupla face com uma espessura de 1.5 ... 2 mm. A folha na lateral das peças é usada apenas como barramento zero-"terra" (uma fonte de energia "-" é conectada a ela), nos locais por onde os condutores passam, possui círculos gravados com diâmetro de 1.5 .. .2 mm (não mostrado na figura). Conexões de folha nula para cabos "terra" são mostradas como quadrados sólidos.
O fotoamplificador (VD1, DA1, etc.) com sua alta sensibilidade, banda larga e alta impedância de entrada deve ser blindado. Caso contrário, interferências elétricas, inclusive da operação de seu próprio decodificador, podem tornar o receptor IR completamente inoperante. A tela, que possui uma "janela" para o fotodiodo, é feita de estanho em forma de caixa e soldada à folha nula em dois ou três pontos. Na fig. 44 a linha tracejada mostra sua localização aproximada. Tabela 9
Também é recomendável tomar medidas para minimizar a iluminação do fotodiodo por fontes de luz estranhas, pois isso pode reduzir significativamente a sensibilidade do receptor aos sinais de seu gerador de IR. Como um capuz limitando a iluminação lateral do fotodiodo, você pode pegar um segmento de um tubo de plástico ou metal enegrecido no interior com um diâmetro de 10 ... 15 mm. A parte fotossensível do receptor pode ser feita na forma de uma cabeça separada, conectada aos outros elementos com um cabo fino de três fios ("+", "-", pino 10 DA1). As pequenas dimensões dessa cabeça fotográfica permitirão que ela seja instalada no recorte de um olho de porta, atrás de uma placa de máscara na espessura de uma porta, em uma moldura de porta, etc. O receptor IR permanece operacional em uma ampla faixa de tensões de alimentação. A dependência da corrente Ipot consumida por ele com a tensão de alimentação Upit é mostrada na Tabela 9. *) Lembre-se de que a duração do pulso na saída do fotoamplificador DA1 depende não apenas da duração do flash IR, mas também de seu brilho - a iluminação do fotodiodo. A razão é a recuperação relativamente lenta de sua condutividade escura. **) Elementos físicos que implementam conjunção e disjunção - é assim que as funções lógicas AND e OR são geralmente chamadas em trabalhos de lógica matemática. Se pretendemos continuar a usar os resultados da pesquisa matemática e não pretendemos repeti-los (o que, aliás, seria bastante difícil), devemos pelo menos entender sua linguagem. Publicação: cxem.net
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