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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Infrarot-Visitenkartenempfänger mit Decoder. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Infrarot-Technologie Das schematische Diagramm des IR-Empfängers "Visitenkarte" ist in Abb. 40 dargestellt. 1. Hier ist DA41 eine Mikroschaltung, die den Stromimpuls, der in der VDI-Fotodiode unter dem Einfluss eines IR-Blitzes auftritt, in einen Spannungsimpuls umwandelt, dessen Amplitude ausreicht, um CMOS-Mikroschaltungen direkt zu steuern (Abb. 1.1, a). Auf den Elementen DD1.2 und DD50 ist ein einzelner Vibrator montiert, der einen kurzen Impuls, der der Dauer des IR-Blitzes * entspricht, in einen Impuls mit einer Dauer von tf = 1 μs umwandelt (tf@2/41 tp, wobei tp ist die Wiederholungsperiode der IR-Blitze im Codepaket (Fig. 1.3b)). Auf den Elementen DD2.3, DD2.5-DD3 ist ein Gerät montiert, das am Eingang R des Zählers DD41 (Fig. 41, d) einen Impuls erzeugt, durch den es entlang der in den Nullzustand überführt wird vor dem ersten IR-Blitz und das Zeitintervall Tpr (Abb. 3, c), innerhalb dessen der DDXNUMX-Zähler die an seinem Eingang C ankommenden Impulse (entsprechend ihrer Abnahme) frei zählen kann.
Die Decodierung der Codenachricht, um herauszufinden, ob sie N-Code enthält - die Codeanzahl von Impulsen - wird dem Decodierer D1 zugewiesen. Als ein Beispiel, das seinen Aufbau demonstriert, zeigt Abb. 42, und die Konfiguration D1 für Ncode = 284 ist gezeigt. Da das "Gewicht" der Qi-Ausgabe in DD3 2^(i-1) ist, dann in binärer Schreibweise Ncode=000100011100 (2^(3-1)+ +2^(4-1)+2^(5- 1)+ 2(9-1)=4+8+16+256=284). Der Decoder besteht aus einem Steckverbinder mit 4 Eingängen** (R3, VD5-VD9, VD1), dessen Eingänge alle mit Qi=8 verbunden sind, und einem Disjunktor mit 2 Eingängen (R1, VD2, VD6, VD8-VD10, VD12, VD0), Eingänge, die alle mit Qj = XNUMX verbunden sind. Es ist leicht zu erkennen, dass eine Spannung mit hohem Pegel (log.1) nur dann entsteht und am Ausgang von DD1.4 (siehe Abb. 41, e) bleibt, wenn im Zähler DD3 ein N-Code festgelegt ist, in jedem anderen Fall wird so oder so auf null reduziert. Auf Abb. 42, b zeigt die Konfiguration des Verbinders im Codierer des IR-Emitters, der Ncode = 284 erzeugt; seine andere Position an den Ausgängen des Zählers ist darauf zurückzuführen, dass das "Gewicht" des Ausgangs Qi hier gleich 2^(i-5) ist.
Der Decoder D1 wird für einen anderen N-Code eine ähnliche Struktur haben, natürlich mit unterschiedlichen Positionen der Dioden im Konjunktor und Disjunktor. Damit das System auf den N-Code nur bei ausreichend langer Belichtung reagiert, muss die Kette R9 C11@texp. Normalerweise dauern sie texp = 0,3 ... 3 s. Ein solches System reagiert einfach nicht auf ein kurzzeitiges Erscheinen eines N-Codes (z. B. bei dem Versuch, schnell einen Code auszuwählen). Der Ausgang des Geräts - ein Open-Collector-Transistor VT1 - kann durch den einen oder anderen Aktor ergänzt werden. Zum Beispiel ein Tongenerator (Abb. 43, a), der vor der Ankunft von "Eigenem" warnt, oder ein elektronischer Schlüssel, der das elektromagnetische Schloss Y1 steuert (Abb. 43, b).
Bei einem richtig zusammengebauten IR-Empfänger kann es notwendig sein, seine Empfindlichkeit zu verringern. Dies kann sowohl elektrisch erfolgen - beispielsweise durch Überbrücken des Eingangs des DA1-Verstärkers mit dem Widerstand R12 (in Fig. 40 gestrichelt dargestellt) als auch optisch - durch Abdecken der Fotodiode mit einem "grauen" Filter, was möglich ist B. als Kunststofftapete verwendet, die gleichzeitig die Filterfunktion übernimmt und den sichtbaren Teil des Spektrums der Störbeleuchtung fast vollständig "abschneidet". Die Erfahrung hat gezeigt, dass die Strahlung eines IR-Generators selbst 1,5 ... 2 mm dicken Kunststoff „durchbrechen“ kann. Darüber hinaus wird eine große Schutzfolie, die eine visuelle Bestimmung der Position der Fotodiode nicht zulässt, ein weiteres Hindernis für den unbefugten Zugriff auf das System sein. Der Schutz vor Codeauswahl ist das Hauptanliegen der Designer solcher Vorrichtungen. Das hier angenommene Codierungssystem ist relativ einfach: Ncode ist nur eine Zahl von tausend möglichen. Aber die Codeauswahl ist hier und in einer Reihe anderer Umstände kompliziert. Beachten Sie, dass die Dauer der Codemeldung Tcode weder zu klein sein darf (sonst "kleben die Impulse am Eingang C des Zählers DD3 zusammen"), noch zu groß, länger als Tpr (der nächste IR-Blitz wird in ein R -Impuls, der DD3 in seinen ursprünglichen Zustand zurückversetzt). Erschwert die Auswahl des Codes und verlangsamt ihn auf jeden Fall erheblich. Auch in die Helligkeit des IR-Blitzes sind Schutzfunktionen eingearbeitet – sie sollte nur ausreichend sein. Eine stärkere Beleuchtung der Fotodiode kann den Fotokopf des Empfängers außer Betrieb setzen und. zu Fehlern im Konto führen; Und das alles, stellen wir fest, ohne besondere Gegenmaßnahmen, die hier natürlich nicht schwer vorherzusehen sind. Es ist möglich, einen weiteren (oder mehr als einen) seitlich angeordneten Fotosensor einzuführen, dessen Beleuchtung das System sofort blockiert. Oder ein Schloss, das auf zu viele Versuche reagiert. Zum Beispiel mehr als vier pro Minute. Schlösser können sich natürlich ergänzen. Auf Abb. 44 zeigt die IR-Empfänger-Leiterplatte. Es besteht aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1.5 ... 2 mm. Die Folie an der Seite der Teile wird nur als Null-Bus-"Masse" verwendet (eine "-" Stromquelle ist daran angeschlossen), an Stellen, an denen die Leiter verlaufen, hat sie geätzte Kreise mit einem Durchmesser von 1.5 ... .2 mm (in der Figur nicht gezeigt). Null-Folien-Verbindungen zu "Masse"-Leitungen sind als ausgefüllte Quadrate dargestellt.
Der Fotoverstärker (VD1, DA1 usw.) mit seiner hohen Empfindlichkeit, Breitbandigkeit und hohen Eingangsimpedanz muss abgeschirmt werden. Andernfalls können elektrische Interferenzen, einschließlich des Betriebs des eigenen Decoders, den IR-Empfänger vollständig funktionsunfähig machen. Der Schirm, der ein "Fenster" für die Fotodiode hat, wird aus Zinn in Form eines Kastens hergestellt und an zwei oder drei Punkten mit der Nullfolie verlötet. Auf Abb. In 44 zeigt die gestrichelte Linie seine ungefähre Position. Tabelle 9
Es wird auch empfohlen, Maßnahmen zu ergreifen, um die Beleuchtung der Fotodiode durch Fremdlichtquellen zu minimieren, da dies die Empfindlichkeit des Empfängers gegenüber den Signalen seines IR-Generators erheblich verringern kann. Als Haube, die die seitliche Beleuchtung der Fotodiode begrenzt, können Sie ein Segment eines innen geschwärzten Kunststoff- oder Metallrohrs mit einem Durchmesser von 10 ... 15 mm nehmen. Der lichtempfindliche Teil des Empfängers kann in Form eines separaten Kopfes ausgeführt werden, der mit einem dünnen dreiadrigen Kabel ("+", "-", Stift 10 DA1) mit seinen anderen Elementen verbunden ist. Die geringen Abmessungen eines solchen Fotokopfes ermöglichen den Einbau in den Ausschnitt einer Türöse, hinter einer Abdeckplatte in Türstärke, in einem Türrahmen etc. Der IR-Empfänger bleibt über einen weiten Bereich von Versorgungsspannungen betriebsbereit. Die Abhängigkeit des von ihm aufgenommenen Stroms Ipot von der Versorgungsspannung Upit ist in Tabelle 9 dargestellt. *) Denken Sie daran, dass die Dauer des Impulses am Ausgang des Fotoverstärkers DA1 nicht nur von der Dauer des IR-Blitzes abhängt, sondern auch von seiner Helligkeit - der Beleuchtung der Fotodiode. Der Grund ist die relativ langsame Erholung seiner Dunkelleitfähigkeit. **) Physikalische Elemente, die Konjunktion und Disjunktion implementieren - so werden die logischen Funktionen UND und ODER normalerweise in Arbeiten zur mathematischen Logik genannt. Wenn wir die Ergebnisse der mathematischen Forschung weiterverwenden und nicht wiederholen wollen (was übrigens ziemlich schwierig wäre), dann müssen wir zumindest ihre Sprache verstehen. Veröffentlichung: cxem.net
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