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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Lichtschalter auf „IR-Strahlen“. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Infrarot-Technologie Die Vorteile der IR-Fernbedienung (im Folgenden als Fernbedienung bezeichnet) hat bereits jeder erlebt. Die Fernsteuerung ist in unser tägliches Leben eingedrungen und spart uns Zeit genug. Aber im Moment sind leider nicht alle Elektrogeräte mit einer Fernbedienung ausgestattet. Dies gilt auch für Lichtschalter. Unsere Branche produziert zwar derzeit einen solchen Schalter, aber er kostet viel Geld und ist sehr, sehr schwer zu finden. Dieser Artikel schlägt eine ziemlich einfache Schaltung eines solchen Schalters vor. Im Gegensatz zum Industriemodell, das ein BIS umfasst, ist es hauptsächlich aus einzelnen Elementen zusammengesetzt, was natürlich die Abmessungen erhöht, aber bei Bedarf leicht repariert werden kann. Wenn Sie jedoch auf der Suche nach Abmessungen sind, können Sie in diesem Fall ebene Teile verwenden. Diese Schaltung verfügt außerdem über einen eingebauten Sender (bei Industrieschaltungen nicht), sodass Sie die Fernbedienung nicht ständig bei sich tragen oder danach suchen müssen. Es reicht aus, die Hand in einem Abstand von bis zu zehn Zentimetern an den Schalter zu halten, und schon funktioniert es. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass alle Fernbedienungen aller importierten oder inländischen Funkgeräte zur Fernsteuerung geeignet sind. Sender Abbildung 1 zeigt ein Diagramm des Senders kurzer Impulse [1]. Dadurch können Sie den Stromverbrauch des Senders aus der Stromquelle reduzieren und so die Lebensdauer einer Batterie verlängern. Auf den Elementen DD1.1, DD1.2 ist ein Impulsgenerator aufgebaut, der mit einer Frequenz von 30 ... 35 Hz folgt. Kurze Impulse von 13 ... 15 μs Dauer werden durch die Differenzierschaltung C2R3 gebildet. Die Elemente DD1.4-DD1.6 und ein normalerweise geschlossener Transistor VT1 bilden einen Impulsverstärker mit einer IR-Diode VD1 an der Last.
Die Abhängigkeit der Hauptparameter eines solchen Generators von der Versorgungsspannung Upit ist in der Tabelle dargestellt. Tabelle 1
Hier: Iimp ist die Amplitude des Stroms in der IR-Diode, Ipot ist der Strom, den der Generator aus der Stromquelle verbraucht (mit dem Wert der Widerstände R5 und R6, die im Diagramm angegeben sind). Als Sender kann auch jede Fernbedienung von heimischen oder importierten Geräten (Fernseher, Videorecorder, Musikanlage) dienen. Die Leiterplatte ist in Abb.3 dargestellt. Es wird vorgeschlagen, es aus doppelseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm herzustellen. Die Folie an der Seite der Teile (in der Abbildung nicht dargestellt) übernimmt die Funktion eines gemeinsamen (negativen) Drahtes der Stromquelle. Um die Löcher für die Führung der Teile in der Folie werden Bereiche mit einem Durchmesser von 1,5–2 mm geätzt. Die Anschlüsse der mit dem gemeinsamen Draht verbundenen Teile werden direkt mit der Folie dieser Seite der Platine verlötet. Der Transistor VT1 wird mit einer M3-Schraube ohne Kühlkörper an der Platine befestigt. Die optische Achse der IR-Diode VD1 muss parallel zur Platine und 5 mm von dieser entfernt sein. Empfänger (mit eingebautem Sender) Der Empfänger wird nach dem klassischen Schema der russischen Industrie (insbesondere bei Rubin-, Temp-Fernsehern usw.) zusammengebaut [1]. Seine Schaltung ist in Abbildung 2 dargestellt. IR-Strahlungsimpulse fallen auf die IR-Fotodiode VD1, werden in elektrische Signale umgewandelt und durch die Transistoren VT3, VT4 verstärkt, harte Arbeit ist nach einer gemeinsamen Emitterschaltung verbunden. Auf dem Transistor VT2 ist ein Emitterfolger montiert, der den Widerstand der dynamischen Last der Fotodiode VD1 und des Transistors VT1 an die Eingangsimpedanz der Verstärkerstufe am Transistor VT3 anpasst. Die Dioden VD2, VD3 schützen den Impulsverstärker am Transistor VT4 vor Überlastungen. Alle Eingangsverstärkerstufen des Empfängers unterliegen einer tiefen Stromrückkopplung. Dies sorgt für eine konstante Lage des Arbeitspunkts der Transistoren unabhängig von der äußeren Beleuchtungsstärke – eine Art automatische Verstärkungsregelung, die besonders wichtig ist, wenn der Receiver in Räumen mit künstlicher Beleuchtung oder im Freien bei hellem Tageslicht betrieben wird, wenn die Stärke der Außenbeleuchtung zu hoch ist Die IR-Fremdstrahlung ist sehr hoch. Als nächstes durchläuft das Signal einen aktiven Filter mit einer doppelten T-förmigen Brücke, die auf einem VT5-Transistor, den Widerständen R12-R14 und den Kondensatoren C7-C9 aufgebaut ist. Der Transistor VT5 muss einen Stromübertragungskoeffizienten H21e = 30 haben, sonst kann es zu einer Erregung des Filters kommen. Der Filter reinigt das Sendersignal von Wechselstromnetzstörungen, die von elektrischen Lampen ausgehen. Die Lampen erzeugen einen modulierten Strahlungsfluss mit einer Frequenz von 100 Hz und zwar nicht nur im sichtbaren Teil des Spektrums, sondern auch im IR-Bereich. Das gefilterte Signal der Codenachricht wird am Transistor VT6 gebildet. Dadurch erhält man an seinem Kollektor kurze Impulse (bei Empfang von einem externen Sender) oder proportionale Impulse mit einer Frequenz von 30 ... 35 Hz (bei Empfang von einem eingebauten Sender). Die vom Empfänger kommenden Impulse werden dem Pufferelement DD1.1 und von diesem der Gleichrichterschaltung zugeführt. Die Gleichrichterschaltung VD4, R19, C12 funktioniert folgendermaßen: Wenn der Ausgang des Elements logisch 0 ist, ist die VD4-Diode geschlossen und der Kondensator C12 entladen. Sobald am Ausgang des Elements Impulse auftreten, beginnt sich der Kondensator aufzuladen, jedoch allmählich (nicht ab dem ersten Impuls), und die Diode verhindert, dass er sich entlädt. Der Widerstand R19 ist so gewählt, dass der Kondensator Zeit hat, sich mit nur 1 ... 3 Impulsen vom Empfänger auf eine Spannung gleich logisch 6 aufzuladen. Dies ist ein weiterer Schutz vor Störungen, kurzen IR-Blitzen (z. B. durch Kamerablitz, Blitz usw.). Die Entladung des Kondensators erfolgt über den Widerstand R19 und dauert 1 ... 2 s. Dies verhindert ein Quetschen und willkürliches Ein- und Ausschalten der Leuchte. Als nächstes wird ein Verstärker DD1.2, DD1.3 mit kapazitiver Rückkopplung (C3) installiert, um an seinem Ausgang scharfe rechteckige Abfälle zu erhalten (beim Ein- und Ausschalten). Diese Tropfen werden über zwei auf dem DD2-Chip montierte Trigger dem Eingang des Teilers zugeführt. Sein nicht invertierter Ausgang ist mit einem Verstärker verbunden, der auf dem VT2-Transistor, der den VD10-Thyristor steuert, und dem VT11-Transistor basiert. Invertiert wird an den Transistor VT9 angelegt. Diese beiden Transistoren (VT8, Vt8) dienen dazu, beim Ein- und Ausschalten des Lichts die entsprechende Farbe auf der VD9-LED zu zünden. Es übernimmt auch die Funktion eines „Leuchtfeuers“, wenn das Licht ausgeschaltet ist. An den Eingang R des Teilertriggers ist eine RC-Schaltung angeschlossen, die zurücksetzt. Dies ist erforderlich, damit das Licht nach dem Einschalten nicht versehentlich aufleuchtet, wenn die Spannung in der Wohnung ausgeschaltet wird. Der eingebaute Sender dient zum Einschalten des Lichts ohne Fernbedienung (wenn Sie Ihre Handfläche an den Schalter halten). Es wird auf den Elementen DD1.4-DD1.6, R20-R23, C14, VT7, VD5 montiert. Der eingebaute Sender ist ein Impulsgenerator mit einer Wiederholfrequenz von 30 ... 35 Hz und eine IR-LED wird durch harte Arbeit an die Last angeschlossen. Die IR-LED wird neben der IR-Fotodiode installiert und muss in die gleiche Richtung wie diese gerichtet sein, und sie müssen durch eine undurchsichtige Trennwand getrennt sein. Der Widerstand R20 ist so gewählt, dass der Betätigungsweg bei angehobener Handfläche 50 ... 200 mm beträgt. Im eingebauten Sender können Sie eine IR-Diode vom Typ AL147A oder eine andere verwenden. (Ich habe zum Beispiel eine IR-Diode von einem alten Antrieb verwendet, aber der Widerstand R20=68 Ohm). Das Netzteil ist nach dem klassischen Schema auf KREN9B aufgebaut und die Ausgangsspannung beträgt 9V. Es umfasst DA1, C15-C18, VS1, T1. Der Kondensator C19 dient zum Schutz des Geräts vor Überspannungen. Die Belastung im Diagramm ist mit einer Glühlampe dargestellt.
Die Leiterplatte des Empfängers (Abb. 4) besteht aus einseitiger Glasfaserfolie mit einer Größe von 100 x 52 mm und einer Dicke von 1,5 mm. Alle Teile, mit Ausnahme der Diode VD1, VD5, VD8, werden wie gewohnt eingebaut, die gleichen Dioden werden von der Montageseite her eingebaut. Die Diodenbrücke VS1 ist zusammengebaut und in der importierten Technologie werden häufig diskrete Gleichrichterdioden verwendet. Die Diodenbrücke (VD8-VD11) ist auf Dioden der KD213-Serie aufgebaut (andere sind im Diagramm angegeben), die Dioden sind übereinander (Spalte) verlötet, diese Methode dient der Platzersparnis. Literatur: 1. Radio Nr. 7, 1996, S. 42-44. "IR-Sensor in der Einbruchmeldeanlage." Autor: Rusin Alexander Sergeevich, Moskau; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru
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