Категории

Популярные схемы
Схема охранного устройства на ИК-лучах  
Схема охранного устройства на ИК-лучахДля организации охранного устройства, реагирующего на пересечение или отражение инфракрасного луча, или устройства управления на ИК-лучах требуется ИК-канал, состоящий из передающего и приемного модулей. При этом желательно чтобы эти модули были миниатюрными и приемный модуль реагировал на ИК-сигнал только собственного передатчика, игнорируя попадание на его фотодиод ИК-излучения от других источников (пультов ДУ, других модулей, осветительных ламп).


Распознавание собственного луча построено по принципу частотного кодирования, широко применяющемуся в простых системах радиоуправления.

Принципиальная схема излучателя показана на рисунке 1. Это мультивибратор на микросхеме D1, который вырабатывает импульсы частотой 12 кГц. Эта частота при сопротивлении R1 = 200 кОм.

Изменив R1 можно изменить и частоту модуляции, например, чтобы получить частоту модуляции 7 кГц R1 должно быть 300 кОм.

Эти импульсы поступают на электронный ключ на транзисторах VT1 и VT2. Ключ манипулирует ток, проходящий через светодиод инфракрасного излучения VD1 (АЛ 147). Ток ограничивается резистором R4. В результате VD1 излучает ИК-поток, смодулированный частотой мультивибратора (в данном случае примерно 12 кГц).

Питается передатчик постоянным напряжением 4,5-12В, которое подается по двухпроводной линии, при использовании передатчика в составе датчика пересечения ИК-луча, и от гальванической батареи, если передатчик работает в составе дистанционного управления.

Во втором случае, наиболее простой способ кодировки — это подключение источника питания к данному передатчику через механический номеронабиратель от телефонного аппарата. Вращая диск механического номеронабирателя можно передавать по ИК-каналу импульсные посылки, состоящие из 1-10 модулированных пачек.

Безусловно, могут быть и другие варианты кодировки. Если нужно передавать только одну команду, например на выключение или включение какого то устройства, можно ограничиться всего одной кнопкой, включенной в разрыв цепи питания.

Рис.2
Схема охранного устройства на ИК-лучахПринципиальная схема фотоприемника показана на рисунке 2. В её основе лежит схема аналогового усилителя на инверторе микросхемы КМОП. ИК-излучение воспринимает фотодиод VD1, его обратное сопротивление совместно с резистором R1 образует делитель напряжения.

Обратное сопротивление фотодиода меняется при освещении его ИК-излучением, в результате чего в точке соединения диода и резистора формируется переменное напряжение, частота которого соответствует частоте модуляции излучателя.

Это напряжение через С1 поступает на первый каскад усиления, выполненный на элементе D1.1. Резистор R2 и реактивное сопротивление конденсатора С1 переводят этот элемент в режим аналогового усилителя переменного тока.

Далее следует усилитель-ограничитель на элементе D1.2, эффект ограничения достигается диодами VD2 и VD3, включенными параллельно резистору R4, переводящему элемент в режим аналогового усилителя. На выходе ограничителя включен контур L1C4, настроенный на частоту модуляции передатчика.

Если частота ИК-импульсов не соответствует настройке этого контура, его сопротивление низко, и оно шунтирует сигнал, ослабляя амплитуду переменного напряжения. При совпадении частоты модуляции с частотой резонанса контура, переменное напряжение на нем резко возрастает. Затем это напряжение усиливается еще одним каскадом усиления на элементе D1.3, переведенным в режим аналогового усилителя.

С выхода D1.3 переменное напряжение поступает на детектор на VD3 и С7. Если резонансная частота контура L1C4 совпадает с частотой модуляции, то на С7 появляется постоянное напряжение, соответствующее по уровню логической единице. Эта единица подается на вход триггера Шмитта D1.4, D1.5, который формирует логический уровень, и на выходе элемента D1.6 будет логический ноль.

Если резонансная частота контура L1C4 не совпадает с частотой модуляции, то напряжение на С7 не достигнет порогового уровня, и на выходе элемента D1.6 будет логическая единица.

Таким образом, когда свой сигнал есть, — на выходе D1.6 будет ноль, когда сигнала нет или сигнал не свой — на выходе D1.6 будет единица. Диапазон питания приемника 4,5..15 В.

Вместо микросхем K561ЛH2 можно использовать К1561ЛН2. Катушка L1 наматывается на ферритовом кольце диаметром 10-12 мм из феррита проницаемостью 400-2000 (например 2000НМ). Для частоты резонанса 12 кГц она должна содержать 100 витков, а для частоты 7 кГц 60 витков. Провод ПЭВ диаметром 0,2-0,4 мм.

Один светодиод АЛ 147 можно заменить двумя последовательно включенными АЛ107.

Поскольку настройка контура L1 С4 затруднена (нужно отматывать витки или навешивать грозди конденсаторов), частоту резонанса контура устанавливают только ориентировочно, а затем производят сопряжение настроек передающего и приемного узлов подстройкой частоты модуляции передатчика подбором номинала R1 (рисунок 1).

Чтобы получить точное сопряжение, если позволяют габариты, можно R1 заменить миниатюрным подстроечным резистором. Точность настройки определяют измеряя постоянное напряжение на С7 (рисунок 2), при приеме сигнала от ИК-передатчика.

Дальность связи, при тщательном сопряжении, составляет около 8-10 метров. Дальность связи, при необходимости, можно уменьшить уменьшив сопротивление R7 (рисунок 2)

Если ИК-канал будет использоваться в охранной системе как датчик пересечения ИК-луча, то на фотодиод и светодиод нужно надеть трубчатые бленды и точно навести их друг на друга.


ДРУГИЕ ПОХОЖИЕ СХЕМЫ НА САЙТЕ:


Авторизация
Логин:
Пароль:
Напомнить пароль?

Облако тегов

Опрос
Схемы каких устройств вам наиболее интересны?

Бытовых устройств
Промышленных устройств
Различные простые схемы
Другие


Интересные схемы