מוצפן ומפענח של ערוץ הרדיו של שומר הרכב. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מקודד ומפענח של ערוץ הרדיו של השומר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מְכוֹנִית. מכשירי אבטחה ואזעקות

חובבי רדיו ונהגים רבים כבר יודעים שגופי הפנים מאפשרים כיום התקנה והפעלה של מכשירי כלב שמירה אלקטרוניים עם ערוץ רדיו במכונית.

בניגוד לשומרי מכוניות הקול-אזעקה הנפוצים, שומר בעל ערוץ רדיו אינו משמיע אזעקה לכל השכונה, אלא רק לבעלים (אם כי במידת הצורך, הוא מסוגל לשכפל את אות הרדיו באותות קול ואור חזקים. ).

לאחר קבלת אות אזעקה בערוץ הרדיו, הבעלים נוקט בפעולות המתאימות לנסיבות הספציפיות, בפרט, מתקשר למשטרה ומדווח על ניסיון לפתוח את המכונית או לפרק את מרכיביה. אם למרות האמצעים שננקטו, הגניבה עדיין מתרחשת, אזי נותרה אפשרות ממשית למצוא את המכונית "לוהטת על עקביה" על ידי שוטרים מצוידים בציוד הדרוש.

ערוץ הרדיו auto watchman מורכב משני בלוקים - שידור וקבלה.

יחידת השידור כוללת את מגן הרכב עצמו עם סט החיישנים הדרוש, מקודד ומשדר עם אנטנה מקרינה. יחידה זו מותקנת על מכונית. מקור הכוח יכול להיות סוללה מובנית או סוללה מובנית משלה.

יחידת הקליטה מורכבת מאנטנת קליטה, מקלט, מפענח ומחולל אותות אזעקה. יחידה זו עשויה בצורת כיס מיניאטורי עם אספקת חשמל אוטונומית, או כמקלט שולחני, רגיש במיוחד המופעל על ידי הרשת.

באופן כללי, כאשר השמירה האוטומטית מופעלת, המשדר מתחיל לפלוט אות רדיו המאופנן על ידי קוד דופק שנוצר על ידי המקודד. מקלט עם מפענח מפריד את אות הקוד "שלו" ממסת האותות באוויר ומפעיל את מחולל אותות האזעקה.

במציאות, יכולות להיות אפשרויות רבות לארגון ערוץ רדיו בשל מגוון המשימות המעשיות. אבל בכל המקרים, הפרמטרים של ערוץ הרדיו חייבים לעמוד בדרישות הטכניות שנקבעו על ידי פיקוח המדינה לתקשורת. להלן העיקריים שבהם:

תדר הפעלה, kHz......26 945
סטיית תדר יחסית מותרת של המתנד המקומי של המשדר והמקלט, לא יותר.......50*10^-6
דרגת פליטה......AID; FID; תַרמִיל
הספק משדר לכל ספק, W, לא יותר.......2
סטיית תדר המשדר, קילו-הרץ, לא יותר.......3
רוחב פס של תדר קרינה, קילו-הרץ, לא יותר, ברמה של -30 dB.......12
הדיוק של הגדרת התדר ההתחלתי של המתנד המקומי של המשדר והמקלט אינו גרוע מ.......20*10^-6
רמת פליטות מזויפות, dB, לא יותר.......-40

על פי "תקנות הרדיו" של איגוד התקשורת הבינלאומי (כרך 1, "רדיו ותקשורת." M., 1985), מחלקות הפליטה מסומנות בדרך כלל בשלושה סמלים. הראשונה - האות - מציינת את סוג האפנון של הספק הראשי. השני - מספר - על אופי האותות המאפננים את הספק הראשי. השלישית היא האות - סוג המידע המועבר.

ביחס לענייננו, האות A מציינת אפנון דו-פס, האות F - תדר, P - רצף של פולסים לא מווסתים. המספר 1 מתאים לאופציה עם ערוץ אחד המכיל מידע קוונטי או דיגיטלי ללא שימוש בתת-נשא מאפנן (לא כולל חלוקת זמן של ערוצים), והמספר 0 מתאים להיעדר אות מאפנן. ולבסוף, האות D מוקצית למקרה של העברת מידע דיגיטלי, אותות טלמטריה ושליטה מרחוק.

קל לראות שהדרישות המובאות כאן נוגעות בעיקר למשדר. זה מובן - אחרי הכל, האפשרות להפעלה בו-זמנית משותפת של כמה מערכות אבטחה תהיה תלויה במידה רבה באיכות שלה. המאפיינים של המקלט יכולים להיות כל דבר כל עוד הוא מספק תקשורת אמינה בתנאי הפעלה ספציפיים ואינו מהווה בעצמו מקור להפרעות.

הדרישות המפורטות ככל הנראה אינן סופיות, והן יעודכנו ככל שתשלוט בטכנולוגיה זו.

הצמתים המורכבים ביותר של ערוץ רדיו הם המקודד והמפענח. לכן החליטו העורכים, על פי המסורת, להתחיל את ההיכרות שלנו עם ערוץ הרדיו auto watchman בכתבה על צמתים אלו. בעתיד מתוכנן לפרסם תיאורים של יחידות כלבי השמירה הנותרות ברדיו.

הכנסת ערוץ רדיו למערכת אזעקת אבטחה אלקטרונית מרחיבה באופן דרמטי את יכולותיה ותחייב את המעצב לפתור משימה קשה - להבטיח בחירה אמינה של אות רדיו אחד מבין רבים אחרים, כולל אותות למטרות דומות.

כדי לעשות זאת, נראה שמספיק למצוא קטע "שקט" בטווח רדיו מסוים ולפלוט בו רק ספק אחד. אז היעלמות הספק תשמש כאות אזעקה. או להיפך - הופעתו של מנשא תהווה אות מדאיג. מערכת רדיו כזו היא די פשוטה ליישום. עם זאת, מסתבר שזה מועיל מעט. ראשית, משום שכמעט ולא נותרו קטעים "שקטים" בספקטרום הרדיו המודרני; שנית, בשום אופן לא מוגן מחסימה אפילו באמצעים הפרימיטיביים ביותר, מהפרעות המעוררות שיחות שווא, הוא יאכזב במהירות את יוצרו; שלישית, שימוש כזה בגלי שידור כנראה יתנגש עם חקיקת תקשורת הרדיו*.

דרך נוספת היא לווסת את הספק עם אות טון. אבל גם כאן, הקשיים ביצירת מסננים עם הסלקטיביות הדרושה ודיוק במיקום התדר שלהם אינם מאפשרים הצבת מספר משמעותי של ערוצים ברוחב הפס של מקלט הרדיו: בדרך כלל לא יותר מ-10-15, כלומר אותו מספר של עצמים מוגנים. . כמובן שגם חסינות הרעש של מערכות כאלה נמוכה.

הספק יכול להיות גם מווסת (מניפולציה) על ידי אות פועם. מערכות הצפנה כאלה משמשות, אך לרוב בצורות פשוטות מאוד: מגוון האותות מושג על ידי שינוי רוחב הפולסים (PWM), מספרם וכו'. גם היכולות של מערכות כאלה קטנות יחסית, במיוחד בשידורים מוגבלים בזמן.

אחד העקרונות האפשריים לבניית אות הצפנה עם "קיבולת" קומבינטורית גדולה הוא שהזמן המוקצב לשידור מחולק למרווחים שווים - מקומות היכרות, שכל אחד מהם מתאים ל-0 או ל-1. אם ניקח נוכחות גבוהה -קרינת תדר באנטנה של המשדר, ו-1 פירושו היעדרו, אז אות מוצפן כזה יקבל צורה של הודעת רדיוטלגרף קצרה מאוד.

ברצף בינארי המורכב מ-n תווים, ניתן למקם הודעות הצפנה שונות בגודל 2". אולם בנוסף לחלק המידע בפועל, הודעה כזו מכילה בדרך כלל גם ביטים עזר (start, למשל), המפשטים את פענוחה.

איור 1 מציג תרשים סכמטי של מקודד שמיישם עיקרון זה.

איור 1 (לחץ להגדלה)

המקודד מכיל מתנד קוורץ מיוצב בתדר נמוך (DD5.3, DD5.4, ZQ1), טריגר (DD4.3. DD4.4), אשר משנה את מצבו כאשר צומת השמירה מופעל (אם רמה גבוהה מופיע לפחות לזמן קצר בכניסת "אות") ), צומת להעברת המערכת למצב המתנה (SB1, DD4.1, DD4.2) ומונה DD1, השולט על פעולת המתגים DD2 ו-DD3.

שילוב הצפנה זה או אחר מחויג על ידי חיבור כניסות המידע של מתגים D02, DD3 עם חוט החשמל החיובי או עם החוט המשותף. המקום הראשוני (אפס) של שילוב ההצפנה תפוס תמיד על ידי אחד - סיבית ההתחלה (רמה גבוהה מוחלת על פין 14 של מתג DD2). המקומות המוכרים 1,2,..., 14 (לפי המספרים של מסופי הרתמה) מגיעים בזמן בדיוק בסדר הזה.

המקודד שולט על פעולת משדר הרדיו עם אותות מהפלט של האלמנטים DD5.2 ו-DD6.4. כאשר מופיעה רמה נמוכה ביציאה של אלמנט DD5.2, המתח למשדר מופעל. תרשים של אחת האפשרויות עבור יחידת אספקת החשמל מוצג באיור 2.

מקודד ומפענח של ערוץ הרדיו של השומר
איור 2

אותות מהפלט של אלמנט DD6.4 שולטים בפעולת הנתיב בתדר גבוה של המשדר. אות המניפולציה יכול להיות מסופק למעגל הפולט של טרנזיסטור שלב הביניים או שלב המוצא דרך טרנזיסטור החיץ VT2 (איור 3).

מקודד ומפענח של ערוץ הרדיו של השומר
איור 3

שידור של שילוב הצפנה אפשרי רק במצב "קוד" של מתג SA1. עמדת "פליטה מתמשכת" נועדה לשלוט במצב ולהגדיר את המשדר.

במצב אבטחה, קלט "אות" הוא ברמה נמוכה; הטריגר DD4.3, DD4.4 על ידי לחיצה על כפתור SB1 מוגדר למצב 0, שבו מחולל השעון מעוכב, והמונה DD1 עובר למצב אפס, בו קיים מתח ברמה נמוכה ביציאות שלו. כתוצאה מכך, הפלט של מתג DD2 נמוך (כמו בכניסת XO), והפלט של מתג DD3 נמצא במצב של התנגדות גבוהה. כוח המשדר והמפתח כבויים.

לאחר הפעלת צומת כלב השמירה, הרמה בכניסת "אות" משתנה מאפס לאחד, הדק DD4.3, DD4.4 עובר למצב 1, מתח המשדר מופעל ומחולל השעון מתחיל לעבוד. מונה DD1 ומתגים יוצרים שילוב קוד של פולסים המתאים למיקום המגשרים של שדה המגע X1. שילוב הצפנה זה נשלח למניפולטור המשדר דרך האלמנט הפתוח DD6.4.

במקודד עם מהוד קוורץ "שעון" במחולל השעון, משך היכרות אחת יהיה כ-1,95 אלפיות השנייה. משך שילוב ההצפנה כולו הוא 30 אלפיות השנייה, ההפסקות ביניהן הן כ-470 שניות. משך ההפסקה נקבע על פי משך החיים של האות ברמה הגבוהה במוצא של מכלול הנגדים-דיודה VD1 - VD4.R9. על ידי ביטול, למשל, דיודה VD4, אתה יכול להפחית את משך הזמן לכ-220 אלפיות השנייה. המספר הכולל של שילובי הצפנה אפשריים הוא 2^14 = 16384.

כדי לפעול במהירות גבוהה יותר, אתה רק צריך להחליף את מהוד הקוורץ "שעון" בתדר גבוה יותר. עם זאת, זה יוביל כמובן להרחבה מקבילה של רוחב הפס שתופס ערוץ הרדיו, עד לעזיבת הגבולות המותרים, ולרוחב פס לא מספיק של מקלט הרדיו FSS.

הזרם הנצרך על ידי המקודד במצב המתנה במתח אספקה של 9 וולט אינו עולה על 1...2 µA. משרעת האות של יחידת האבטחה לא צריכה להיות פחות מ-4 V. המקודד נשאר פעיל כאשר מתח האספקה יורד ל-5 V.

המפענח אחראי על זיהוי אות ההצפנה "שלו" על רקע סוגים שונים של הפרעות בערוץ התקשורת. דיאגרמת המעגל שלו מוצגת באיור 4.

איור 4 (לחץ להגדלה)

המפענח מורכב מחולל שעון המורכב על האלמנטים DD5.3, DD5.4 ומיוצב על ידי מהוד קוורץ ZQ1 (בתדר זהה לתהוד הקוורץ של המקודד), טריגר DD4.1, DD4.3, המופעל על ידי ה- קצה אות האוויר, המשווה DA1 , שמגביר ומעצב אות זה, הצומת להעברת המפענח למצב המתנה (SB1, R7, C3, DD6.1) והמונה DD1, השולט על פעולת המתגים DD2 ו-DD3 באותו אופן כמו במקודד.

בנוסף, המפענח כולל יחידה להשוואת שילוב ההצפנה המתקבל מהאוויר לזה המותקן במפענח. יחידת ההשוואה מורכבת על אלמנטים DD5.2, DD6.2, DD7.1, DD7.2, DD7.3.

המפענח מועבר למצב המתנה על ידי לחיצה על כפתור SB1, ופולס ברמה גבוהה מופיע ביציאה של אלמנט DD6.1, מכוון את ההדק DD4.1, DD4.3 למצב O ומאפס את המונה DD1. אלמנט DD5.1 נסגר ואינו מאפשר לפולסים ממחולל השעון הפועל לעבור לכניסה C של המונה DD1, וזו הסיבה שהיציאות שלו נשארות נמוכות.

ברגע שהפולסים של שילוב ההצפנה המתקבל מהאוויר מופיעים במוצא המהפך DD4.4, הדק DD4.3, DD4.1 עובר, האלמנט DD5.1 נפתח והמונה DD1 מתחיל לספור את פולסים מחולל שעון. מתגים DD2, DD3 יוצרים שילוב הצפנה למופת של פולסים התואם למיקום המגשרים של שדה המגע X1.

ההשוואה בפועל של שילובי ההצפנה באוויר והסטנדרטיים מתבצעת ברכיב DD7.3. זה עובר טיפין טיפין, מתחיל עם סיביות ההתחלה, ואחריו משדרים את התוצאה על ידי אלמנט DD6.2. דופק ה-strobe שהוסר מהפלט של אלמנט DD7.2 תופס את הרבע השני של כל היכרות, מה שמאפשר להזניח התקדמות מסוימת של שילוב ההצפנה המאומץ ביחס לזה המותקן במפענח וההבדל בערכי התדר. של מחוללי השעון של המקודד והמפענח.

חוסר ההתאמה הראשון של שילוב ההצפנה מעביר את המפענח למצבו המקורי. אם שילובי ההצפנה יתבררו זהים, מופיעה רמה גבוהה בפלט 2^10 של מונה DD1.

אות זה מפעיל את יחידת האזעקה, שהתרשים שלה מוצג באיור 5.

איור 5 (לחץ להגדלה)

יחידת האותות מורכבת משני גנרטורים: האחד, מורכב על אלמנטים DD1.1, DD1.2, work007-5, פועל בתדר של 0,5...1 הרץ, והשני - DD1.3, DD1.4 - בשעה תדר של 1.. .2 קילו-הרץ. כתוצאה מהפעולה המשותפת של שני הגנרטורים, פולט ה-piezo האקוסטי BF1 משחזר פרצי טון מדאיגים קצרים, לסירוגין עם הפסקות באותו זמן. אם נדרש עוצמת קול גבוהה של אות האזעקה, במקום פולט ה-piezo BF1, הפעל את מגבר ההספק בטרנזיסטור VT1, שנטען על ידי הראש הדינמי BF2. הספק ראש - לפחות 0,5 W, התנגדות - 50 אוהם.

הזרם הנצרך על ידי המפענח וצומת האות במצב המתנה במתח אספקה של 9 V הוא 1,2 mA. במצב אזעקה, המפענח צורך 5 mA אם פולט הקול הוא אלמנט פיזואלקטרי, ו-60 mA אם פולט הקול הוא ראש דינמי של 0,5 GDSh-9. המפענח נשאר פעיל כאשר מתח האספקה יורד ל-5 V.

האות בכניסת המפענח (ביציאה של גלאי מקלט הרדיו) חייבת להיות בעלת קוטביות חיובית ומשרעת של לפחות 150 mV.

ראה מאמרים אחרים סעיף מְכוֹנִית. מכשירי אבטחה ואזעקות.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

מערכת פוטוסינתזה מלאכותית 28.03.2020

פוטוסינתזה היא תגובה כימית הנגרמת מאור השמש שצמחים ירוקים ואצות משתמשים בה כדי להמיר פחמן דו חמצני (CO2) לדלק סלולרי. מדענים ברחבי העולם מחפשים להשתמש בו כדי ליצור דלקים שיכולים להניע את הבתים ואת כלי הרכב שלנו. הצוות של היינץ פריי במעבדה הלאומית של לורנס ברקלי הצליח ליצור טכנולוגיה שמתקרבת מאוד לפתרון בעיה זו.

מערכת הפוטוסינתזה המלאכותית החדשה כוללת "כיריים דלק סולאריים" המכילה מיליארדי צינורות בגודל ננו, הדחוסים בין פקקים עשויים סיליקט דק וגמיש מעט, עם חורי צינור מחוררים דרך המכסים. כל צינור חלול זעיר (ברוחב של כ-0,5 מיקרומטר) בתוך האריח מורכב משלוש שכבות: שכבה פנימית של תחמוצת קובלט, שכבה אמצעית של סיליקון דו חמצני ושכבה חיצונית של טיטניום דו חמצני. בשכבה הפנימית של הצינור, אנרגיית אור השמש המועברת לתחמוצת קובלט מפרקת מולקולות מים (בצורה של אוויר לח שעובר דרך פנים כל צינור) ליצירת פרוטונים חופשיים וחמצן. פרוטונים זורמים בקלות דרך השכבה החיצונית ומתאחדים עם פחמן דו חמצני, וכתוצאה מכך נוצר דלק - פחמן חד חמצני.

הדלק נאסף במרווח שבין הצינורות וניתן לנקז אותו בקלות לתוך מיכל נפרד. במקרה זה, השכבה האמצעית של דופן הצינור שומרת חמצן הנוצר כתוצאה מחמצון המים בפנים הצינור, וחוסמת את חדירת הפחמן הדו חמצני ומולקולות הדלק הנובעות מבחוץ לפנים, ובכך מפרידה. שני אזורי תגובה כימית מאוד לא תואמים.

העיצוב של המערכת מחקה תאים פוטוסינתטיים חיים אמיתיים החולקים תגובות חמצון והפחתה עם תאי קרום אורגניים בתוך הכלורופלסט.

נכון לעכשיו, באמצעות המערכת החדשה, מדענים מקבלים דלק בצורה של פחמן חד חמצני ועובדים על השגת מתנול.

עוד חדשות מעניינות:

▪ רובומובילים לבניית כבישים מהירים

▪ אנדרואיד 5.0 Jelly Bean עבור Asus

▪ חוט חלב

▪ גז אלקטרוני דו מימדי יציב על פני השטח של מוליך למחצה

▪ Infineon NLM0011 שבב NFC לבקרת מנהלי LED

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מוזיקאי. בחירת מאמרים

▪ כתבה המסך ברדיאטור. טיפים למאסטר הבית

▪ מאמר מי הכין את הבובה הראשונה? תשובה מפורטת

▪ מאמר היילנדר בשר-אדום. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר על היסטרזה של מתח המיתוג של הדק Schmitt של המיקרו-מעגל K561TL1. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ כתבה רמקול פשוט עם מבוך אקוסטי. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר