אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל קו תקשורת IR באזעקות אבטחה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / בטיחות וביטחון כאשר הנחת קווי תיל מתברר כבלתי אפשרי, והשימוש ברדיו קשה מסיבה זו או אחרת, לעתים קרובות פונים לטכנולוגיית אינפרא אדום (IR) בעת יצירת מערכות אבטחה. מאמר זה מתאר משדר IR שניתן לייצר על ידי חובב רדיו שאין לו ניסיון רב בתכנון מכשירים כאלה. הפרעות גדולות בערוצי רדיו המותרות ברוסיה עבור מערכות אבטחה (26 קילו-הרץ ו-945 קילו-הרץ), קלות חסימתם ומכשולים מינהליים ופיננסיים שונים המתעוררים בעת שימוש ברדיו במכשירי אזעקה ביטחוניים מאלצים אותנו לחפש אמצעי תקשורת אלחוטית אחרים. . עם הופעתם של פולטי מוליכים למחצה המסוגלים לייצר הבזקי IR חזקים, אפשרות זו הפכה למציאות. באיור. איור 1 מציג תרשים של משדר ה-IR. מחולל שעון הפועל בתדר של 1.1 הרץ מורכב על אלמנטים DD1.2 ו-DD32. DD768 הוא מונה, שביציאה 3 שלו יש פולסים בתדר של 11 הרץ, וביציאה 16 - 14 הרץ. האלמנטים DD2-DD2.1 יוצרים מתג. במוצא שלו (DD2.4) מופיעים פולסים בתדר של 2.4 או 2 הרץ, בהתאם לרמת המתח בפין 16 של אלמנט DD5. במצב המתנה, לולאת האבטחה סגורה ופין 5 של DD2.1 נמוך. רמה גבוהה מהפלט של אלמנט DD2.2 מאפשרת מעבר של פולסים בתדר של 2 הרץ דרך אלמנט DD2.3. הפלט של DD2.1 הוא גם גבוה, כך שהפולסים עוברים גם דרך האלמנט DD2.4. כאשר לולאת האבטחה נשברת, מופיעה רמה גבוהה בפין 5 של DD2.1 ופולסים בתדר של 16 הרץ עוברים דרך אלמנט זה. הפלט של אלמנט DD2.2 נמוך, ולכן חל איסור על מעבר פולסים דרך DD2.3. הפלט של DD2.3 גבוה, ופולסים בתדר של 16 הרץ עוברים דרך האלמנט DD2.4. מעגל P1C1 מבטל את השפעת ההפרעות על לולאת האבטחה. מעגל ההבחנה P5C3 והאלמנטים DD1.4-DD1.6 יוצרים פולסים קצרים עם משך של 2.4 μs מהפיתול המגיע מהמוצא DD10. הזרם הנובע במעגל האספנים של הטרנזיסטור VT1 מעורר את דיודת ה-IR BI1, והבזקי IR קצרים נפלטים לחלל. אז, המשדר תמיד פולט משהו: או פולסים נדירים, אם אין סיבה לאזעקה, או תכופים במצב אזעקה. הפרמטר החשוב ביותר של משדר IR, כמו כל רכיב של ציוד אבטחה, הוא היעילות שלו במצב המתנה. בשולחן איור 1 מציג את התלות של הזרם הנצרך על ידי המשדר, Ipot, במתח אספקת החשמל Upit. במצב העברת אות אזעקה, Ipot עולה בכ-10%. צריכת חשמל נמוכה מאפשרת לך להכניס מקור כוח גיבוי ישירות לבית המשדר מבלי להגדיל את מידותיו. אלה יכולים להיות, למשל, סוללות שישה וולט GP11A, E11A (קוטר 10,3 וגובה 16 מ"מ) או GP476A, KS28, K28L. (קוטר 13 וגובה 25 מ"מ) וכו'. משך הפעולה הרציפה עם מקור כזה יהיה כמה מאות שעות. מוצג בטבלה. 1, התלות של הזרם דרך דיודת ה-IR Iimp במתח האספקה מאפשרת לשפוט את עוצמת הבזקי ה-IR הנפלטים על ידי המשדר, ובהתאם, את "טווחו". המעגל המודפס של המשדר עשוי מרדיד פיברגלס פויל דו צדדי בעובי 1,5 מ"מ. באיור. 2a מציג את תצורת המוליכים, ובאיור. 2b מציג את מיקום החלקים. נייר הכסף בצד החלקים (מוצג בכחול) משמש רק כחוט נפוץ. המקומות שבהם מולחמים אליו הליכים של נגדים, קבלים וכו' מוצגים כריבועים מושחרים, והחיבורים של הפינים "המוארקים" של המיקרו-מעגלים או מיקומי מגשרי החוטים מוצגים כריבועים עם נקודות אור ב-. מֶרְכָּז. חור עבור דיודת IR קדחו במרכז הלוח, מוביליו מולחמים להרחבות המתאימות על המוליכים המודפסים שעליהם. קבלים C1, C2, C5 הם מסוג KM-6 (מסופים בכיוון אחד), ו-C3 - KM-5a (מסופים בכיוונים שונים). קבלים אלקטרוליטיים C4 ו-C6 הם מכל סוג, אבל הקוטר של קבל C6 לא צריך להיות יותר מ-10 מ"מ. כל הנגדים הם MLT-0,125. דיודות IR זמינות מסחריות מיועדות לפעול במכשירי שלט רחוק עבור מכשירי קשר ביתיים ובעלות דפוס קרינה רחב למדי - עד 25...300. כדי להגדיל את "טווח" של פולט כזה, אתה צריך להשתמש בעדשת מעבה (איור 3). כאן: 1 - לוח מעגלים מודפסים; 2 - דיודת IR; 3 - בית משדר (פוליסטירן עמיד בפני פגיעות בעובי 2...2.5 מ"מ); 4 - קליפ של זכוכית מגדלת סטנדרטית של פי חמישה שעות (צריך להיות עליו סמל "x5"); 5 עדשה. הזכוכית המגדלת מודבקת לדופן הקדמית של המארז, בו נוצר חור בקוטר 30...35 מ"מ. דבק - חתיכות פוליסטירן מומסות בממס 647. הם גם משתמשים בו כדי להדביק את הגוף עצמו. במרחק המצוין בשרטוט בין בסיס הזכוכית המגדלת ללוח המעגלים המודפס, דיודת ה-IR מופיעה בקירוב במוקד העדשה וקרינת המשדר נדחסת לאורה צרה. זה מגדיל מאוד את העוצמה של אות ה-IR בקצה השני של קו התקשורת. בעת הצבת המשדר, אתה צריך לזכור על תבנית הכיוונית הצרה מאוד של הקרינה שלו - יחידת ההרכבה חייבת לאפשר כיוון מדויק של המשדר וקיבוע הקשיח שלו במיקום הטוב ביותר. ניתן להשתמש, למשל, בראש המפרק ממצלמה או מצלמת סרט, התקנתו על קיר, מסגרת חלון וכו'. ואתה יכול לבצע את הצומת הזה כפי שמוצג באיור. 4. יחידת ההידוק מורכבת מחתיכת חוט נחושת בקוטר 1,5..2,5 מ"מ עם עיגולי פליז מולחמים בקצוות (אלה יכולים להיות, למשל, מטבעות ישנים של חמישה קופקים). אחד מהם מחובר עם ברגים לדופן הצד של הפולט (החוט נמצא בקיר), השני - לתמיכה. החוט כפוף כך שהפולט תופס את המיקום הרצוי. כדי למנוע רעידות משמעותיות, החוט צריך להיות קצר יותר. בדיקות הראו שעם מתח אספקה של 6 וולט, המשדר מסוגל לספק תקשורת במרחק של 70 מ' אבל זה לא הגבול. התלות של המרחק r ב-Iimp הנוכחי, כשכל שאר הדברים שווים, יש את הצורה: r = KVIimp כאשר K הוא מקדם תוך התחשבות ב"תנאים אחרים". לפיכך, ב-Upit = 10 V r = 100 מ'. ניתן להגדיל את הזרם בדיודה ה-IR על ידי בחירת הנגד R7: Iimp = (Upit-4)/R7. אבל זה חייב להיעשות בזהירות: בכל שילוב של Upit ו-R7, משרעת הזרם בדיודה IR לא תעלה על 2 A כדי למנוע נזק. למרבה הצער, הערך המרבי המותר של זרם הדופק בדיודות IR צריך להיקבע בניסוי; ככלל, מידע זה אינו זמין בספרות ההתייחסות. ניתן להשיג עלייה משמעותית בהספק של פולסי IR על ידי שימוש בדיודה IR מסוג AL123A ובנייה מחדש של החלק "הזרם הגבוה" של המגבר כפי שמוצג באיור. 5. במקרה זה ניתן לקבל זרם דופק Iimp = 10 A - מותר לדיודה IR מסוג AL123A. הנגד R4 הוא תוצרת בית, מלופף מחוט בעל התנגדות גבוהה. אורך החוט נקבע באמצעות אוהם מד דיגיטלי או בהתאם לטבלה. 2. משרעת וצורת הזרם המעורר את דיודת ה-IR נשלטת על ידי חיבור אוסילוסקופ לנגד R4. ניתן לייצר את הראש הפולט כיחידה נפרדת. המעגל המודפס של המגבר החזק מוצג באיור. 6. כל שאר האלמנטים של פולט ה-IR יכולים להיכלל בחלק האלקטרוני של מערכת האבטחה כשבר המחובר לראש ה-IR עם כבל תלת-חוטי. התרשים הסכמטי של מקלט ה-IR מוצג באיור. 7. המיקרו-מעגל DA1 ממיר פולסי זרם המתעוררים בפוטודיודת BL-1 בהשפעת הבזקי IR לפולסי מתח. מכשיר חד-פעמי המיוצר על האלמנטים DD1.1 ו-DD2.1 מרחיב את הדופק הזה ל-tф1 = 5 ms (tф1 - R2С5). חד פעמי DD1.3, DD2.3 יוצר פולס עם משך tф2= 1.5 שניות (tф2~ R4С6), המאפשר ספירה ללא הפרעה של פולסים על ידי המונה DD3 רק במרווח זמן זה. מחולל קול מורכב באמצעות אלמנטים DD2.5 ו-DD2.6. המקלט מופעל על ידי החלק הקדמי של מבזק ה-IR הראשון. הושקו ה-one-shot DD1.1, DD2.1, כמו גם ה-one-shot DD1.3, DD2.3. במקביל, מעגל DD2.2C7R6 יוצר פולס בכניסת R של מונה DD3 (משך הזמן שלו הוא tR = 7 μs, tR - R6C7). הגדרת המונה למצב אפס ברגע שה-One-shot DD1.1, DD2.1 פועל, מופיעה רמה נמוכה במוצא של אלמנט DD1.1 ופולס הספירה הראשון מגיע למונה DD3. אם הפוטו-גלאי מקבל פולסים בתדירות של 2 הרץ (בתדר זה, נזכיר, הבזקי IR עוקבים במצב המתנה), אז פלט 4 של מונה ה-DD3 נשאר נמוך, שכן החזית של הפולס הרביעי (הוא יופיע לאחר 0,5 x4 = 2 s - בסוף מרווח הספירה המאפשר tф2= 1.5 s) DD3 יוחזר למצב שלפני ההתחלה (תרשים 4 באיור 8). המקלט מתנהג אחרת אם הוא מקבל פולסי IR עם תקופת חזרה של 62,5 אלפיות השנייה, כלומר אות אזעקה. מכיוון שארבע תקופות של 62,5 שניות כל אחת הן 250 אלפיות השנייה, וזה פחות משמעותית מהמרווח tf2 = 1,5, 3 שניות, אז הרביעית הדופק יעביר את המונה DD4 למצב "5" (רמה גבוהה בפין 1.2). המונה במצב זה ייחסם (בשל הרמה הנמוכה במוצא DD1), נורית HL1,25 תידלק ומחולל הקול ישדר אות לסירוגין. פעולה זו תימשך כ-0,25 שניות, לאחר מכן תהיה הפסקה של XNUMX שניות והאזעקה תחזור על עצמה. כאשר החיבור מנותק, המקלט מתנהג אחרת. אם המקלט אינו מזהה הבזק IR בתוך כ-1,5 שניות, הקבל C8 נפרק דרך מעגל VD6R11DD2.3. טרנזיסטור VT1 נכנס לרוויה, המתח על הנגד R8 עולה למתח האספקה, הפלט DD1.4 הולך ונמוך, ומחולל הקול פולט אות טון בתדר של 1 קילו-הרץ. עם הופעת הבזק ה-IR הראשון, הקבל C8 ייטען במהירות דרך מעגל R10VD5, אות הטון ייפסק והמקלט יתחיל לנתח את האותות הנכנסים. לוח המעגלים המודפס של המקלט (איור 9) עשוי מרבד פיברגלס פויל דו צדדי בעובי 1,5 מ"מ. ראש הצילום של מקלט ה-IR (פוטודיודה BL1, מיקרו-מעגל DA1 וכו') הרגיש ביותר להפרעות חשמליות במגוון רחב של תדרים חייב להיות מסוכך המסך עשוי מפח, חיתוך שלו מוצג באיור. 10. מיקומי הקיפול מוצגים בקווים מקווקוים. המסך הכפוף מולחם בפינות ולאחר שהותקן במיקום הרצוי על הלוח, מולחם אליו בשתיים או שלוש נקודות. המראה של מקלט ה-IR מוצג באיור. אחד עשר. מבחינה מבנית, ניתן לעצב את המקלט כפי שמוצג באיור. 12. כאן: 1 - גוף מקלט (פוליסטירן שחור בעובי 2...215 מ"מ): 2 - בעל זכוכית מגדלת פי שבעה (ידית חתוכה); 3 - העדשה שלו; 4 - לוח מעגלים מודפסים; 5 - פוטודיודה. קליפס הזכוכית המגדלת מודבק לדופן הקדמית של המארז, בעל חור בקוטר של כ-35 מ"מ (חתיכות פוליסטירן מומסות בממס 647). המרחק בין הפוטודיודה הקואקסיאלית לעדשה צריך להיות קרוב למוקד. אורך העדשה. זה ירכז את שטף האור הנכנס על הפוטודיודה ויגדיל משמעותית את הרגישות של הפוטו-גלאי לאותות חלשים. המארז חייב לספק מקום כדי להכיל את פולט ה-piezo BF1 ואת LED HL1. מכלול הרכבת המקלט כפוף לאותן דרישות כמו הרכבת המשדר: יש להבטיח כיוון נוח וקיבוע אמין במיקום הטוב ביותר. אם, בהתאם לתנאי התקשורת, יש למקם את מקלט ה-IR בחוץ (לתקשורת, למשל, עם רכב חונה בקצה הבית), אז על מנת למנוע אור צד ממקורות זרים שיכולים להפחית את הרגישות, מכסה מנוע. חייב להיות ממוקם מעל העדשה. זה יכול להיות, למשל, חתיכת צינור פלסטיק או מתכת באורך 100...150 מ"מ, מושחר מבפנים ובעל קוטר פנימי מתאים. במקרה זה, יש לנקוט באמצעים להגנה על המבנה כולו מפני רטיבות. התקני האזהרה (פולט פיזו, LED) ומקור הכוח נשארים, כמובן, בתוך הבית. אבל בגרסת "כל מזג אוויר", עדיף לעשות מקלט IR משני חלקים: החיצוני, שבו רק העדשה וראש הצילום ממוקמים במכסה עמיד למים, והפנימי עם כל השאר. . חלקים אלה מחוברים בכבל דק עם שלושה חוטים. במידת הצורך, ניתן להוסיף למקלט פולט אקוסטי בעל הספק גבוה יותר, למשל ראש דינמי, המופעל כפי שמוצג באיור. 13, או סירנה piezo AST-10 (איור 14). צפירת ה-piezo שומרת על כוח מספיק גם במתח אספקה מופחת (כדי שהיא תפלוט 110 dB נומינלי, יש להגביר את מתח האספקה של יחידה זו ל-12 V).
כפי שהוכיחו בדיקות ראשוניות, אורך קו התקשורת ה-IR עם מקלט ומשדר שכאלה מגיע ל-70 מ'. ניתן להגיע לעלייה משמעותית שלו על ידי מעבר לאופטיקה ניתנת לכוונון - אם במקום עדשות קבועות עם מיקוד משוער שלהן, עדשות מהישן נעשה שימוש במצלמות עם מיקוד. זווית הדיברגנציה של הקרניים בעדשת משדר ה-IR, מה שנקרא צמצם שלו, חייבת להיות לפחות 25...300 לאורך להב דיודה IR, ואז העדשה משתמשת בקרינה שלה לחלוטין. במקלט, קוטר העדשה חשוב יותר - ככל שהוא גדל, המרחק ממנו ניתן לזהות את הבזק ה-IR של הפולט גדל. ניתן להגדיל את ה"טווח" של המשדר בעוד פי 1,5...2 או יותר על ידי הגדלת בהירות מבזק ה-IR. לעומת זאת, בקווי תקשורת שאינם עולים על 20...25 מ' (מכונית או "פגז" מתחת לחלונות של בניין בן שלוש ארבע קומות, בית בצד השני של הרחוב וכו'). אופטיקה עשויה שלא להידרש כלל, בכל מקרה במקלט IR. מחבר: יו.וינוגרדוב, מוסקבה ראה מאמרים אחרים סעיף בטיחות וביטחון. תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה. חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה: עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
עוד חדשות מעניינות: ▪ פלקון תייצר ציוד תחת המותג Akai ▪ רובוט לחקר החלל המופעל על ידי חיידקים ▪ הרווחים ממכירת שרתי World of Warcraft יועברו לצדקה עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה
חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית: ▪ קטע אתר ואז הופיע ממציא (TRIZ). בחירת מאמרים ▪ מאמר חוזרים מנדודים רחוקים. ביטוי עממי ▪ מאמר למה אנשים צריכים בתי ספר? תשובה מפורטת ▪ מאמר עשב לימון. אגדות, טיפוח, שיטות יישום ▪ מאמר שוב על האנטנה חמש שמיניות הלמבדה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר שרשרת כרטיסים. סוד התמקדות כל השפות של דף זה בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר www.diagram.com.ua |