מערכת בקרת אור אינפרא אדום. תכנית, תיאור

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

מערכת בקרת אור אינפרא אדום. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית אינפרא אדום

תיאור

מערכת בקרת האינפרא אדום המתוארת כאן מוגברת חסינות רעש, אשר מושגת על ידי שידור חוזר של פקודות. במקרה זה, המפענח מוציא אות לגבי קבלת הפקודה המתאימה רק במקרה שלפחות שתיים מתוך שלוש פקודות שהתקבלו עוקבות מכילות את אותו מידע.

מַשׁדֵר

קוד מספר דופק משמש להעברת פקודות. מקודד המשדר בנוי על שני שבבי CMOS דיגיטליים מסדרת 561 (איור 1, DD1, DD2). האלמנטים DD1.1 ו-DD1.2 משמשים להרכבת מחולל פולסים מלבני הפועל בתדר של כ-200 הרץ. בשל העובדה שסף המיתוג של רכיבי CMOS אינו תואם בדיוק למחצית מתח האספקה, נוספו אלמנטים R2 ו-VD1 למעגל הגנרטור המסורתי כדי לאזן את הפולסים.

הפולסים של המחולל מוזנים למונה עם מפענח (שבב DD2), שבדרך כלל יש לו מקדם המרה של 10. באותם רגעים שבהם המונה במצב 0 או 1, יש 0 לוגי בפינים 1 או 3 (פינים 2). או 1, בהתאמה), האוסר על פעימות מחולל המעבר דרך אלמנט DD1.3 לאלמנט החיץ של המשדר. במצבים אחרים של המונה, פולסים של קוטביות חיובית עוברים לאלמנט החיץ של המשדר. כתוצאה מכך, אם אף אחד מהלחצנים SB1-SB7 לא נלחץ, חבילות של שמונה פולסים, מופרדים במרווח השווה ל-2.5 תקופות פולסים, מגיעות לאלמנט החיץ של המשדר. השידור של מנות כאלה מתאים להיעדר פקודות.

(לחץ להגדלה)

הבה נבחן כיצד נוצרות פקודות באמצעות הדוגמה של פקודה המכילה 5 פולסים. אם תלחץ על כפתור SB5, המונה, כמו קודם, אוסר על מעבר שני הפולסים הראשונים אל המאפנן. לאחר מכן עוברים 5 פולסים למאגר המשדר, ולאחר מכן המונה מוגדר למצב 7 והיציאה שלו 7 (פין 6 של DD2) מוגדר ל-1 לוגי. אות זה, דרך המגעים הסגורים של כפתור SB5, נשלח אל ה- קלט R של מונה DD2 ומאפס אותו ל-0. כתוצאה מכך, בפין 10 של אלמנט DD1.3, נוצרים פרצים של חמישה פולסים, מופרדים על ידי מרווחים באותו משך כמו בהיעדר שידור פקודה.

כאשר אתה לוחץ על כל כפתור אחר, נוצרים פרצי פולסים התואמים למספר הכפתור - מאחד עד שמונה, מופרדים באותו מרווח.

משדר ה-IR מורכב מאלמנט חיץ (DD3.1, DD3.2), מחולל תדר נושא (25-30 קילו-הרץ) (DD3.3, DD3.4) ומגבר (VT1). מחולל תדר הנשאים מעוצב על סמך משרעת התפרצויות של פולסים המגיעים מהמקודד. נורית פולטת IR כלולה במעגל האספנים של טרנזיסטור VT1, והיא שולחת עותק מדויק של אות המקודד לחלל.

מַקְלֵט

המקלט מורכב על פי התוכנית הקלאסית שאומצה בתעשייה הרוסית (במיוחד בטלוויזיות Rubin, Temp וכו '). פולסי IR נופלים על פוטודיודה IR VD1, מומרים לאותות חשמליים ומוגברים על ידי טרנזיסטורים VT3, VT4, המחוברים לפי מעגל פולט משותף. עוקב פולט מורכב על טרנזיסטור VT2, המתאים את התנגדות העומס הדינמית של פוטודיודה VD1 והטרנזיסטור VT1 עם התנגדות הכניסה של שלב המגבר בטרנזיסטור VT3. דיודות VD2, VD3 מגנות על מגבר הפולסים בטרנזיסטור VT4 מעומסי יתר. כל שלבי מגבר הקלט של המקלט מכוסים במשוב זרם עמוק. זה מבטיח מיקום קבוע של נקודת הפעולה של הטרנזיסטורים ללא קשר לרמת התאורה החיצונית - מעין בקרת רווח אוטומטית. הדבר חשוב במיוחד בעת הפעלת המקלט בחדרים עם אוורור מלאכותי או בחוץ באור יום בהיר, כאשר רמת קרינת ה-IR החיצונית גבוהה מאוד.

לאחר מכן, האות עובר דרך מסנן פעיל עם גשר T כפול, המורכב על טרנזיסטור VT5, נגדים R12-R14 וקבלים C7-C9. זה מנקה את אות הודעת הקוד מהפרעות AC הנפלטות מנורות חשמליות. המנורות יוצרות שטף קרינה מאופנן בתדר של 100 הרץ. ולא רק בחלק הגלוי של הספקטרום, אלא גם באזור ה-IR. אות הודעת הקוד המסונן נוצר בטרנזיסטור VT6. אין צורך עוד בתדר הנשא והוא מדוכא באמצעות מסנן RS פשוט על R18, C14. התוצאה היא אות זהה לחלוטין לזה שנלקח מהפלט של מקודד הפקודה.

חבילות של פולסי כניסה בעלי קוטביות שלילית מסופקות לנהג, מורכבות על אלמנטים R1, C1, DD1.1. לדרייבר כזה יש תכונות של שרשרת משלבת ושל שמיט טריגר. במוצא שלו, לפולסים יש קצוות תלולים, ללא קשר לתלולות הקצוות בכניסה. בנוסף, הוא מדכא רעשי דחף לטווח קצר.

מהפלט של אלמנט DD1.1, פולסים מסופקים לגלאי ההפסקה. הוא מורכב על אלמנטים R20, C13, VD4, DD1.2. בדיוק כמו DD1.1, DD1.3, אלמנט ה-XOR DD1.2 פועל כמגבר - משחזר אותות, שכן אחת הכניסות שלו מחוברת לחוט משותף. גלאי ההפסקה פועל כמעקב. הפולס השלילי הראשון של החבילה, העובר דרך דיודה VD4 לכניסה של אלמנט DD1.2, מעביר אותה למצב 0. בהפסקה בין פולסים סמוכים, הקבל C13 נטען בהדרגה על ידי הזרם הזורם דרך הנגד R20, המתח בכניסה של DD1.2 .4, לעומת זאת, אינו מגיע לסף המיתוג של אלמנט זה. כל פולס עוקב דרך דיודה VD2 פורק במהירות את הקבל C1.2, כך שבמהלך פעולת הפרץ, הפלט של DD0 יהיה לוגי 5. במהלך ההפסקה בין התפרצויות, המתח בכניסה 1.2 של DD13 מגיע לסף המיתוג, אלמנט זה עובר כמו מפולת בשל משוב חיובי דרך הקבל C1 למצב 10. כתוצאה מכך, בהפסקה בין התפרצויות, נוצר פולס חיובי במוצא 1.2 של אלמנט DD4 (דיאגרמה רביעית באיור 2), איפוס המונה בשבב DD0 ל-1.1. פולסים מהפלט של הדרייבר DD2 נשלחים גם לפלט הספירה CN של המונה DDXNUMX, כתוצאה מכך אשר לאחר סיום הפרץ, המונה מוגדר למצבים המתאימים למספר הפולסים בפרץ (ולכן מספר הפקודה).

כדוגמה באיור. איור 4 מציג את פעולת המונה בעת קבלת חבילה של חמישה פולסים. קצה הפולס מגלאי ההפסקה משכתב את הנתונים מהמונה לתוך אוגרי המשמרות DD3.1, DD3.2, DD4,1, וכתוצאה מכך מופיע 1, 1, 0 לוגי בפינים 1 שלהם, בהתאמה. לאחר סיום החבילה השנייה של חמישה פולסים, פולס עם הפלט של גלאי ההפסקה מעביר את המידע שהוקלט קודם מסיביות 1 של אוגרי המשמרת לסיביות 2, כותב את התוצאה של ספירת מספר הפולסים של הפריצה הבאה לתוך סיביות 1 וכו'. כתוצאה מכך, כאשר מקבלים ברציפות התפרצויות של חמישה פולסים, כל היציאות של אוגרי המשמרת DD3.1, DD3.2, DD4.1 יהיו לוגיים 1, 0, 1, בהתאמה. האותות הללו מגיעים לכניסות השסתומים העיקריים של המיקרו-מעגל DD5, אותות התואמים לאותות הקלט מופיעים ביציאות שלהם, והם נשלחים לכניסות של מפענח DD6. ביציאה 5 של המפענח מופיע 1 לוגי, המסמל שהפקודה הזו התקבלה עם מספר הפולסים השווה לחמישה.

זה קורה כאשר מקבלים פקודות ללא הפרעות. אם רמת ההפרעה חזקה, מספר הפולסים בחבילה עשוי להיות שונה מזה הנדרש. במקרה זה, האותות במוצא של אוגרי המשמרת יהיו שונים מהנכונים. והשסתומים העיקריים יתעלמו מהאות השגוי.

לפיכך, אם ברצף של פרצי פולסים המגיעים לכניסה של מפענח הפקודה, בכל שלושה פרצים עוקבים לשניים יש את המספר הנכון של פולסים, 6 לוגי יישמר כל הזמן במוצא הרצוי של שבב DD1.

אם אף אחד מכפתורי המשדר לא נלחץ או שהמשדר לא מופעל בכלל או שאין אות קליטה, בפינים 1-2-4 של מונה DD2 לאחר סיום חבילה של שמונה פולסים יהיה 0 לוגי ובכל הפינים המשומשים של מפענח DD6 יהיה גם 0 לוגי. אותות נוספים מהמפענח, פקודות נשלחות לבקרת הבהירות המורכבת על אלמנטים DD7-DD13, R21-R30, VD5, VS1, C14-16, VT7. בפרט, נעשה שימוש בפקודות 1, 3, 5, 7, בהתאמה "פועל", "כבוי", "יותר", "פחות". לשליטה בו זמנית מהשלט ומהבקר עצמו. אותות מהמפענח ומכפתורי הבקרה, מותקנים אלמנטים לוגיים 2OR-NOT (DD12) ו-4OR-NOT (DD8). הראשונים מוגדרים להתאמה חלקה, השניים מוגדרים להפעלה וכיבוי, אליהם ניגשים גם מגבילי סט המונים DD10) ויחידת האיפוס.

יחידת הבקרה החלקה כוללת ממירי חיץ DD12.1 DD12.2, מחולל בקרת מהירות (DD9.1, DD9.2) ומקשים (DD9.3, DD9.4). בקרת הבהירות פועלת באופן הבא, אותות הפקודה "יותר" ו"פחות" נשלחים למפתחות האלקטרוניים, וכתוצאה מכך מופיעים פולסי התאמה ביציאות שלהם ביציאה של האלמנט DD9.3 עם הפקודה "יותר" , ובפלט של האלמנט DD9.4 עם הפקודה "יותר". האותות הללו נשלחים לפינים +1 ו-1 של מונה ה-DD10; האותות "מופעל" ו"כבוי" נשלחים גם למונה זה, בהתאמה, לכניסת RE (הקלטה מקבילה וכניסות ההקלטה המקבילות מחוברות ל-"+", כלומר 15 מהם מותקנים) וקלט R.

רכיבי מאגר DD12.3, DD12.4, DD12.5 משמשים כדי להתאים את המעגלים של כניסות ויציאות. אותות שנלקחו מיציאות 15 ו-0 משמשים לעצירת המונה כאשר מגיעים ל-15 ו-0, כלומר. מצבי "על". ו"כבוי".

הרגולטור משתמש בשיטת בקרת דופק באמצעות אלמנט מיתוג - טריסטור. זמן ויסות הפאזה קובע את מספר הביטים במונה של יחידת הבקרה ואת תקופת מתח הרשת. נתונים ממונה DD10 מגיעים בצורה של קוד דיגיטלי בכניסת ההקלטה המקבילה של מונה DD11. מידע הפאזה הנדרש לפעולה מגיע מהמיישר המפעיל את כל המעגל. המתח הסינוסואידאלי מהשנאי המורד T1 מתוקן על ידי גשר דיודות מיישר הגל המלא VDS2 ומסופק לנגד המשתנה R27, ולאחר מכן לכניסה של מגבר החיץ DD1.3. כאשר חצי הגל חיובי, הקלט של האלמנט הלוגי DD1.3 יהיה בעל רמת אות גבוהה, כאשר חוצים אפס - נמוך, ובעת מעבר שלילי - גבוה. כתוצאה מכך, הפלט של האלמנט יהיה פולסים שליליים קצרים בתדר של 100 הרץ.

פולסי סנכרון מסופקים בו-זמנית לכניסת הרשאת הכתיבה PE של מונה ה-DD1.1, לאחת מהיציאות של טריגר RS המורכב על אלמנטים DD13.3, DD13.4, ולכניסת הבקרה של מחולל הפולסים (לאחד של הכניסות של אלמנט DD13.1). כאשר מגיע מתח ברמה נמוכה לכניסת PE של מונה DD2, הקוד שנרשם בעבר בכניסות המקבילות D1-D4 של המונה נטען לתוכו ללא קשר לאותות בכניסות השעון, כלומר. פעולת ההורדה המקבילה היא אסינכרונית.

במצב ההתחלתי, פלט 15 של המונה גבוה. אם הספירה הגיעה למקסימום, אז עם הגעת הפרש השעון השלילי הבא בכניסת +1 של המונה, תופיע במוצאו רמה 0. כך מתקבלים פולסים ברמה נמוכה בכניסת הדק RS DD13.3, DD13.4: פעימת שעון מהאלמנט הלוגי DD1.3. 11 ופולס המוצא של המונה DD1, הוסט ביחס לפולס השעון למשך זמן שנקבע על ידי הקוד הדיגיטלי בכניסות המקבילות D4-DXNUMX של המונה אות ברמה גבוהה מופיע ביציאה של הדק RS, שמסופק לעוקב הפולט, השולט על הטריסטר.

המעגל כולו מופעל באמצעות שבב המייצב DA1.

המעגל מוגדר באופן הבא: ראשית, סף התגובה של אלמנט DD1.3 נקבע, כך שהמוצא שלו מייצר פולסים קצרים של קוטביות שלילית. לאחר מכן, מתנד המאסטר מוגדר, התדר שלו מחושב באמצעות הנוסחה:

fГ=2*FC*(2n-1), הרץ,

כאשר FC הוא התדר של רשת האספקה, הרץ; n הוא מספר סיביות המונה.

ספרות:

שנתון רדיו 1989 עמ' 136-141. מערכת בקרת רדיו עמידה בפני רעשים.
רדיו מס' 7 1996 עמ' 42-44. "חיישן IR באזעקת הפריצה".
רדיו מס' 1 1991 עמ' 60-61. "בקר כוח דיגיטלי."

מחבר: רוסין אלכסנדר סרגייביץ', מוסקבה; פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית אינפרא אדום.

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 חניה אוטומטית של ניסאן ProPILOT Park 10.07.2017

ניסאן מתחילה להכניס לרכביה טכנולוגיית חניה אוטומטית חכמה של ProPILOT Park. זהו צעד נוסף לקראת הכנסת מכונות רובוטיות לשוק המסחרי.

ProPILOT Park דואגת לכל הפעולות הקשורות לחניית רכבים. כאשר המערכת מופעלת, הנהג אינו צריך לשלוט על ההגה, לשלוט על דוושת התאוצה והבלימה.

המערכת מסתמכת על חיישנים ומצלמות קוליות. ProPILOT Park מסוגל באופן מלא לטפל בחניה מקבילה, אלכסונית ומאונכת בכיוון קדימה או אחורה. יתרה מכך, המערכת מתאימה את עצמה לתנאי החניה גם ברחובות העיר הצרים ביותר.

הפיתוח של פלטפורמת ProPILOT הוא חלק מאסטרטגיית Intelligent Mobility של ניסאן, שמטרתה לשנות את הדרך שבה מכוניות נעות, מאיפה הן שואבות את האנרגיה שלהן וכיצד הן משתלבות בחברה.

"מערכת חנייה מגע אחת היא אבן דרך נוספת במסעה של ניסאן לממש את ההבטחה שלה להציע טכנולוגיות מתקדמות במחירים סבירים כדי להקל על הנהיגה עבור קונים מהמיינסטרים", אומר יצרנית הרכב.

טכנולוגיית ProPILOT Park תופיע לראשונה ברכב החשמלי החדש LEAF, אשר יוכרז בקרוב.

עוד חדשות מעניינות:

▪ רובוט אבטחה עם רשת

▪ אוזניות Onkyo H500M ו-E700M High Definition

▪ שעון מעורר USB

▪ חומר סופג פחמן דו חמצני

▪ מחשב קומפקטי MINSFORUM GK50

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל. מבחר מאמרים

▪ מאמר של הפניקס. ביטוי עממי

▪ מאמר היכן היה המס על חוסר ילדים? תשובה מפורטת

▪ מאמר Illicium אניס. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מיץ קרן צב. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר למה רקטה עפה? ניסוי פיזי

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

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