Mot de passe électronique. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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Dans cette partie de l'article, son auteur parle du principe de fonctionnement et de la conception du récepteur IR, qui, avec le générateur de porte-clés, constitue un système d'identification automatique des "amis".

Un schéma d'un dispositif qui reçoit un signal codé d'un émetteur infrarouge est illustré à la fig. 1. Le microcircuit DA1, qui est un photoamplificateur, convertit les impulsions de courant dans la photodiode BL1, excitées par les flashs IR de l'émetteur du porte-clés, en impulsions de tension adaptées à l'injection directe dans un analyseur numérique. Sur la fig. La figure 2a représente un graphique de la séquence d'impulsions en sortie du photoamplificateur, correspondant au code 111011100111001, que nous considérerons ici et ci-dessous à titre d'exemple.

(cliquez pour agrandir)

Le récepteur a deux générateurs. L'un d'eux, réalisé sur les éléments DD1.1 et DD3.1, étend chacune des impulsions d'entrée (rappel, la durée des impulsions de l'émetteur IR est d'environ 10 μs) à tf1=RЗС5=0,6...0,8 ms (Fig 2,6). Et le second, monté sur les éléments DD1.2 et DD3.3, forme une impulsion de durée tf2=R4C6=30...50 ms (Fig. 2d). Sur le 1er front de cette impulsion, une impulsion courte (tr=R3.5C5=7 μs) est formée en sortie de l'élément DD10, mettant à zéro le registre à décalage DD4DD5 et le compteur DD6 (Fig. 2,e). Les éléments DD1.3, DD1.4, la résistance R7 et le résonateur à quartz ZQ1 forment un oscillateur maître fonctionnant à une fréquence de 32 768 Hz (on rappelle que l'oscillateur maître de l'émetteur IR fonctionne également à la même fréquence).

Ris.2

Dans le registre à décalage, le signal reçu (ou interférence) est fixé comme suit. Sur le front de l'impulsion du premier flash IR, les microcircuits DD4-DD6 sont mis à l'état zéro (des zéros apparaissent à leurs sorties) et le compteur DD6 commence à compter des impulsions avec une fréquence de 32 768 Hz. Après environ 0,5 ms (tzn/2), zéro à la sortie 24 (broche 5) du compteur DD6 sera remplacé par un. Dans le registre à décalage K561IR2, une telle chute de tension à l'entrée C entraîne le déplacement du nombre qui y est stocké d'un chiffre vers les plus anciens (selon le schéma de la Fig. 1 - vers le bas), et la valeur qui à ce moment sera inscrit dans le chiffre inférieur du microcircuit DD4 à son entrée D (broche 7). Il peut être 1 - étendu à tf1 "simple" impulsion, et 0 - s'il n'y avait pas de flash dans cette familiarité du message de code. Le prochain décalage du nombre se produira dans tzn = 0,976 ms - une "étape", qui sera préservée à l'avenir.

Le système n'effectuera que des décalages de 16 bits (les impulsions de décalage générées par le compteur DD6 sont illustrées à la Fig. 2, c) - avec l'apparition d'un signal de niveau haut (log. 1) à la sortie 29 du compteur DD6 et, en conséquence , bas (log. 0) à l'entrée DD2.2 (broche 9), le compteur se verrouillera et conservera cet état jusqu'au prochain démarrage du système. Ainsi, la séquence reçue de flashs IR est convertie en un nombre stocké dans le registre DD4DD5. Reste à savoir si c'est du code.

Ceci est réalisé par un décodeur diode-résistance D1, dont le circuit (pour le même code 111011100111001) est illustré à la Fig. 3. L'idée du décryptage est simple. Toutes les sorties de registre, qui, conformément à la combinaison de codes, doivent être 1, sont connectées aux entrées de l'élément logique diode-résistance ET (VD1, VD4-VD6, VD9-VD11, VD13-VD15, R1), et le sorties, qui doivent être 0 , - aux entrées de l'élément logique à diode-résistance OU (VD2, VD3, VD7, VD8, VD12, R2). Si un code numérique est fixé dans le registre, une tension de niveau haut sera définie à la sortie de l'élément ET du décodeur et un niveau bas sera défini à la sortie de l'élément OU. Et seulement dans ce cas, un signal 1 apparaîtra à la sortie du récepteur IR. Cet état "unique" durera jusqu'à ce que le bouton SB1 "Reset" soit enfoncé (plusieurs boutons du même but peuvent être activés en parallèle) ou le canal laisse passer tout autre signal.

Ris.3

Toutes ses pièces de récepteur IR sont montées sur carte de circuit imprimé de dimensions 83x54 mm (Fig. 4), en fibre de verre feuille double face d'une épaisseur de 1,5 mm. La technologie de fabrication de la carte de circuit imprimé elle-même et les méthodes de montage des pièces dessus sont les mêmes que dans la conception du générateur de porte-clés.

Lors de l'installation du récepteur, une attention particulière doit être portée au blindage de la tête photo (BL1, DA1, etc.) : ayant une sensibilité élevée et un débit important, elle est sensible aux signaux électriques d'origines diverses. Un écran en forme de boîte plate ouverte de dimensions 30x15x11 mm (sur la Fig. 5, il est indiqué par des lignes pointillées) est réalisé en étain selon le dessin montré sur la Fig. 6, et soudé en deux ou trois points à la feuille du fil commun. Si nécessaire, la sensibilité de la tête photo peut être réduite en shuntant l'entrée du microcircuit DA1 avec une résistance R1 d'une résistance de 0,2...3 MOhm.

Toutes les résistances - MLT-0,125. Condensateur C2 - K53-30, C4 et C10 - importé 0 8 mm, le reste - KM-6, K10-176, KD. Résonateur à quartz ZQ1 - montre de petite taille. La carte fournit un emplacement (entouré sur la figure 5 par une ligne en pointillés) pour placer et monter des parties du générateur de sons décrit dans "Radio", 1997, n° 8, p. 44, 45.

Pour réduire l'éclairage de la photodiode par des sources lumineuses étrangères pouvant réduire considérablement la sensibilité du récepteur, celle-ci est placée dans un "puits" collé en polystyrène noir. Cela protégera la photodiode de l'exposition à des sources situées loin de l'axe optique. De plus, le "couloir" invisible émergent, à l'intérieur duquel seul le contact optique du récepteur avec l'émetteur sera possible, augmentera les difficultés déjà considérables de "piratage" informationnel du système.

Il est utile de sceller la fenêtre de la photodiode avec un film qui atténue principalement la lumière visible. Dans le rôle d'un tel type de filtre infrarouge, les papiers peints en plastique foncé ont bien fonctionné. De plus, la distance à laquelle le récepteur est capable de détecter et de décoder les flashs IR de l'émetteur du porte-clés dépasse 10 m en moyenne.

Le récepteur reste opérationnel lorsque la tension d'alimentation chute à 4 V, le courant consommé par celui-ci ne dépasse pas 1,4 mA.

Divers dispositifs de signalisation peuvent être connectés à la sortie du récepteur (broche 12 de l'élément DD3.6). Par exemple, la LED HL1 avec une résistance de limitation de courant R9, illustrée à la fig. 1 en pointillés, ou le générateur de sons cité plus haut, annonçant l'apparition du « sien ». Mais si, au signal du récepteur, le système de sécurité doit activer, par exemple, une commande de serrure électrique de porte, une temporisation doit être introduite dans le signal qui commande l'actionneur (IM). Le schéma de sa variante possible est illustré à la fig. 5. Le retard de fonctionnement de l'IM dépend de la constante de temps R2C1 et peut être de plusieurs dixièmes de seconde.

Ris.5

La durée du retard augmentera si la diode VD1 est incluse dans le circuit d'émetteur du transistor VT3. La tension d'alimentation de l'IM, compte tenu des tensions supplémentaires qui surviennent lorsqu'il est éteint (la diode VD2 est obligatoire pour les charges inductives), ne doit pas dépasser le maximum autorisé pour le transistor VT1 (pour KT972A Ukemax \u60d 972 V, pour KT45B - 2 V). Courant de fonctionnement IM - pas plus de XNUMX A.

Le délai de réponse MI est un outil efficace pour lutter contre les tentatives de capter le code impliqué dans le système. Dans le système de codage que nous avons adopté, même un deuxième retard obligera un attaquant à se tenir à la porte de quelqu'un d'autre pendant plus d'une heure. Et cela - s'il dispose de l'équipement approprié, de la connaissance des principes de codage et des caractéristiques d'impulsion temporelle du rayonnement infrarouge. Il est incomparablement plus difficile "d'espionner" le fonctionnement d'un générateur de porte-clés IR sans établir de contact visuel avec son propriétaire que ne le permettent les générateurs de code fonctionnant dans la portée radio.

Auteur: Yu. Vinogradov, Moscou ; Publication : N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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