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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Mot de passe électronique. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technologie digitale Les systèmes de sécurité modernes comprennent, en règle générale, un générateur de porte-clés portable qui émet un code de signal spécial et un récepteur spécial qui ne répond qu'à ce code de signal. Nous avons déjà présenté à nos lecteurs de tels appareils fonctionnant aux rayons infrarouges. Mais il y avait relativement peu de secret. L'article ci-dessous est consacré au même sujet. Le générateur de porte-clés IR et son récepteur ont le même objectif, mais le code de signal du système est formé conformément au principe qui utilise le temps de transmission beaucoup plus efficacement et augmente ainsi considérablement son secret. Transmetteur IR Quelle que soit la nature du rayonnement, qu'il s'agisse d'une onde radio, d'un ultrason ou d'une lumière, une attention particulière dans les dispositifs d'identification automatique est portée au signal lui-même. La probabilité d'obtenir exactement le même signal provenant d'une source extérieure devrait être négligeable. Le message codé a généralement la forme d'une séquence binaire. Par exemple, 1001101000111..., où un correspond à la présence d'un rayonnement, et zéro correspond à une pause d'éther "pur" ou d'un autre rayonnement. Si le nombre de chiffres (familiarité) dans un tel signal est désigné par la lettre latine n, puis en plaçant des uns et des zéros de différentes manières, nous pouvons en obtenir 2 "combinaisons différentes. Ainsi, avec n \u7d 128, il peut y avoir 15 de eux, avec n \u32768d 23 - 8388608, et avec n = XNUMX - XNUMX. Parmi les nombreuses séquences possibles, une séquence est choisie comme code, ou, en d'autres termes, un mot de passe électronique.
Un diagramme schématique d'un générateur qui génère une séquence de flashs infrarouges de cette manière est présenté sur la fig. 1. Les éléments DD1.1, DD1.2, la résistance R1 et le résonateur à quartz ZQ1 forment un oscillateur maître fonctionnant à une fréquence de 32 768 Hz. Les puces DD4 et DD5, chacune étant un multiplexeur-démultiplexeur à huit entrées, fonctionnent comme des commutateurs électroniques. Leur sortie combinée (broches 3) est connectée à l'une des entrées X0-X7 - en fonction de l'adresse reçue aux entrées d'adresse 1, 2, 4 (broches 11,10, 9 et 6) et du signal à l'entrée S (broche 4) DD5 et DD3. L'adresse et le signal S forment le compteur DD0,976. Il est facile de calculer que le changement d'adresse se produit ici toutes les 25 ms (32768/XNUMX s). Ce tsn est la durée de familiarité dans le package de code. Au milieu de chaque familiarité, une impulsion courte (d'une durée d'environ 10 μs, timp = R4C2) peut être générée en sortie de l'élément DD1.4. Mais cela n'arrivera que si cette familiarité correspond à un signal 1 en sortie du commutateur. Cette impulsion ouvrira les transistors VT1 et VT2 de l'amplificateur, et le courant qui est apparu dans la diode IR B11 est converti en un flash IR de même durée. La génération de la séquence de code commence (lorsque la source d'alimentation est allumée et que le bouton SB1 est enfoncé) avec la formation d'une courte impulsion à l'entrée R du compteur DD3 (tr = R3C1), qui la met à zéro, et se termine par l'apparition du 1 sur la sortie 29 (broche 14). Les lieux familiers - il y en a 16 - se succèdent dans le temps selon leur numérotation de 1 à 15 le long des flèches des entrées X1-X7 dans les DD4, DD5 -1,2, Z... etc. (la familiarité zéro correspond toujours à 1 - cette impulsion de démarrage du paquet, non incluse dans le nombre de celles formant le code). Ainsi, la durée totale du message de code est de 0,976-15 = 14,6 ms. Le code numérique requis est formé en commutant les entrées X des microcircuits DD4, DD5, c'est-à-dire en connectant la ième flèche au conducteur positif de la source d'alimentation, si le ième bit du code doit être 1 ( L'entrée XO du microcircuit DD4, qui forme l'impulsion de démarrage du boîtier, est déjà connectée au conducteur positif) ou au négatif, si 0 est nécessaire. 111011100111001 - avec un conducteur commun de la source d’alimentation. Puisque n=1,2,3,5,6,7, le nombre de signaux différents, dont chacun peut être commuté en code, est de 10,11,12,15=4,8,9,13,14. La source d'alimentation du générateur de code est une batterie GB6 de 1 volts d'un diamètre de 10,3 et d'une longueur de 16 mm (taille standard des sources d'alimentation fabriquées à l'étranger, par exemple, les batteries GP11A, E11A). La batterie au lithium 2BLIK-1 convient également si la conception prévoit un compartiment de la taille appropriée. La dépendance du courant consommé par le générateur (Ipotr) et du courant dans la diode IR V11 (Iimp) sur la tension de la source d'alimentation est indiquée dans le tableau. Tableau 1
Les pièces du générateur sont montées sur une carte de circuit imprimé (Fig. 2), en feuille de fibre de verre double face d'une épaisseur de 1,2 ... 1,5 mm. La feuille n'est pas retirée du côté des pièces - elle est utilisée comme conducteur commun "mis à la terre" des circuits de l'appareil. Aux endroits où les conducteurs de montage passent ou où des pièces sont sorties à travers des trous dans la carte, des cercles d'un diamètre de 1,5 ... 2 mm y sont réalisés (non représentés sur la Fig. 2). Les endroits de soudure à la feuille des fils des résistances, condensateurs et autres pièces sont indiqués par des carrés noirs : l'endroit où le fragment de câblage imprimé y est connecté (par un cavalier en fil) est marqué par un carré avec un point lumineux dans le milieu. Pour sauter les fils du condensateur à oxyde C4, un trou d'un diamètre de 2,5 mm a été percé dans la carte ; le diamètre du cercle de protection gravé ici dans la feuille doit être supérieur à -3...3.5 mm. La plaque de montage est installée sur le clip avant collé à partir de polystyrène à fort impact. Ses supports sont trois colonnes en polystyrène de 8,5 mm de haut collées au panneau avec des inserts métalliques-écrous enfoncés (filetages M2). La batterie est installée dans un compartiment spécial pour éviter les conséquences d'une éventuelle dépressurisation. L'interrupteur d'alimentation SA1 (PD9-1) est situé sur le panneau avant. Le bouton SB1 (PKN-159 ou taille similaire) doit avoir un lecteur de 6 ... 8 mm de long - suffisant pour sa sortie à travers le trou du panneau avant. Le boîtier sous la forme d'une boîte ouverte aux dimensions de 88x37x16 mm, dans laquelle un panneau entièrement assemblé et une batterie sont installés, est collé à partir de polystyrène à fort impact de 1,5 mm d'épaisseur. Un trou d'un diamètre de 5 à 6 mm a été percé dans la paroi du boîtier contre la diode IR, qui (pour éviter les débris) peut être scellé avec du plastique fin. Cependant, le mur ne peut pas être percé - la puissance des flashs IR du générateur est capable de "percer" 1,5 ... 2 mm de polystyrène, mais sa "portée" dans ce cas diminuera considérablement. Presque toutes les diodes IR peuvent être utilisées dans l'émetteur de code, les restrictions ne sont que globales : la hauteur des pièces installées sur la carte de circuit imprimé ne doit pas dépasser 8 mm. Toutes les résistances - MLT-0,125. Condensateur C4 - oxyde K50-16. Le condensateur C6 (CE-DS Marcon) est monté parallèlement à la carte, sa tension nominale doit correspondre à la tension de l'alimentation. Autres condensateurs - KM-5, KM-6, K10-17B. Un générateur correctement assemblé ne nécessite aucun réglage. Vous pouvez contrôler son fonctionnement à l'aide d'un oscilloscope connecté au collecteur du transistor VT1. Après mise sous tension et appui sur le bouton SB1 sur l'écran de l'oscilloscope (temps d'attente du balayage - 20.. .30 ms), une séquence d'impulsions espacées dans le temps en fonction du code commuté doit apparaître et disparaître. Ainsi, par exemple, le code 111011100111001 correspondra à la forme d'onde illustrée à la Fig. 3 (impulsion "supplémentaire" au début du paquet - démarrage). Par l'amplitude des impulsions mesurées aux bornes de la résistance R9, on peut juger du courant dans la diode IR (Iimp (A) \u9d Uimp (V) / R20 (Ohm)), et dans un balayage rapide (50 ... 5 μs, également en attente) - sur leur forme et leur durée, qui doivent être comprises entre 15 et XNUMX µs.
Le démarrage "en deux étapes" de l'émetteur de code - d'abord par le commutateur SA1, puis par le bouton SB1, est associé à la particularité de l'auto-excitation des oscillateurs à quartz: entrée lente en mode de fonctionnement en raison du facteur de qualité élevé du résonateur à quartz.
L'interrupteur SA1 peut être exclu et le générateur peut être alimenté selon le circuit illustré à la fig. 5. Mais alors le bouton SB1 devra être appuyé deux fois, car la première pression peut donner la mauvaise combinaison. Il peut être supprimé même si la source d'alimentation est une batterie basse tension ou une pile au lithium, ce qui peut assurer au générateur un fonctionnement à long terme lorsque les microcircuits sont constamment allumés. Par exemple, une pile au lithium avec une tension de 3 V et une capacité électrique de 0,1 Ah fonctionnera pendant environ un an. Dans le cas de l'alimentation du générateur selon le schéma illustré à la fig. 4, il est nécessaire de contrôler le courant de fuite du condensateur C6 - il doit être nettement inférieur à Ipotr indiqué dans le tableau. En augmentant la résistance de la résistance R7, qui limite le courant dans la diode IR, la capacité de ce condensateur peut être réduite - la grande "gamme" de l'émetteur IR (avec R9 \u3,9d 10 Ohm, dépassant XNUMX m) peut simplement être inutile. Auteur : Yu. Vinogradov, Moscou ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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