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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Système de contrôle de la lumière infrarouge. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / technologie infrarouge description Le système de contrôle infrarouge décrit ici présente une immunité accrue au bruit, obtenue grâce à la transmission multiple de commandes. Dans ce cas, le décodeur n'émet un signal concernant la réception de la commande correspondante que si au moins deux des trois commandes reçues d'affilée contiennent la même information. Émetteur Le code d'impulsion est utilisé pour transmettre des commandes. Le codeur émetteur est construit sur deux microcircuits numériques CMOS de la série 561 (Fig. 1, DD1, DD2). Sur les éléments DD1.1 et DD1.2, un générateur d'impulsions rectangulaires est assemblé, fonctionnant à une fréquence d'environ 200 Hz. Du fait que le seuil de commutation des éléments CMOS ne correspond pas exactement à la moitié de la tension d'alimentation, les éléments R2 et VD1 sont ajoutés au circuit oscillateur traditionnel pour équilibrer les impulsions. Les impulsions du générateur sont envoyées à un compteur avec décodeurs (microcircuit DD2), qui a normalement un facteur de conversion de 10. Aux moments où le compteur est à l'état 0 ou 1, il y a un 0 logique aux broches 1 ou 3 (broches 2 ou 1, respectivement), ce qui interdit le passage des impulsions du générateur à travers l'élément DD1.3 jusqu'à l'élément tampon de l'émetteur. Dans d'autres états du compteur, des impulsions de polarité positive passent à l'élément tampon de l'émetteur. En conséquence, si aucun des boutons SB1-SB7 n'est enfoncé, des rafales de huit impulsions arrivent à l'élément tampon de l'émetteur, séparées par un intervalle égal à 2.5 périodes d'impulsion. La transmission de tels paquets correspond à l'absence de commandes.
Considérons comment les commandes sont formées en utilisant l'exemple d'une commande contenant 5 impulsions. Si vous appuyez sur le bouton SB5, le compteur, comme auparavant, interdit le passage des deux premières impulsions vers le modulateur. Ensuite, 5 impulsions passent au tampon de l'émetteur, après quoi le compteur est mis à l'état 7 et un 7 logique est mis à sa sortie 6 (broche 2 DD1). Ce signal est transmis via les contacts fermés du bouton SB5 à l'entrée R. du compteur DD2 et le remet à 0. Il en résulte qu'à la broche 10 de l'élément DD1.3 se forment des salves de cinq impulsions, séparées par des intervalles de même durée qu'en l'absence de transmission de commande. Lorsque vous appuyez sur n'importe quel autre bouton, des rafales sont générées correspondant au numéro du bouton avec le nombre d'impulsions - de un à huit, séparées par le même intervalle. L'émetteur IR est un élément tampon (DD3.1, DD3.2), un générateur de fréquence porteuse (25-30 kHz.) (DD3.3, DD3.4) et un amplificateur (VT1). Le générateur de fréquence porteuse est modélisé en amplitude par des salves d'impulsions issues du codeur. Une LED émettant des infrarouges est incluse dans le circuit collecteur du transistor VT1 et envoie une copie exacte du signal du codeur dans l'espace. Destinataire Le récepteur est assemblé selon le schéma classique adopté dans l'industrie russe (notamment chez Rubin, Temp TVs, etc.). Les impulsions de rayonnement IR tombent sur la photodiode IR VD1, sont converties en signaux électriques et amplifiées par les transistors VT3, VT4, qui sont connectés selon un circuit émetteur commun. Un émetteur suiveur est monté sur le transistor VT2, faisant correspondre la résistance de la charge dynamique de la photodiode VD1 et du transistor VT1 avec l'impédance d'entrée de l'étage amplificateur sur le transistor VT3. Les diodes VD2, VD3 protègent l'amplificateur d'impulsions du transistor VT4 des surcharges. Tous les étages amplificateurs d’entrée du récepteur sont couverts par un retour de courant profond. Cela fournit une position constante du point de fonctionnement des transistors, quel que soit le niveau d'éclairage externe - une sorte de contrôle automatique du gain. Ceci est particulièrement important lorsque le récepteur est utilisé à l'intérieur avec un rafraîchissement artificiel ou à l'extérieur en plein jour, lorsque le niveau de rayonnement IR étranger est très élevé. Ensuite, le signal traverse un filtre actif avec un double pont en forme de T, monté sur un transistor VT5, des résistances R12-R14 et des condensateurs C7-C9. Il nettoie le signal codé des interférences CA émises par les lampes électriques. Les lampes créent un flux de rayonnement modulé avec une fréquence de 100 Hz. et pas seulement dans la partie visible du spectre, mais aussi dans la région IR. Le signal filtré du message de code est formé sur le transistor VT6. La fréquence porteuse n'est plus nécessaire et est supprimée à l'aide du filtre RS le plus simple sur R18, C14. Le résultat est un signal totalement identique à celui extrait de la sortie du codeur de commande. Des paquets d'impulsions d'entrée de polarité négative sont envoyés au shaper, assemblés sur les éléments R1, C1, DD1.1. Un tel shaper possède les propriétés d'une chaîne intégratrice et d'un déclencheur de Schmitt. En sortie, les impulsions ont des fronts raides, quelle que soit la raideur des fronts en entrée. De plus, il supprime les bruits impulsifs de courte durée. A partir de la sortie de l'élément DD1.1, les impulsions sont transmises au détecteur de pause. Il est assemblé sur les éléments R20, C13, VD4, DD1.2. Tout comme DD1.1, DD1.3, l'élément XOR "DD1.2 fonctionne comme un amplificateur - répéteur de signal, puisqu'une de ses entrées est connectée à un fil commun. Le détecteur de pause fonctionne par la boucle suivante. La première impulsion négative de la rafale, passant par la diode VD4 jusqu'à l'entrée de l'élément DD1.2, le fait passer à l'état 0. Dans la pause entre impulsions adjacentes, le condensateur C13 est progressivement chargé par le courant circulant dans la résistance R20, la tension à l'entrée DD1.2 .4, cependant, n'atteint pas le seuil de commutation de cet élément. Chaque impulsion suivante à travers la diode VD2 décharge rapidement le condensateur C1.2, par conséquent, pendant la rafale, la sortie de DD0 sera logique 5. Dans la pause entre les rafales , la tension à l'entrée 1.2 de DD13 atteint le seuil de commutation, cet élément commute de manière avalancheuse en raison d'une rétroaction positive à travers le condensateur C1 à l'état 10. En conséquence, dans la pause entre les salves, une impulsion positive est formé à la sortie 1.2 de l'élément DD4 (quatrième schéma sur la Fig. 2), remettant le compteur de la puce DD0 à 1.1. Les impulsions de la sortie du shaper DD2 vont également au comptage de la sortie CN du compteur DDXNUMX, de sorte qu'après la fin de la rafale, le compteur est mis aux états correspondant au nombre d'impulsions de la rafale (et donc au numéro de commande). A titre d'exemple, sur la fig. La figure 4 montre le fonctionnement du compteur lors de la réception d'une salve de cinq impulsions. Le front de l'impulsion du détecteur de pause réécrit les données du compteur dans les registres à décalage DD3.1, DD3.2, DD4,1, à la suite de quoi un 1, 1, 0 logique apparaît sur leurs sorties 1, respectivement Après la fin de la deuxième rafale de cinq impulsions, l'impulsion avec la sortie du détecteur de pause décale les informations précédemment enregistrées des bits 1 des registres à décalage vers les bits 2, dans les bits 1 elle écrit le résultat du comptage du nombre d'impulsions de la prochaine rafale, etc. En conséquence, avec une réception continue de salves de cinq impulsions, toutes les sorties des registres à décalage DD3.1, DD3.2, DD4.1 seront respectivement logiques 1, 0, 1. Ces signaux sont envoyés aux entrées des vannes majeures du microcircuit DD5, des signaux correspondant à l'entrée apparaissent sur leurs sorties, ils sont envoyés aux entrées du décodeur DD6. A la sortie 5 du décodeur apparaît un 1 logique, signe de la réception de cette commande avec le nombre d'impulsions égal à cinq. Cela se produit lors de la réception de commandes sans interférence. Si le niveau d'interférence est fort, le nombre d'impulsions dans la rafale peut différer de celui requis. Dans ce cas, les signaux à la sortie des registres à décalage seront différents des bons. Et les principales vannes ignoreront le mauvais signal. Ainsi, si dans la séquence de salves d'impulsions entrant à l'entrée du décodeur de commandes, dans trois salves consécutives quelconques, deux ont le nombre correct d'impulsions, un 6 logique sera constamment maintenu à la sortie souhaitée de la puce DD1. Si aucun des boutons de l'émetteur n'est enfoncé ou si l'émetteur n'est pas allumé du tout ou s'il n'y a pas de signal de réception, les sorties 1-2-4 du compteur DD2 auront un 0 logique après la fin d'une salve de huit impulsions, et toutes les sorties utilisées du décodeur DD6 auront également un 0 logique. D'autres signaux du décodeur, des commandes sont envoyées au contrôle de luminosité assemblé sur les éléments DD7-DD13, R21-R30, VD5, VS1, C14-16, VT7. En particulier, les commandes 1, 3, 5, 7 sont utilisées respectivement « on », « off », « plus », « moins ». Pour un contrôle simultané depuis la télécommande et depuis le régulateur lui-même. Les signaux du décodeur et des boutons de commande, les éléments logiques 2OR-NOT (DD12) et 4OR-NOT (DD8) sont installés. Les premiers sont réglés pour un réglage en douceur, les seconds pour l'allumage et l'extinction conviennent également, les limiteurs du compteur sont réglés DD10) et le nœud de réinitialisation. L'unité de réglage en douceur comprend des inverseurs tampon DD12.1 DD12.2, un générateur de vitesse de réglage (DD9.1, DD9.2) et des commutateurs (DD9.3, DD9.4). Le variateur fonctionne comme suit, les signaux de commande "plus", "moins" sont envoyés aux touches électroniques, à la suite de quoi des impulsions de réglage apparaissent à leurs sorties à la sortie de l'élément DD9.3 lorsque la commande est "bol", et en sortie de l'élément DD9.4 lorsque la commande "plus". Ces signaux sont envoyés aux broches +1 et -1 du compteur DD10, ce compteur reçoit respectivement les signaux "on", "off" sur l'entrée RE (enregistrement parallèle, et les entrées d'enregistrement parallèle sont connectées à "+ ", ce qui signifie que 15 d'entre eux sont installés) et entrez R. Les éléments tampons DD12.3, DD12.4, DD12.5 sont utilisés pour faire correspondre les circuits d'entrées et de sorties. Les signaux prélevés sur les sorties 15 et 0 servent à arrêter le compteur lorsqu'il atteint 15 et 0, c'est-à-dire États "sur" Et hors". Le régulateur utilise une méthode de régulation par impulsions par un élément de commutation - un thyristor. Le temps de régulation de phase détermine le nombre de chiffres dans le compteur de la centrale et la période de la tension secteur. Les données du compteur DD10 sont reçues sous forme de code numérique à l'entrée de l'enregistrement parallèle du compteur DD11. . Les informations de phase nécessaires au fonctionnement proviennent du redresseur d'alimentation de l'ensemble du circuit. La tension sinusoïdale du transformateur abaisseur T1 est redressée par un pont de diodes redresseurs double alternance VDS2 et transmise à une résistance variable R27, puis à l'entrée de l'amplificateur tampon DD1.3. Avec une demi-onde positive à l'entrée de l'élément logique DD1.3, il y aura un niveau de signal élevé, lors du passage par zéro - bas, et avec un négatif - haut. En conséquence, la sortie de l’élément sera de courtes impulsions négatives d’une fréquence de 100 Hz. Les impulsions de synchronisation arrivent simultanément à l'entrée de l'autorisation d'écriture PE du compteur DD1.1, à l'une des sorties du RS - trigger monté sur les éléments DD13.3, DD13.4, et à l'entrée de commande du générateur d'impulsions (à l'une des entrées de l'élément DD13.1). Lorsqu'une tension de bas niveau arrive à l'entrée PE du compteur DD2, le code précédemment enregistré sur les entrées parallèles D1-D4 du compteur l'y charge quels que soient les signaux aux entrées d'horloge, c'est-à-dire l'opération de téléchargement parallèle est asynchrone. En position initiale, la sortie 15 du compteur est haute. Si le compte a atteint son maximum, alors à l'arrivée du prochain front d'horloge négatif à l'entrée +1 du compteur, un niveau 0 apparaîtra à sa sortie. De cette manière, des impulsions de bas niveau sont reçues au RS. entrée du déclencheur DD13.3, DD13.4 : une impulsion d'horloge de l'élément logique DD1.3 et l'impulsion de sortie du compteur DD11, décalée par rapport à l'impulsion d'horloge d'un temps déterminé par un code numérique sur les entrées parallèles D1-D4 du compteur. L'ensemble du circuit est alimenté par une puce stabilisatrice DA1. Le circuit est constitué comme suit : le seuil de fonctionnement de l'élément DD1.3 est fixé pour que de courtes impulsions de polarité négative soient obtenues à sa sortie. Ensuite, l'oscillateur maître est configuré, sa fréquence est calculée par la formule : fГ=2*FC*(2n-1), Hz, où FC est la fréquence du secteur, Hz ; n est le nombre de chiffres du compteur. littérature:
Auteur : Rusin Alexander Sergeevich, Moscou ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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