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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Ricevitore nella linea di comunicazione a infrarossi. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / tecnologia a infrarossi Il diagramma schematico del ricevitore nella linea di comunicazione IR è mostrato in fig. 61.
Qui DA1 è un amplificatore-shaper che converte un flash IR che illumina il fotodiodo BL1 in un impulso di tensione con un'ampiezza di U10@Uc4 (diagramma 1 in Fig. 62). Il vibratore singolo, realizzato sugli elementi DD1.1, DD2.1, ecc., espande questo impulso * a tf1@R2 C5@15 ms (diagramma 2 in Fig. 62) per ritardarne il decremento (1) all'ingresso C del contatore DD3 e la formazione di un "click" di durata tf1, in un generatore sonoro realizzato su DD2.5, DD2.6 , BF1, ecc. Il vibratore singolo DD1.3, DD2.3, ecc. genera un impulso di durata tf2@R4 C6@1,5 s (diagramma 3 in Fig. 62), consentendo il conteggio senza ostacoli degli impulsi in DD3 solo in questo intervallo di tempo. Il ricevitore viene attivato dalla parte anteriore del primo flash IR. Forma un breve (tr@R6-C7) impulso all'ingresso R del contatore DD3 (grafico 4 in Fig. 62), che porta il contatore allo stato di pre-avvio (corrisponde a 0 - tensione di basso livello - a tutte le sue uscite), e la prima unità viene registrata nel contatore con un decadimento di un impulso di durata tf1. Se il fotorilevatore riceve impulsi che seguono con frequenza 2 Hz (richiamo, seguono lampeggi IR con tale frequenza se i sensori sull'oggetto protetto non sono disturbati), allora l'uscita 4 (pin 5) del contatore DD3 rimane 0, poiché il fronte del quarto impulso (apparirà in 0,5x4=2 s - al termine dell'intervallo consentendo il conto tf2 =1,5 s) il contatore DD3 verrà riportato allo stato originale.
Il ricevitore si comporta diversamente se riceve impulsi IR con un periodo di ripetizione di 62,5 ms, cioè - segnale di allarme. Poiché 62,5x4 \u250d 2 ms < tf1,5-3 s, il quarto impulso trasferirà il contatore DD4 allo stato "000100" (5; 1 appare alla sua uscita 1 - una tensione vicina alla tensione di alimentazione), il contatore in questo lo stato si autobloccherà (il segnale 8 all'ingresso 1.2 dell'elemento DD9 lo rende insensibile ai segnali all'ingresso 1), e il LED rosso HL16 acceso e i clic a 5 Hz del generatore sonoro porteranno l'allarme agli altri (schemi 6 e 62 in Fig. 1,25). Questo continuerà per circa 2 s (tf0,25 -0,25), dopodiché ci sarà una pausa di XNUMX secondi e l'allarme si ripeterà. Quando la connessione viene interrotta, il ricevitore si comporta in modo diverso. Se il ricevitore non rileva un flash IR sull'intervallo di tempo trev (trev = R11 C8), il condensatore C8 viene scaricato attraverso il circuito VD6, R11, DD2.3, il transistor VT1 si apre alla saturazione, la tensione ai capi del resistore R8 aumenta da -1.4 V quasi alla tensione di alimentazione, all'uscita di DD XNUMX viene impostata una tensione di basso livello e il generatore di suoni inizia ad emettere un segnale monotono con frequenza ftone@1/2R14 C9. Con la comparsa del primo flash IR, il condensatore C8 si carica rapidamente attraverso il circuito R10, VD5, la radiazione tonale si interrompe e il ricevitore inizia ad analizzare i segnali in ingresso. La scheda a circuito stampato del ricevitore è realizzata in fibra di vetro a doppia faccia 50x50 mm 1,5 mm di spessore (Fig. 63) allo stesso modo del trasmettitore IR. La fotocellula del ricevitore IR (BL1, DA1, ecc.), che è altamente sensibile ai disturbi elettrici in un'ampia gamma di frequenze, deve essere schermata. Lo schermo è fatto di latta, il suo schema è mostrato in fig. 64. Le linee tratteggiate qui sono i luoghi delle pieghe. Lo schermo piegato è saldato negli angoli, il suo fondo è livellato e, dopo averlo installato nella posizione desiderata sulla lamina nulla (è mostrato da una linea tratteggiata sulla scheda), è saldato ad esso in due o tre punti.
Strutturalmente, il ricevitore IR può essere realizzato come mostrato in Fig. 65. Qui: 1 - alloggiamento del ricevitore (polistirene nero 2 ... 2,5 mm di spessore); 2 - titolare di una lente d'ingrandimento a 7 pieghe (la maniglia è tagliata); 3 - la sua lente; 4 - circuito stampato; 5 - schermo della testa della foto; 6 - fotodiodo FD 263-01. Il supporto della lente d'ingrandimento è incollato alla parete frontale della custodia, che ha un foro con un diametro di 35 mm (colla - pezzi di polistirolo disciolti nel solvente 647 o in RS-2). La distanza tra il fotodiodo coassiale e l'obiettivo dovrebbe essere vicina alla sua lunghezza focale. Ciò concentrerà il flusso luminoso in entrata sul fotodiodo e aumenterà significativamente la sensibilità del fotorilevatore ai segnali deboli**.
Gli stessi requisiti sono imposti al supporto del ricevitore come al supporto del trasmettitore: deve essere dotato di un puntamento conveniente e di un fissaggio affidabile nella posizione migliore. Se, in base alle condizioni di comunicazione, il ricevitore IR deve essere portato in strada (per la comunicazione, ad esempio, con un'auto in piedi all'estremità della casa o con un appartamento all'altra estremità), allora è meglio comporlo in due parti: esterna, in una custodia antiumidità di cui hanno messo solo la lente e la testina anteriore, e quella interna con tutto il resto. Queste parti sono collegate con un sottile cavo a tre fili ("+", "-", pin 10 del chip DA1). Il ricevitore può essere integrato con un emettitore acustico di potenza superiore, ad esempio una testina dinamica, inclusa come mostrato in Fig. 66, o la sirena piezoelettrica ACT-10 (Fig. 67), che mantiene una potenza sufficiente anche con una tensione di alimentazione ridotta. Come hanno dimostrato i test preliminari, la lunghezza della linea di comunicazione IR con il ricevitore e trasmettitore IR qui descritti raggiunge i 70 metri. Un aumento significativo può dare una transizione In un ricevitore IR, il diametro della lente è più importante. Con il suo aumento, aumenta l'illuminazione della giunzione pp del fotodiodo e, di conseguenza, la distanza da cui è possibile fissare il flash IR dell'emettitore all'ottica orientabile - se al posto di una lente fissa con la sua messa a fuoco approssimativa, si utilizza una obiettivo di una vecchia fotocamera con messa a fuoco per distanza, il "trasmettitore" di portata può essere aumentato di altre 1,5 ... 2 volte o più aumentando la luminosità del flash IR.
D'altra parte, nelle linee di comunicazione non superiori a 20 ... 25 m (un'auto o un "guscio" sotto le finestre di un edificio di 3 ... 4 piani, una finestra di una casa sull'altro lato della strada , ecc.), l'ottica potrebbe non essere richiesta in generale, in ogni caso - nel ricevitore IR. *) Ricordiamo che in condizioni di illuminazione moderata, la durata di questo impulso è prossima alla durata del flash IR stesso. Con intenso, da un emettitore vicino, ad esempio, può aumentare di 3 ... 5 volte o più a causa del "riassorbimento" relativamente lento delle cariche nella giunzione p-n del fotodiodo.
*) L'angolo di divergenza del raggio nella lente del trasmettitore IR, la sua cosiddetta apertura, deve corrispondere al lobo del diodo IR (vedere gli angoli di irraggiamento dei diodi IR nell'appendice 3). Quindi l'obiettivo "raccoglierà" tutta la sua radiazione. Pubblicazione: cxem.net
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