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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Contraseña electrónica. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología digital En esta parte del artículo, su autor habla sobre el principio de funcionamiento y diseño del receptor IR, que, junto con el generador de llaveros, constituye un sistema de identificación automática para "amigos". Un diagrama de un dispositivo que recibe una señal codificada de un emisor de infrarrojos se muestra en la fig. 1. El microcircuito DA1, que es un fotoamplificador, convierte los pulsos de corriente en el fotodiodo BL1, excitados por los destellos IR del emisor del llavero, en pulsos de voltaje aptos para su inyección directa en un analizador digital. En la fig. 2a muestra un gráfico de la secuencia de pulsos a la salida del fotoamplificador, correspondiente al código 111011100111001, que consideraremos aquí y más adelante como un ejemplo.
El receptor tiene dos generadores. Uno de ellos, realizado en los elementos DD1.1 y DD3.1, expande cada uno de los pulsos de entrada (recuerde, la duración del pulso del transmisor IR es de aproximadamente 10 μs) a tf1=RЗС5=0,6...0,8 ms (Fig. 2,6). Y el segundo, montado sobre los elementos DD1.2 y DD3.3, forma un pulso de duración tf2=R4C6=30...50 ms (Fig. 2d). En el primer flanco de este pulso, se forma un pulso corto (tr=R1C3.5=5 μs) en la salida del elemento DD7, que pone a cero el registro de desplazamiento DD10DD4 y el contador DD5 (Fig. 6,e). Los elementos DD2, DD1.3, la resistencia R1.4 y el resonador de cuarzo ZQ7 forman un oscilador maestro que opera a una frecuencia de 1 Hz (recordemos que el oscilador maestro del emisor IR también opera a la misma frecuencia).
En el registro de desplazamiento, la señal recibida (o interferencia) se fija de la siguiente manera. En el borde del pulso del primer destello IR, los microcircuitos DD4-DD6 se establecen en el estado cero (aparecen ceros en sus salidas) y el contador DD6 comienza a contar pulsos con una frecuencia de 32 Hz. Después de aproximadamente 768 ms (tzn / 0,5), el cero en la salida 2 (pin 24) del contador DD5 será reemplazado por uno. En el registro de desplazamiento K6IR561, tal caída de voltaje en la entrada C conduce al desplazamiento del número almacenado en él por un dígito hacia los más antiguos (según el diagrama en la Fig. 2 - abajo), y el valor que en ese momento se ingresará en el dígito inferior del microcircuito DD1 en su entrada D (pin 4). Puede ser 7, extendido a tf1 pulso "único", y 1, si no hubo destello en esta familiaridad del mensaje de código. El siguiente cambio del número se producirá en tzn=0 ms, un "paso", que se conservará en el futuro. El sistema realizará solo cambios de 16 bits (los pulsos de cambio generados por el contador DD6 se ilustran en la Fig. 2, c) - con la aparición de una señal de alto nivel (log. 1) en la salida 29 del contador DD6 y, en consecuencia , bajo (log. 0) en la entrada DD2.2 (pin 9), el contador se bloqueará y mantendrá este estado hasta el próximo inicio del sistema. Así, la secuencia recibida de destellos IR se convierte en un número almacenado en el registro DD4DD5. Queda por ver si es código. Esto lo lleva a cabo un decodificador de diodo-resistencia D1, cuyo circuito (para el mismo código 111011100111001) se ilustra en la Fig. 3. La idea del descifrado es simple. Todas las salidas de registro, que, de acuerdo con la combinación de códigos, deben ser 1, están conectadas a las entradas del elemento lógico de diodo-resistencia AND (VD1, VD4-VD6, VD9-VD11, VD13-VD15, R1), y el salidas, que deben ser 0 , - a las entradas del elemento lógico de diodo-resistencia O (VD2, VD3, VD7, VD8, VD12, R2). Si se fija un código numérico en el registro, se establecerá un voltaje de alto nivel en la salida del elemento AND del decodificador, y se establecerá un nivel bajo en la salida del elemento OR. Y solo en este caso, a la salida del receptor IR aparecerá una señal 1. Este estado "único" durará hasta que se presione el botón SB1 "Reset" (se pueden encender varios botones del mismo propósito en paralelo) o el canal pasa cualquier otra señal.
Todas sus partes del receptor IR están montadas en placa de circuito impreso con dimensiones de 83x54 mm (Fig. 4), fabricado en lámina de fibra de vidrio de doble cara con un espesor de 1,5 mm. La tecnología de fabricación de la placa de circuito impreso en sí y los métodos de montaje de piezas en ella son los mismos que en el diseño del generador de llavero. Al montar el receptor, se debe prestar especial atención al blindaje del fotocabezal (BL1, DA1, etc.): al tener una alta sensibilidad y un ancho de banda significativo, está sujeto a la acción de señales eléctricas de varios orígenes. Una pantalla en forma de caja plana abierta con dimensiones de 30x15x11 mm (en la Fig. 5 se indica con líneas discontinuas) está hecha de estaño de acuerdo con el dibujo que se muestra en la fig. 6, y soldado en dos o tres puntos a la lámina de alambre común. Si es necesario, la sensibilidad del cabezal fotográfico se puede reducir derivando la entrada del microcircuito DA1 con una resistencia R1 con una resistencia de 0,2 ... 3 MΩ. Todas las resistencias - MLT-0,125. Condensador C2 - K53-30, C4 y C10 - importado 0 8 mm, el resto - KM-6, K10-176, KD. Resonador de cuarzo ZQ1 - reloj de tamaño pequeño. La placa proporciona un lugar (encerrado en un círculo en la Fig. 5 con una línea de puntos y rayas) para colocar y montar partes del generador de sonido descrito en "Radio", 1997, No. 8, p. 44, 45. Para reducir la iluminación del fotodiodo por fuentes de luz extrañas que pueden reducir significativamente la sensibilidad del receptor, se coloca en un "pozo" pegado de poliestireno negro. Esto protegerá al fotodiodo de la exposición a fuentes ubicadas lejos del eje óptico. Además, el "corredor" invisible emergente, dentro del cual sólo será posible el contacto óptico del receptor con el emisor, aumentará las ya considerables dificultades de "piratería" informativa del sistema. Es útil sellar la ventana del fotodiodo con una película que atenúa principalmente la luz visible. En el papel de este tipo de filtro infrarrojo, los papeles pintados de plástico oscuro funcionaron bien. Además, la distancia a la que el receptor es capaz de detectar y decodificar los destellos IR del emisor del llavero supera los 10 m de media. El receptor permanece operativo cuando la tensión de alimentación cae a 4 V, la corriente que consume no supera los 1,4 mA. Se puede conectar una variedad de dispositivos de señalización a la salida del receptor (pin 12 del elemento DD3.6). Por ejemplo, el LED HL1 con una resistencia limitadora de corriente R9, que se muestra en la fig. 1 con líneas discontinuas, o el generador de sonido mencionado anteriormente, anunciando la aparición de "lo propio". Pero si, a la señal del receptor, el sistema de seguridad debe activar, digamos, un accionamiento de cerradura eléctrica de puerta, se debe introducir un retardo de tiempo en la señal que controla el actuador (IM). El esquema de su variante posible se muestra en la fig. 5. El retraso en el funcionamiento del IM depende de la constante de tiempo R2C1 y puede ser de varias décimas de segundo.
La duración del retraso aumentará si el diodo VD1 está incluido en el circuito emisor del transistor VT3. El voltaje de suministro del IM, teniendo en cuenta los voltajes adicionales que se producen cuando se apaga (el diodo VD2 es obligatorio para cargas inductivas), no debe exceder el máximo permitido para el transistor VT1 (para KT972A Ukemax \u60d 972 V, para KT45B - 2 V). Corriente de funcionamiento IM - no más de XNUMX A. El retardo de respuesta MI es una herramienta eficaz en la lucha contra los intentos de captar el código implicado en el sistema. En el sistema de codificación que hemos adoptado, incluso un segundo retraso obligará a un atacante a pararse en la puerta de otra persona durante más de una hora. Y esto: si tiene el equipo adecuado, el conocimiento de los principios de codificación y las características de pulso de tiempo de la radiación IR. Es incomparablemente más difícil "espiar" el funcionamiento de un generador de llavero IR, sin hacer contacto visual con su propietario, que lo que permiten los generadores de códigos que funcionan en el rango de radio. autor: Yu. Vinogradov, Moscú; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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