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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Sistema de control de luz infrarroja. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / tecnología infrarroja Descripción El sistema de control por infrarrojos descrito aquí tiene una mayor inmunidad al ruido, que se logra mediante la transmisión múltiple de comandos. En este caso, el decodificador emite una señal sobre la recepción del comando correspondiente solo si al menos dos de los tres comandos recibidos seguidos contienen la misma información. Transmisor El código de pulso se utiliza para transmitir comandos. El codificador del transmisor está construido sobre dos microcircuitos CMOS digitales de la serie 561 (Fig. 1, DD1, DD2). En los elementos DD1.1 y DD1.2, se ensambla un generador de pulso rectangular que funciona a una frecuencia de aproximadamente 200 Hz. Debido a que el umbral de conmutación de los elementos CMOS no corresponde exactamente a la mitad del voltaje de suministro, los elementos R2 y VD1 se agregan al circuito oscilador tradicional para equilibrar los pulsos. Los pulsos del generador se alimentan a un contador con decodificadores (microcircuito DD2), que normalmente tiene un factor de conversión de 10. En los momentos en que el contador está en estado 0 o 1, hay un 0 lógico en los pines 1 o 3 (pines 2 o 1, respectivamente), lo que impide el paso de los pulsos del generador a través del elemento DD1.3 al elemento buffer del transmisor. En otros estados del contador, los pulsos de polaridad positiva pasan al elemento amortiguador del transmisor. Como resultado, si no se presiona ninguno de los botones SB1-SB7, llegan ráfagas de ocho pulsos al elemento de búfer del transmisor, separados por un intervalo igual a 2.5 períodos de pulso. La transmisión de tales paquetes corresponde a la ausencia de comandos.
Consideremos cómo se forman los comandos usando el ejemplo de un comando que contiene 5 pulsos. Si presiona el botón SB5, el contador, como antes, prohíbe el paso de los dos primeros pulsos al modulador. Luego, 5 pulsos pasan al búfer del transmisor, después de lo cual el contador se establece en el estado 7 y se establece un 7 lógico en su salida 6 (pin 2 DD1).Esta señal se alimenta a través de los contactos cerrados del botón SB5 a la entrada R del contador DD2 y lo pone a cero. Como resultado, en el pin 0 del elemento DD10, se forman ráfagas de cinco pulsos, separados por intervalos de la misma duración que en ausencia de transmisión de comando. Cuando presiona cualquier otro botón, se generan ráfagas correspondientes al número de botón con la cantidad de pulsos, de uno a ocho, separados por el mismo intervalo. El transmisor IR es un elemento amortiguador (DD3.1, DD3.2), un generador de frecuencia portadora (25-30 kHz) (DD3.3, DD3.4) y un amplificador (VT1). El generador de frecuencia portadora se modela en términos de amplitud mediante ráfagas de pulsos provenientes del codificador. Se incluye un LED emisor de IR en el circuito colector del transistor VT1 y envía una copia exacta de la señal del codificador al espacio. Receptor El receptor se ensambla de acuerdo con el esquema clásico adoptado en la industria rusa (en particular, en Rubin, Temp TV, etc.). Los pulsos de radiación IR caen sobre el fotodiodo IR VD1, se convierten en señales eléctricas y se amplifican mediante los transistores VT3, VT4, que están conectados de acuerdo con un circuito emisor común. Se ensambla un seguidor de emisor en el transistor VT2, haciendo coincidir la resistencia de la carga dinámica del fotodiodo VD1 y el transistor VT1 con la impedancia de entrada de la etapa amplificadora en el transistor VT3. Los diodos VD2, VD3 protegen el amplificador de pulso en el transistor VT4 de sobrecargas. Todas las etapas del amplificador de entrada del receptor están cubiertas por una retroalimentación de corriente profunda. Esto proporciona una posición constante del punto de operación de los transistores, independientemente del nivel de iluminación externo, una especie de control de ganancia automático. Esto es especialmente importante cuando el receptor se utiliza en interiores con refrescos artificiales o en exteriores con luz diurna brillante, cuando el nivel de radiación IR extraña es muy alto. Luego, la señal pasa a través de un filtro activo con un puente doble en forma de T, ensamblado en un transistor VT5, resistencias R12-R14 y capacitores C7-C9. Limpia la señal codificada de la interferencia de CA emitida por las lámparas eléctricas. Las lámparas crean un flujo de radiación modulado con una frecuencia de 100 Hz. y no solo en la parte visible del espectro, sino también en la región IR. La señal filtrada del mensaje de código se forma en el transistor VT6. La frecuencia portadora ya no es necesaria y se suprime usando el filtro RS más simple en R18, C14. El resultado es una señal que es completamente idéntica a la que se toma de la salida del codificador de comando. Los paquetes de pulsos de entrada de polaridad negativa se alimentan al moldeador, ensamblados en los elementos R1, C1, DD1.1. Tal moldeador tiene las propiedades de una cadena integradora y un gatillo Schmitt. A su salida, los pulsos tienen frentes empinados, independientemente de la inclinación de los frentes en la entrada. Además, suprime el ruido impulsivo de corta duración. Desde la salida del elemento DD1.1, los pulsos se alimentan al detector de pausa. Se monta sobre los elementos R20, C13, VD4, DD1.2. Al igual que DD1.1, DD1.3, el elemento XOR "DD1.2 funciona como un amplificador - repetidor de señal, ya que una de sus entradas está conectada a un cable común. El detector de pausa funciona por el siguiente bucle. El primer pulso negativo de la ráfaga, pasando a través del diodo VD4 a la entrada del elemento DD1.2, lo cambia al estado 0. En la pausa entre pulsos adyacentes, el capacitor C13 se carga gradualmente por la corriente que fluye a través de la resistencia R20, el voltaje en la entrada DD1.2 .4, sin embargo, no alcanza el umbral de conmutación de este elemento Cada pulso posterior a través del diodo VD2 descarga rápidamente el capacitor C1.2, por lo tanto, durante la ráfaga, la salida de DD0 será 5 lógico. En la pausa entre las ráfagas , el voltaje en la entrada 1.2 de DD13 alcanza el umbral de conmutación, este elemento cambia en forma de avalancha debido a la retroalimentación positiva a través del capacitor C1 al estado 10. Como resultado, en la pausa entre ráfagas, un pulso positivo se forma en la salida 1.2 del elemento DD4 (cuarto diagrama en la Fig. 2), reiniciando el contador en el chip DD0 a 1.1. Los pulsos de la salida del moldeador DD2 también van al conteo de la salida CN del contador DDXNUMX, como resultado de lo cual, después del final de la ráfaga, el contador se establece en los estados correspondientes al número de pulsos en la ráfaga (y por lo tanto el número de comando). Como ejemplo, en la fig. 4 muestra el funcionamiento del contador al recibir una ráfaga de cinco pulsos. El frente del pulso del detector de pausa reescribe los datos del contador en los registros de desplazamiento DD3.1, DD3.2, DD4,1, como resultado de lo cual aparece un 1, 1, 0 lógico en sus salidas 1, respectivamente Después del final de la segunda ráfaga de cinco pulsos, el pulso con la salida del detector de pausa desplaza la información previamente registrada de los bits 1 de los registros de desplazamiento a los bits 2, en los bits 1 escribe el resultado de contar el número de pulsos. de la próxima ráfaga, etc. Como resultado, con la recepción continua de ráfagas de cinco pulsos, todas las salidas de los registros de desplazamiento DD3.1, DD3.2, DD4.1 serán 1, 0, 1 lógico, respectivamente. Estas señales se alimentan a las entradas de las válvulas principales del microcircuito DD5, las señales correspondientes a la entrada aparecen en sus salidas, se alimentan a las entradas del decodificador DD6. En la salida 5 del decodificador aparece un 1 lógico, que es señal de la recepción de este comando con el número de pulsos igual a cinco. Esto sucede cuando se reciben comandos sin interferencias. Si el nivel de interferencia es fuerte, el número de pulsos en la ráfaga puede diferir del requerido. En este caso, las señales a la salida de los registros de desplazamiento diferirán de las correctas. Y las válvulas principales ignorarán la señal incorrecta. Por lo tanto, si en la secuencia de ráfagas de pulsos que ingresan a la entrada del decodificador de comando, en tres ráfagas consecutivas cualquiera, dos tienen el número correcto de pulsos, se mantendrá constantemente un 6 lógico en la salida deseada del chip DD1. Si no se presiona ninguno de los botones del transmisor o el transmisor no se enciende en absoluto o no hay señal de recepción, las salidas 1-2-4 del contador DD2 tendrán un 0 lógico después del final de una ráfaga de ocho pulsos, y todas las salidas utilizadas del decodificador DD6 también tendrán un 0 lógico. Las señales adicionales de los comandos del decodificador se envían al controlador de brillo ensamblado en los elementos DD7-DD13, R21-R30, VD5, VS1, C14-16, VT7. En particular, los comandos 1, 3, 5, 7 se utilizan respectivamente "encendido", "apagado", "más", "menos". Para el control simultáneo desde el mando a distancia y desde el propio regulador. Se instalan señales del decodificador y de los botones de control, elementos lógicos 2OR-NOT (DD12) y 4OR-NOT (DD8). Los primeros están configurados para un ajuste suave, los segundos también son adecuados para encender y apagar, los limitadores de configuración del contador DD10) y la unidad de reinicio. La unidad de ajuste suave incluye inversores de búfer DD12.1 DD12.2, generador de velocidad de ajuste (DD9.1, DD9.2) e interruptores (DD9.3, DD9.4). El atenuador funciona de la siguiente manera, las señales de comando "más", "menos" se envían a las teclas electrónicas, como resultado de lo cual aparecen pulsos de ajuste en sus salidas en la salida del elemento DD9.3 cuando el comando es "bol", y en la salida del elemento DD9.4 cuando el comando "más". Estas señales se envían a los pines +1 y -1 del contador DD10, este contador recibe las señales "on", "off", respectivamente, a la entrada RE (grabación en paralelo, y las entradas de grabación en paralelo están conectadas a "+ ", lo que significa que 15 de ellos están instalados) e ingrese R. Los elementos de búfer DD12.3, DD12.4, DD12.5 se utilizan para hacer coincidir los circuitos de entradas y salidas. Las señales tomadas de las salidas 15 y 0 sirven para parar el contador al llegar a 15 y 0, es decir estados "encendidos" y fuera". El regulador utiliza un método de regulación por pulsos mediante un elemento de conmutación: un tiristor. El tiempo de regulación de fase determina el número de dígitos en el contador de la unidad de control y el período de la tensión de red.Los datos del contador DD10 se reciben en forma de código digital en la entrada del registro paralelo del contador DD11. La información de fase necesaria para el funcionamiento proviene del rectificador de alimentación de todo el circuito. El voltaje sinusoidal del transformador reductor T1 es rectificado por un puente de diodo rectificador de onda completa VDS2 y alimentado a una resistencia variable R27, y luego a la entrada del amplificador de búfer DD1.3. Con una media onda positiva en la entrada del elemento lógico DD1.3, habrá un nivel de señal alto, al pasar por cero - bajo, y con un negativo - alto. Como resultado, la salida del elemento serán pulsos negativos cortos con una frecuencia de 100 Hz. Los pulsos de sincronización llegan simultáneamente a la entrada del permiso de escritura PE del contador DD1.1, a una de las salidas del disparador RS ensamblado en los elementos DD13.3, DD13.4 y a la entrada de control del generador de pulsos. (a una de las entradas del elemento DD13.1). Cuando llega un voltaje de bajo nivel a la entrada PE del contador DD2, el código previamente registrado en las entradas paralelas D1-D4 del contador lo carga independientemente de las señales en las entradas del reloj, es decir la operación de descarga paralela es asíncrona. En la posición inicial, la salida 15 del contador es alta. Si el conteo ha alcanzado su máximo, entonces con la llegada del siguiente flanco negativo del reloj en la entrada +1 del contador, aparecerá en su salida un nivel de 0. De esta manera, se reciben pulsos de bajo nivel en el RS entrada del disparador DD13.3, DD13.4: un pulso de reloj del elemento lógico DD1.3 y el pulso de salida del contador DD11, desplazado con respecto al pulso de reloj por un tiempo determinado por un código digital en las entradas paralelas D1-D4 del contador. Todo el circuito está alimentado por un chip estabilizador DA1. El circuito se configura de la siguiente manera: el umbral de operación del elemento DD1.3 se establece para que en su salida se obtengan pulsos cortos de polaridad negativa. A continuación, se configura el oscilador maestro, su frecuencia se calcula mediante la fórmula: fÃ=2*FC*(2n-1), Hz, donde FC es la frecuencia de la red, Hz; n es el número de dígitos del contador. Literatura:
Autor: Rusin Alexander Sergeevich, Moscú; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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