Инфракрасный ключ

Для отключения сигнализации, управления электронными замками и в других целях может применяться электронный ключ, — устройство, состоящее из пульта, передающего некоторое кодированное послание по инфракрасному каналу, и приемника, принимающего это послание, идентифицирующего код и при совпадении кода пульта с кодом приемника, выдающего логический уровень для управления внешним устройствам (замком, сигнализацией).

В данном устройстве используется простой метод числоимпульсного кодирования, когда код определяется числом импульсов, поступающим от пульта на вход приемника.

принципиальная схема пульта инфракрасного ключа

Принципиальная схема пульта представлена выше. Она состоит из мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2, кодового счетчика D2, диодного ПЗУ, задающего код и выходного каскада на D1.3, транзисторе VT1 и ИК-светодиоде HL1.

Управление пультом производится путем подачи питания выключателем S1. Каждый раз, после замыкания контактов S1 пульт излучает пачку ИК-импульсов, число импульсов в которой и является кодом.

В момент подачи питания происходит предустановка счетчика D2 в нулевое положение при помощи цепи C1-R4. Пока счетчик устанавливается в нулевое состояние, это требует некоторого времени, необходимого на окончательную зарядку C1. Поскольку число ИК-вспышек равно числу импульсов, поступивших с выхода мультивибратора D1.1-D1.2, а время работы мультивибратора ограничивается счетчиком D2, необходимо чтобы мультивибратор начал работать только после того, как произойдет спад импульса предустановки на входе R счетчика D2. То есть, необходимо задержать начало работы мультивибратора относительно момента обнуления счетчика. Для этого служит цепь C2-R5, блокирующая мультивибратор при включении питания, постоянная времени которой больше чем цепи C1-R4. Таким образом, исключаются сбои и ошибки в формировании кодового числа импульсов.

И так, после того как счетчик D2 установился в ноль, а мультивибратор начал работать, импульсы с выхода мультивибратора поступают по двум направлениям. Во-первых, они поступают через инвертор D1.3 на транзисторный ключ VT2, и вызывают вспышки ИК-излучения светодиода HL1. Во-вторых, эти импульсы поступают на счетный вход счетчика D2, и с каждым импульсом его состояние увеличивается на единицу.

Код задает простейшее ПЗУ, выполненное, в данном случае, на трех диодах VD1-VD3. Диоды подключены к выходам счетчика D2 таким образом, что при его установке в положение «592» (в конкретном случае код = «592») на катодах всех этих диодов устанавливаются логические единицы. Это приводит к их закрыванию и подаче напряжения высокого логического уровня на вывод 5 D1.1 через резистор R3. В результате мультивибратор блокируется и перестает вырабатывать импульсы.

Таким образом, после каждого включения питания, при показанном на схеме подключении диодов VD1-VD3 мультивибратор на элементах D1.1-D1.2 успевает выработать только 592 импульса, а светодиод HL1 излучить только 592 вспышки ИК-света.

Рассмотрим теперь схему приемника. Инфракрасные вспышки принимает фотоприемник от телевизора D1 -SFH610-2. При каждом включении пульта на выходе D1 будет пачка отрицательных импульсов. Эти импульсы поступают на вход счетчика D3, точно такого же как в пульте. На выходе этого счетчика включено такое же диодное ПЗУ, как и в пульте. Если на вход счетчика, в данном случае, поступило 592 импульса, то на катодах всех диодов VD2-VD4 будут логические единицы и, через небольшое время, на конденсаторе СЗ появляется напряжение, по уровню равное логической единице.

принципиальная схема приемника инфракрасного ключа

Для определения конца пачки импульсов, чтобы схема не сработала на непрерывную пачку импульсов, или большую чем кодовая, при которой счетчик все равно проходит через значение «592», служит селектор конца пачки выполненный на элементах D2.1 и D2.2. С приходом первого входного импульса на выходе D2.1 появляется единица и начинает заряжаться конденсатор C1 через открытый диод VD1. В промежутках между импульсами этот конденсатор разряжается через R2, но поскольку, сопротивление R2 значительно выше прямого сопротивления VD1, то пока имеются импульсы на выходе D1, на конденсаторе C1 будет напряжение единичного логического уровня. На выходе D2.2 будет ноль, диод VD5 будет открыт, и независимо от того какой уровень на С3, на выводе 13 D2.4 будет логический ноль.

После того как закончится передача пачки импульсов и на выходе D1 установится логическая единица, начинается разрядка конденсатора С1 через резистор R2. Как только C1 разрядится до логического нуля, на выходе элемента D2.2 появляется логическая единица. Это приводит к двум событиям. Во-первых, цепь C2-R2 формирует короткий импульс, который обнуляет счетчик D3. Во-вторых, закрывается диод VD5, и если код был правильным, то на конденсаторе СЗ должно быть напряжение высокого логического уровня, — диод VD6 закрывается и на вывод 13 D2.4 через резистор R5 поступает напряжение уровня логической единицы. Триггер D2.3-D2.4 устанавливается в нулевое положение, на выходе D2.4 появляется логический ноль, который поступает на управляемую схему. Вернуть триггер в исходное положение можно подачей положительного импульса на вывод 8 элемента D2.3.

скачать архив

Если вам понравилась статья, вы можете подписаться на RSS или E-mail рассылку. Для получения обновлений по электронной почте, введите ваш e-mail адрес в эту форму (Доставка от FeedBurner):

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *