|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 도난 경보기의 IR 통신 회선. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
유선 설치가 불가능하고 어떤 이유로 든 무선 사용이 어려울 때 보안 시스템을 만들 때 종종 적외선 (IR) 기술을 사용합니다. 이 문서에서는 그러한 장치 설계에 많은 경험이 없는 무선 아마추어가 만들 수 있는 IR 송신기에 대해 설명합니다. 보안 시스템(26kHz 및 945kHz)을 위해 러시아에서 허용되는 무선 채널의 큰 간섭, 차단 용이성, 보안 경보 장치에서 무선을 사용할 때 발생하는 다양한 관리 및 재정적 장애물로 인해 다른 수단을 찾아야 합니다. 무선 통신의. 강력한 IR 플래시를 생성할 수 있는 반도체 방출기의 출현으로 이러한 가능성이 현실이 되었습니다. 무화과. 도 1은 IR 송신기의 다이어그램을 도시한다. DD1.1 및 DD1.2 요소에는 32Hz의 주파수에서 작동하는 클록 생성기가 조립됩니다. DD768 - 출력 3에 주파수가 11Hz인 펄스가 있고 출력 16 - 14Hz에 있는 카운터. 요소 DD2-DD2.1는 스위치를 형성합니다. 출력(DD2.4)에서 펄스는 DD2.4 요소의 핀 2의 전압 레벨에 따라 16Hz 또는 5Hz의 주파수로 나타납니다.
대기 모드에서 보안 루프는 닫히고 핀 5 DD2.1 - 낮은 수준입니다. 요소 DD2.2의 출력에서 하이 레벨은 요소 DD2을 통해 2.3Hz 주파수의 펄스 통과를 허용합니다. DD2.1의 출력도 높으므로 펄스는 요소 DD2.4를 통과합니다. 보안 루프가 끊어지면 DD5의 핀 2.1에서 하이 레벨이 발생하고 주파수가 16Hz인 펄스가 이 요소를 통과합니다. 요소 DD2.2의 출력은 낮은 수준이므로 DD2.3을 통한 펄스 통과가 금지됩니다. DD2.3의 출력에서 하이 레벨 및 16Hz 주파수의 펄스가 DD2.4 요소를 통과합니다. P1C1 회로는 보안 루프에서 픽업의 영향을 제거합니다. 미분 회로 P5C3 및 요소 DD1.4-DD1.6은 출력 DD2.4에서 나오는 사행으로부터 10μs 기간의 짧은 펄스를 형성합니다. 트랜지스터 VT1의 컬렉터 회로에서 발생하는 전류는 IR 다이오드 BI1을 여기시키고 짧은 IR 플래시가 공간으로 방출됩니다. 따라서 송신기는 항상 무언가를 방출합니다. 알람에 대한 근거가 없는 경우 드문 임펄스이거나 알람 모드에서 빈번한 임펄스입니다. IR 송신기 및 보안 장비의 가장 중요한 매개 변수는 대기 모드에서의 효율성입니다. 테이블에서. 그림 1은 전원 공급 장치 Upit의 전압에 대한 송신기 Icont에서 소비되는 전류의 의존성을 보여줍니다. 알람 전송 모드에서 Iload는 약 10% 증가합니다.
낮은 전력 소비로 크기를 늘리지 않고 트랜스미터 하우징에 백업 전원 공급 장치를 직접 입력할 수 있습니다. 예를 들어 11볼트 배터리 GP11A, E10,3A(직경 16 및 높이 476mm) 또는 GP28A, KS28, K13L일 수 있습니다. (직경 25mm, 높이 1mm) 등 이러한 소스를 사용한 연속 작동 시간은 수백 시간입니다. 표에 나와 있습니다. XNUMX, 공급 전압에 대한 IR 다이오드 Iimp를 통한 전류의 의존성은 송신기에서 방출되는 IR 플래시의 전력과 그에 따른 "범위"를 판단할 수 있게 합니다. 전송기의 인쇄 회로 기판은 두께가 1,5mm인 양면 호일 유리 섬유로 만들어집니다. 무화과에. 2a는 컨덕터의 구성을 보여주고, Fig. 2b는 부품 배치를 보여줍니다. 부품 측면의 호일(파란색 표시)은 공통 와이어로만 사용됩니다. 저항, 커패시터 등의 리드가 납땜되는 위치는 검은 색 사각형으로 표시되고 미세 회로의 "접지"핀 연결 또는 와이어 점퍼 위치는 밝은 점이있는 사각형으로 표시됩니다. 센터.
IR 다이오드용 구멍이 보드 중앙에 뚫려 있고, 그 리드는 겹쳐진 인쇄된 도체의 해당 확장 부분에 납땜됩니다. 커패시터 C1, C2, C5 - 유형 KM-6(한 방향 출력) 및 C3 - KM-5a(다른 방향 출력). 전해 커패시터 C4 및 C6 - 모든 유형이지만 커패시터 C6의 직경은 10mm 이하여야 합니다. 모든 저항은 MLT-0,125입니다. 상업적으로 이용 가능한 IR 다이오드는 가정용 라디오의 원격 제어 장치에서 작동하도록 설계되었으며 최대 25 ... 300까지 상당히 넓은 방사 패턴을 갖습니다. 이러한 이미 터의 "범위"를 늘리려면 콘덴서 렌즈를 사용해야합니다 (그림 3). 여기: 1 - 인쇄 회로 기판; 2 - IR 다이오드; 3 - 트랜스미터 케이스(고충격 폴리스티렌 2~2.5mm 두께); 4 - 표준 5배 돋보기 클립("x5" 아이콘이 있어야 함); 30 - 렌즈. 돋보기는 직경 35 ~ 647mm의 구멍이 뚫린 케이스 전면 벽에 붙어 있습니다. 접착제 - 솔벤트 XNUMX에 용해된 폴리스티렌 조각. 그들은 또한 몸 자체를 붙입니다. 그림에 표시된 확대경 바닥과 인쇄 회로 기판 사이의 거리에서 IR 다이오드는 대략 렌즈의 초점에 있고 송신기 방사선은 좁은 빔으로 압축됩니다. 이는 통신 회선의 다른 쪽 끝에서 IR 신호의 전력을 크게 증가시킵니다.
송신기를 배치할 때 방사의 매우 좁은 방사 패턴을 기억해야 합니다. 부착 지점은 송신기의 정확한 조준과 최상의 위치에 견고한 고정을 허용해야 합니다. 예를 들어 카메라 또는 무비 카메라의 스위블 헤드를 사용하여 벽, 창틀 등에 장착할 수 있습니다. 그리고 그림과 같이 이 노드를 수행할 수 있습니다. 4. 고정 장치는 끝에 납땜 된 황동 원이있는 직경 1,5 ~ 2,5mm의 구리선 조각으로 구성됩니다 (예 : 오래된 XNUMX 코펙 동전 일 수 있음). 그중 하나는 이미 터의 측벽에 나사로 고정되고 (나사 - 벽에 있음) 다른 하나는 지지대에 고정됩니다. 이미 터가 원하는 위치를 차지하도록 와이어가 구부러집니다. 심각한 진동을 피하려면 전선이 짧아야 합니다.
테스트에 따르면 6V의 공급 전압에서 트랜스미터는 70m 거리에서 통신을 제공할 수 있지만 이것이 한계는 아닙니다. 현재 Iimp ceteris paribus에 대한 거리 r의 종속성은 다음 형식을 갖습니다. r=KVIimp 여기서 K는 "다른 조건"을 고려한 계수입니다. 따라서 Upit=10V r=100m에서 IR 다이오드의 전류는 저항 R7을 선택하여 증가할 수 있습니다: Iimp=(Upit-4)/R7. 그러나 이는 주의해서 수행해야 합니다. Upit과 R7의 조합에서 IR 다이오드의 전류 진폭은 손상을 방지하기 위해 2A를 초과해서는 안 됩니다. 불행하게도 IR 다이오드에서 펄스 전류의 최대 허용 값은 실험적으로 설정해야 합니다. 일반적으로 이 정보는 참조 문헌에서 사용할 수 없습니다. AL123A 유형 IR 다이오드를 사용하고 증폭기의 "고전류" 부분을 그림 5과 같이 재구축하면 IR 펄스의 전력을 상당히 증가시킬 수 있습니다. XNUMX.
이 경우 펄스 Iimp=10A의 전류를 얻을 수 있습니다. 이는 AL123A 유형의 IR 다이오드에 허용됩니다. 저항 R4 - 수제, 저항률이 높은 전선으로 감았습니다. 전선의 길이는 디지털 저항계 또는 표에 따라 결정됩니다. 2.
IR 다이오드를 여기시키는 전류의 진폭과 모양은 오실로스코프를 저항 R4에 연결하여 제어합니다. 방출 헤드는 별도의 장치로 만들 수 있습니다. 강력한 증폭기의 인쇄 회로 기판이 그림에 나와 있습니다. 6.
IR 이미 터의 다른 모든 요소는 XNUMX 선식 케이블로 IR 헤드에 연결된 파편으로 보안 시스템의 전자 부품에 들어갈 수 있습니다. IR 수신기의 개략도는 Fig. 7. 칩 DA1은 IR 플래시의 작용으로 BL-1 포토 다이오드에서 발생하는 전류 펄스를 전압 펄스로 변환합니다. DD1.1 및 DD2.1 요소에서 만들어진 단일 진동기는 이 펄스를 tf1 = 5ms(tf1 - R2C5)로 확장합니다. 단일 진동기 DD1.3, DD2.3은 펄스 지속 시간 tf2= 1.5초(tf2 ~ R4C6)를 생성하여 이 시간 간격에서만 카운터 DD3에 의한 펄스의 방해받지 않는 계산을 허용합니다. 사운드 생성기는 DD2.5 및 DD2.6 요소에 조립됩니다.
수신기는 첫 번째 IR 플래시의 전면에 의해 활성화됩니다. 단일 진동기 DD1.1, DD2.1 및 단일 진동기 DD1.3, DD2.3이 출시됩니다. 동시에 DD2.2C7R6 회로는 DD3 카운터의 입력 R에서 펄스를 생성합니다(기간 tR = 7 μs, tR - R6C7). 카운터를 1.1으로 설정 단일 진동기 DD2.1, DD1.1이 작동하자마자 DD3 요소의 출력에 낮은 레벨이 나타나고 첫 번째 카운팅 펄스가 카운터 DDXNUMX으로 이동합니다. 광검출기가 2Hz의 주파수를 따르는 펄스를 수신하면(이 주파수를 사용하면 IR 플래시가 대기 모드에서 뒤따름) 카운터 DD4의 출력 3는 낮은 상태를 유지합니다. 0,5x4 = 2 c 후에 나타남 - 카운트 허용 간격의 끝에서 tf2= 1.5 s) DD3는 시작 전 상태로 돌아갑니다(그림 4의 다이어그램 8). 수신기는 62,5ms의 반복 주기로 IR 펄스, 즉 경보 신호를 수신하는 경우 다르게 동작합니다. 62,5ms의 250개 주기는 각각 2ms이므로 간격 tf1,5 = 3, 4s보다 훨씬 작습니다. 그런 다음 네 번째 펄스는 카운터 DD5을 상태 "1.2"(핀 1에서 하이 레벨)로 전환합니다. 이 상태의 카운터는 차단되고(DD1,25 출력의 낮은 레벨로 인해) HL0,25 LED가 켜지고 사운드 생성기가 간헐적으로 신호를 방출합니다. 이 작업은 약 XNUMX초 동안 계속되며 그 후 XNUMX초 동안 일시 중지되고 알람이 반복됩니다.
연결이 중단되면 수신기가 다르게 동작합니다. 약 1,5초 이내에 수신기가 IR 플래시를 감지하지 못하면 커패시터 C8이 VD6R11DD2.3 회로를 통해 방전됩니다. 트랜지스터 VT1이 포화 상태가되고 저항 R8 양단의 전압이 공급 전압으로 상승하고 출력 DD1.4가 낮은 레벨로 설정되고 사운드 생성기가 1kHz 주파수의 톤 신호를 방출합니다. 첫 번째 IR 플래시가 나타나면 커패시터 C8이 R10VD5 회로를 통해 빠르게 충전되고 톤 신호가 중지되고 수신기가 수신 신호 분석을 시작합니다. 수신기의 인쇄 회로 기판(그림 9)은 두께 1,5mm의 양면 호일 유리 섬유로 만들어졌습니다.
넓은 주파수 범위의 전기 픽업에 매우 민감한 IR 수신기의 포토 헤드 (포토 다이오드 BL1, 미세 회로 DA1 등)는 차폐되어야합니다.스크린은 주석으로 만들어졌으며 그 절단은 그림에 나와 있습니다. 10.
접힌 부분은 파선으로 표시됩니다. 구부러진 화면은 모서리에 납땜되어 보드의 원하는 위치에 설치하고 두세 지점에서 납땜됩니다. IR 수신기의 모양은 Fig. 열하나.
구조적으로 수신기는 그림 12과 같이 만들 수 있습니다. XNUMX.
여기: 1 - 리시버 하우징(검은색 폴리스티렌 2 ~ 215mm 두께): 2 - 3단 접이식 돋보기 클립(손잡이가 잘림); 4 - 렌즈; 5 - 인쇄 회로 기판; 35 - 포토다이오드. 돋보기 홀더는 직경 약 647mm의 구멍이 있는 케이스의 전면 벽에 접착되어 있습니다(XNUMX 솔벤트에 용해된 폴리스티렌 조각).동축으로 서 있는 포토다이오드와 렌즈 사이의 거리는 가까워야 합니다. 렌즈의 초점 거리까지. 이렇게 하면 들어오는 광속이 포토다이오드에 집중되고 약한 신호에 대한 광검출기의 감도가 크게 증가합니다. 이 경우 BF1 압전 방출기와 HL1 LED를 배치할 장소를 제공해야 합니다. 송신기 마운트와 마찬가지로 수신기 마운트에도 동일한 요구 사항이 적용됩니다. 편리한 조준과 최상의 위치에서의 안정적인 고정이 제공되어야 합니다. 통신 조건에 따라 IR 수신기를 거리로 꺼내야 하는 경우(예: 집 끝에 주차된 자동차와 통신을 위해) 외부 소스의 측면 조명을 피하기 위해 감도를 낮추려면 렌즈 후드를 대물 렌즈 위로 밀어야 합니다. 예를 들어, 적절한 내경을 가진 100 ~ 150mm 길이의 내부가 검게 칠해진 플라스틱 또는 금속 튜브의 세그먼트 일 수 있습니다. 이 경우 전체 구조를 습기로부터 보호하기 위한 조치도 취해야 합니다. 경고 장치(피에조 이미터, LED)와 전원은 물론 실내에 있습니다. 그러나 "전천후"버전에서는 두 부분으로 IR 수신기를 만드는 것이 좋습니다. 외부 부분은 렌즈와 사진 헤드 만 배치되는 방수 케이스 후드에 있고 모든 것이 포함 된 내부 부분입니다. 또 다른. 이 부품들은 가는 XNUMX선식 케이블로 연결됩니다. 필요한 경우 그림 13과 같이 포함된 다이내믹 헤드와 같은 고출력 음향 방출기로 수신기를 보완할 수 있습니다. 10 또는 피에조 사이렌 AST-14(그림 110). 피에조 사이렌은 감소된 공급 전압에서도 충분한 전력을 유지합니다(공칭 12dB의 방사를 위해 이 노드의 공급 전압을 XNUMXV로 증가시켜야 함).
예비 테스트에서 알 수 있듯이 이러한 수신기 및 송신기가있는 IR 통신 라인의 길이는 70m에 이르며 조정 가능한 광학 장치로 전환하면 상당한 증가를 얻을 수 있습니다. 초점을 맞추는 카메라가 사용됩니다. 소위 조리개라고하는 IR 송신기 렌즈의 광선 발산 각도는 IR 다이오드의 꽃잎을 따라 25 ... 300 이상이어야하며 렌즈는 방사선을 완전히 사용합니다. 수신기에서 렌즈의 직경이 더 중요합니다. 렌즈의 직경이 증가하면 이미 터의 IR 플래시를 고정할 수 있는 거리가 늘어납니다. IR 플래시의 밝기를 높이면 송신기의 "범위"가 1,5~2배 이상 증가할 수 있습니다. 한편, 20 ~ 25m를 초과하지 않는 통신 회선(XNUMX-XNUMX층 집의 창문 아래에 있는 자동차 또는 "껍질", 길 건너편에 있는 집 등)에서, 어떠한 경우에도 IR 수신기에서는 광학 장치가 전혀 필요하지 않을 수 있습니다. 저자: Yu.Vinogradov, 모스크바
곤충용 에어트랩
01.05.2024 지구 자기장에 대한 우주 쓰레기의 위협
01.05.2024 벌크 물질의 고형화
30.04.2024
▪ Fidget Cube 가제트는 나쁜 습관에서 벗어날 것입니다.
▪ 주목할만한 물리학자들의 삶 사이트 섹션. 기사 선택 ▪ 기사 테이블이 음식이었던 곳에 관이 있습니다. 대중적인 표현 ▪ 기사 레닌은 평생 동안 몇 개의 상을 받았습니까? 자세한 답변 ▪ 기사 온실 용 온도 조절기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 ▪ 기사 납땜 인두 부착물. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어