Uporaba senzorjev TSOP17XX s prilagojenimi frekvencami

IC-ji serije TSOP17XX so posebne infrardeče senzorske naprave, izdelane za odziv na določen obseg infrardečih frekvenc in pretvorbo v električni impulzni izhod. Tako ima varno odpornost na druge oblike IR signalov.

Zaradi te posebne centralne ali pasovne delovne frekvence TSOP17XX postane te senzorje težko uporabiti za načrtovanje želenih ali prilagojenih frekvenčnih vezij na osnovi frekvence.

V tem prispevku bomo poskušali ugotoviti idejo, kako omogočiti tem senzorjem, da delujejo s poljubno želeno edinstveno frekvenco, tako da lahko vezje postane popolnoma varno.

Osnovno delovno načelo senzorskih modulov TSOP17XX

Če se sklicujemo na podatkovni list IR senzorja TSOP17XX ugotavljamo, da ima IC nekaj kritičnih smernic delovanja, ki zagotavljajo pravilno in optimalno delovanje senzorja kot odziv na IR signal.

Za pravilno delovanje senzorja je treba IR signal nihati pri vrednosti pasovne frekvence pasovnega pasu naprav in modulirati v rafalih od 10 do 70 ciklov, z določeno vrzeljo po vsakem ciklu, kot je prikazano na naslednji sliki.

Na zgornji sliki je jasno razvidno, da je treba IR-žarke iz Tx pulzirati s sredinsko frekvenco IC, ki je običajno med 30kHz in 39kHx, in modulirati z rafali 10ms razmika.

TSOP se odzove na ta signal osrednje frekvence in sproži ON, pri čemer na svojem izhodu ustvari replicirano valovno obliko, pri čemer se 38kHz izravna v izbruhe običajnih kvadratnih valovnih impulzov.

Ta zapletena delovna valovna oblika zagotavlja večjo odpornost proti številnim lažnim frekvencam, ki so lahko prisotne v ozračju, ki ga oddajajo žarnice, lke CFL, fluorescenčne sijalke itd.

Pomanjkljivost senzorjev TSOP17XX

Čeprav ima senzor varno delovanje zaradi tega zapletenega vzorca sprejema signala, fiksna sredinska frekvenca za senzorje TSOP omejuje njihovo uporabo le na to določeno frekvenčno območje, zato je nemogoče ustvariti edinstvena prilagojena vezja IR daljinskega upravljanja s temi čipi.

Zaradi te pomanjkljivosti lahko sistem daljinskega upravljanja, ki temelji na TSOP, običajno upravljamo s katero koli običajno slušalko za daljinski upravljalnik TV ali DVD in s katerim koli gumbom na nadzorni enoti.

Vendar pa se v elektroniki vedno najde rešitev za vse in tudi za te senzorje lahko izdelamo zasnovo, ki nam bo omogočila uporabo IC z izbrano edinstveno frekvenco po naši izbiri, tako da bo sprejemnik preklopljen samo prek določenega združljivega para Tx in ne z nobeno razpoložljivo skupno oddaljeno slušalko.

Oblikovanje edinstvenega frekvenčnega vezja TSOP na daljavo

Iz zgornje razprave smo razumeli, da senzorji, ki temeljijo na TSOP, zahtevajo rafale s frekvenco 38 kHz ali določeno sredinsko frekvenco za delovanje, kar pomeni, da signal vključuje dve frekvenci, pri katerih je srednja frekvenca konstantna, frekvenca porušitve pa spremenljiva in ni kritična. .

Ideja je zajeti to rafalno frekvenco v našo korist in uporabiti filter, ki lahko prepozna to frekvenco za sprožitev izhoda.

Filtrsko vezje je mogoče enostavno oblikovati z uporabo LM567 vezje dekodirnika tonov in jo uporabite za dekodiranje določene frekvence porušitve iz izhoda senzorja TSOP na strani sprejemnika.

Osnovni koncept je razviden iz naslednjega diagrama.

Shema vezja

Delovanje vezja

Glede na zgornji diagram vezja za izvajanje TSOP17XX s prilagojenimi frekvencami vidimo, da je sestavljen iz treh osnovnih stopenj:

1. stopnjo senzorja TSOP17XX
2. stopnja frekvenčnega detektorja na osnovi LM567
3. in stopnjo flip flopa ali bistabilnega vezja na osnovi IC 4017.

Stopnja TSOP17XX je konfigurirana v svojem standardnem načinu, ki zajame modulirano frekvenco 38 kHz iz enote Tx oddajnika in ustvari impulzni kvadratni val, kot je prikazano na prvem diagramu.

Pričakujemo, da bo ta izhod iz TSOP nosil razpočno frekvenco, ki nas zanima. Ta je lahko nastavljena na 1kHz, 2kHz ali kar koli pod 10kHz.

Zdaj želimo, da naša stopnja dekodirnika tonov LM567 pravilno zazna to modulirano frekvenco, zato moramo zagotoviti, da je R1 / C1 stopnje LM567 izračunana tako, da se notranji oscilator zaklene v isto frekvenco, ki ustreza izbruhom modulacijske frekvence iz izhoda TSOP .

Ko so ti parametri nastavljeni, lahko pričakujemo, da se bo LM567 zaskočil, takoj ko bo izbrana frekvenca zaznana z izhoda TSOP78XX, medtem ko se vsaka druga modulacijska frekvenca preprosto zavrne.

Ko zazna pravilno dodeljeno frekvenco, izhod LM567 na svojem zatiču št. 8 generira ustrezen signal nizkega sprožilca in preko PNP aktivira priloženi vhodni zatič št. 14 flip flopa na osnovi IC 4017.

Na ta način lahko dodelimo različne edinstvene frekvence, s čimer zagotovimo, da je sprožitev sprejemnika omogočena samo prek ustrezne prenosne enote Tx, ne pa tudi s katero koli skupno televizijsko daljinsko enoto.

Izdelava vezja po meri (Tx)

V zgornji razpravi smo izvedeli, kako je mogoče s senzorjem TSOP17XX upravljati s prilagojeno frekvenco s pomočjo stopnje detektorja frekvence, vendar to tudi pomeni, da bo moral biti oddajnik (Tx) tudi edinstveno zgrajen za generiranje prilagojenih IR signalov.

Naslednja slika prikazuje, kako je to mogoče uporabiti z enim samim IC 4049 in nekaj pasivnimi elementi:

Šest vrat je vse od IC 4049, R3 so lahko 10K upori, medtem ko so prednastavitve lahko 100K. Pokrovčke C1 bo treba izbrati z nekaj praktičnimi poskusi. Dioda je lahko 1N4148, preostali upori so lahko izbrani 2K2.

Kot je razvidno, je zgornji par vrat skupaj z R3, prednastavitvijo in C1 nastavljen kot prosto delujoči oscilator, tudi spodnji del ima enako stopnjo.

Zgornji del se napaja na vmesni vmesni vhod, katerega izhod je dokončno povezan z oddajniško IR fotodiodo.

Celoten odsek je konfiguriran za generiranje osnovne centralne frekvence za združljivost TSOP17XX, ki se lahko giblje med 32kHz in 38kHz, odvisno od specifikacij izbranega senzorja.

Spodnji oscilator naj bi bil nizkofrekvenčna modulacijska stopnja, ki jo lahko vidimo z integriranim zgornjim delom skozi diodo. Ta nizka frekvenca preklopi zgornjo visoko frekvenco, da ustvari zahtevane '38kHz rafale' na IR oddajniški diodi.

Ta nizka frekvenca dejansko postane naša edinstvena frekvenca ali predvidena prilagojena frekvenca daljinskega upravljanja, ki jo je treba uskladiti s frekvenco LM567, tako da se obe frekvenci med IR komunikacijo med enotama Tx in Rx 'rokujeta'.

Nizko frekvenco lahko izberemo med 1kHz in 10kHz, ta izbrani obseg pa je treba natančno nastaviti za stopnjo LM567 z ustreznim prilagajanjem njegovih vrednosti R1 / C1.

S tem smo zaključili našo razpravo o tem, kako spremeniti vezje senzorja TSOP17XX za prilagajanje posebnih frekvenčnih območij ali edinstveno izbranih frekvenčnih razponov, da bo sistem daljinskega upravljanja popolnoma varen in oseben.

Če dvomite v koncept, je polje za komentar samo vaše!