TSOP17XX-antureiden käyttö mukautetuilla taajuuksilla

TSOP17XX-antureiden käyttö mukautetuilla taajuuksilla

TSOP17XX -sarjan piirikortit ovat erityisiä infrapunatunnistimia, jotka on rakennettu vastaamaan tietylle infrapunataajuusalueelle ja muuttamaan sen sähköiseksi pulssiulostuloksi. Siten siinä on höyrysuojattu immuniteetti muihin IR-signaalien muotoihin.



Tämän erityisen TSOP17XX: n keski- tai kaistanpäästötoimintataajuuden vuoksi on vaikeaa käyttää näitä antureita haluttujen tai räätälöityjen taajuuspohjaisten kaukosäätöpiirien suunnittelussa.

Tässä viestissä yritämme selvittää idean näiden antureiden mahdollistamiseksi toimimaan millä tahansa halutulla ainutlaatuisella taajuudella, jotta piiri voidaan tehdä täysin hölynkestäväksi.





TSOP17XX-anturimoduulien perustoimintaperiaate

Jos viitataan TSOP17XX IR -anturin tietolomake havaitsemme, että IC: llä on joitain kriittisiä toimintaohjeita anturin oikean ja optimaalisen toiminnan varmistamiseksi vasteena IR-signaalille.

Anturin oikean toiminnan mahdollistamiseksi infrapunasignaali on värähteltävä laitteiden kaistanpäästökeskitaajuusarvolla ja moduloitava 10--70 jakson purskeilla tietyllä rakolla jokaisen jakson jälkeen, kuten seuraavassa kuvassa on esitetty.



Yllä olevasta kuvasta käy selvästi ilmi, että Tx: n IR-säteen on pulssitettava IC: n keskitaajuudella, joka on yleensä välillä 30 kHz - 39 kHx, ja moduloituna 10 ms: n aukon purskeilla.

TSOP reagoi tähän keskitaajuussignaaliin ja laukaisee PÄÄLLE tuottamalla replikoidun aaltomuodon lähdössään, jolloin 38 kHz tasoitetaan tavallisten neliöaaltopulssien purskeiksi.

Tämä monimutkainen toiminnallinen aaltomuoto varmistaa lisääntyneen immuniteetin monia väärennettyjä taajuuksia vastaan, joita ilmakehässä saattaa esiintyä hehkulampuista, lke-CFL-lampuista, loistelampuista jne.

TSOP17XX-antureiden haittapuoli

Vaikka anturissa on hämmentävä toiminta tämän monimutkaisen signaalin vastaanottomallin takia, TSOP-antureiden kiinteä keskitaajuus rajoittaa niiden käytön vain tähän tiettyyn taajuusalueeseen, mikä tekee mahdottomaksi luoda ainutlaatuisia räätälöityjä IR-kaukosäätöpiirejä näitä siruja käyttämällä.

Tämän haittapuolen vuoksi TSOP-pohjaista kaukosäädinjärjestelmää voidaan yleensä käyttää millä tahansa tavallisella TV- tai DVD-kaukosäätimen luurilla ja millä tahansa ohjausyksikön painikkeella.

Elektroniikassa on kuitenkin aina kiertotapa kaikelle, ja myös näille antureille voimme luoda mallin, jonka avulla voimme käyttää IC: tä valitsemallamme yksilöllisellä taajuudella, jotta vastaanotin kytketään vain tietyn yhteensopivan Tx-parin kautta, ja ei minkään käytettävissä olevan tavallisen kaukosäätimen kanssa.

Ainutlaatuisen taajuuteen perustuvan TSOP-kaukosäätöpiirin suunnittelu

Yllä olevasta keskustelusta ymmärrimme, että TSOP-pohjaiset anturit vaativat 38 kHz: n taajuuden purkauksia tai määritetyn keskitaajuuden toimimista varten, mikä osoittaa, että signaalissa on kaksi taajuutta, joissa keskitaajuus on vakio, mutta pursketaajuus on muuttuva eikä kriittinen .

Ajatuksena on kaapata tämä pursketaajuus eduksellemme ja käyttää suodatinta, joka voi tunnistaa tämän taajuuden lähdön laukaisemiseksi.

Suodatinpiiri voidaan suunnitella helposti käyttämällä LM567 -äänidekooderipiiri , ja käytä sitä tietyn pursketaajuuden dekoodaamiseen vastaanottimen puolella olevasta TSOP-anturin ulostulosta.

Peruskonseptin voi nähdä seuraavasta kaaviosta.

Piirikaavio Mukautetun lähettimen (Tx) piirin tekeminen

Piirin käyttö

Viitaten yllä olevaan piirikaavioon TSOP17XX: n toteuttamiseksi räätälöityjen taajuuksien kanssa näemme, että se koostuu 3 perusvaiheesta:

  1. TSOP17XX-anturivaihe
  2. LM567-pohjainen taajuusilmaisin
  3. ja IC 4017 -pohjaisen kiikun tai bistabiilin piirin vaiheen.

TSOP17XX-vaihe on konfiguroitu vakiotilaansa, joka hakee moduloidun 38 kHz: n taajuuden lähettimen Tx-yksiköstä ja luo pulssitetun neliöaallon, kuten ensimmäisessä kaaviossa on esitetty.

Tämän TSOP: n lähdön voidaan odottaa kantavan mielenkiintopursketaajuutta. Se voidaan asettaa 1 kHz: ksi, 2 kHz: ksi tai muuksi alle 10 kHz: n taajuudeksi.

Nyt haluamme, että LM567-äänidekooderivaihe havaitsee tämän moduloidun taajuuden oikein, joten meidän on varmistettava, että LM567-vaiheen R1 / C1 lasketaan siten, että sisäinen oskillaattori lukittuu samalle taajuudelle, joka vastaa TSOP-lähdön modulointitaajuuspurskeita .

Kun nämä parametrit on asetettu, voimme odottaa LM567: n lukittuvan PÄÄLLE heti, kun valittu taajuus havaitaan TSOP78XX-ulostulosta, kun taas kaikki muut modulointitaajuudet yksinkertaisesti hylätään.

Havaittuaan oikein määritetyn taajuuden, LM567-lähtö tuottaa vastaavan matalan liipaisusignaalin napaansa # 8, aktivoimalla liitetyn IC 4017 -pohjaisen kiikun tulotapin # 14 PNP: n kautta.

Tällä tavalla voimme määrittää erilaisia ​​ainutlaatuisia taajuuksia varmistaen, että vastaanottimen laukaisu on mahdollista vain yhteensopivan Tx-luurin kautta eikä minkään yhteisen TV-kaukosäätimen kautta.

Mukautetun lähettimen (Tx) piirin tekeminen

Edellä mainitussa keskustelussa saimme tietää, kuinka TSOP17XX-anturia voidaan käyttää mukautetulla taajuudella käyttämällä taajuusilmaisinta, mutta tämä tarkoittaa myös sitä, että lähetin (Tx) on myös rakennettava ainutlaatuisesti räätälöityjen IR-signaalien tuottamiseksi.

Seuraava kuva osoittaa, miten tämä voidaan toteuttaa käyttämällä yhtä IC 4049: tä ja muutamia passiivisia elementtejä:

Kaikki 6 porttia ovat IC 4049: stä, R3 voi olla 10K vastusta, kun taas esiasetukset voivat olla 100K. C1-korkit on valittava käytännön kokeilla. Diodi voi olla 1N4148, jäljellä olevat vastukset voidaan valita 2K2.

Kuten voidaan nähdä ylempi porttipari yhdessä R3: n, esiasetuksen ja C1: n kanssa, on konfiguroitu vapaasti toimivaksi oskillaattoriksi, myös alaosassa on identtinen porras.

Yläosa syötetään välipuskuriporttiin, jonka lähtö on lopulta kytketty lähettimen IR-valodiodiin.

Koko osa on konfiguroitu tuottamaan TSOP17XX-yhteensopivuuden peruskeskitaajuus, joka voi vaihdella 32-38 kHz valitun anturin ominaisuuksista riippuen.

Alemman oskillaattorin oletetaan olevan matalataajuinen moduloiva vaihe, joka voidaan nähdä integroituna yläosaan diodin kautta. Tämä matalataajuinen kytkin ylemmän korkean taajuuden tuottaa tarvittavat 38 kHz: n purskeet IR-lähetindiodille.

Tästä matalasta taajuudesta tulee tosiasiallisesti ainutlaatuinen taajuus tai suunniteltu räätälöity kauko-ohjaustaajuus, joka on sovitettava yhteen LM567-taajuuden kanssa, jotta molemmat taajuudet 'kättelevät' Tx- ja Rx-yksiköiden välisen IR-viestinnän aikana.

Matala taajuus voidaan valita mistä tahansa välillä 1 kHz - 10 kHz, ja tämä valittu alue tulisi asettaa tarkasti LM567-porrasta varten säätämällä sen R1 / C1-arvoja asianmukaisesti.

Tämä päättää keskustelumme siitä, kuinka TSOP17XX-anturipiiriä voidaan muokata räätälöityjen erityisten taajuusalueiden tai yksilöllisesti valittujen taajuusalueiden mukauttamiseksi, jotta kaukosäätöjärjestelmästä tulee täysin hölynkestävä ja henkilökohtainen.

Jos sinulla on epäilyksiä konseptista, kommentti-ruutu on sinun!




Edellinen: Johdanto RGB-värianturiin TCS3200 Seuraava: Väriilmaisimen piiri Arduino-koodilla