Korištenje TSOP17XX senzora s prilagođenim frekvencijama

Isprobajte Naš Instrument Za Uklanjanje Problema





IC-ovi serije TSOP17XX posebni su infracrveni senzorski uređaji napravljeni za reagiranje na određeni raspon infracrvenih frekvencija i pretvaranje u električni impulsni izlaz. Stoga ima otporan imunitet na druge oblike IR signala.

Zbog ove specifične radne frekvencije središnjeg ili propusnog opsega TSOP17XX, postaje teško koristiti ove senzore za projektiranje željenih ili prilagođenih krugova daljinskog upravljanja temeljenih na frekvenciji.



U ovom postu pokušat ćemo shvatiti ideju za omogućavanje rada ovih senzora sa bilo kojom željenom jedinstvenom frekvencijom, tako da krug može biti potpuno siguran.

Osnovni princip rada senzorskih modula TSOP17XX

Ako se pozivamo na podatkovni list TSOP17XX IR senzora utvrdili smo da IC ima neke kritične radne smjernice kako bi osigurao ispravan i optimalan rad senzora kao odgovor na IR signal.



Da bi se omogućilo ispravno funkcioniranje senzora, IC signal mora biti osciliran na vrijednosti srednje frekvencije propusnog opsega uređaja i moduliran u nizovima od 10 do 70 ciklusa, s određenim razmakom nakon svakog ciklusa, kao što je prikazano na sljedećoj slici.

Gornja slika jasno pokazuje da IR snop od Tx mora biti impulsan sa središnjom frekvencijom IC koja je obično između 30kHz i 39kHx i moduliran rafalima od 10ms razmaka.

TSOP reagira na ovaj signal središnje frekvencije i aktivira se ON, stvarajući replicirani valni oblik na svom izlazu, pri čemu se 38 kHz izravnavaju u rafale običnih impulsa kvadratnog vala.

Ovaj složeni operativni valni oblik osigurava povećanu otpornost na mnoge lažne frekvencije koje mogu biti prisutne u atmosferi zračenom od žarulja, poput CFL-a, fluorescentnih svjetiljki itd.

Nedostatak TSOP17XX senzora

Iako senzor ima siguran rad zbog ovog složenog uzorka prijema signala, fiksna središnja frekvencija za TSOP senzore ograničava njihovu upotrebu samo na taj određeni frekvencijski raspon, što onemogućava stvaranje jedinstvenih prilagođenih IR daljinskih upravljačkih krugova pomoću ovih čipova.

Zbog ovog nedostatka, daljinskim upravljačem temeljenim na TSOP-u obično se može upravljati pomoću bilo koje uobičajene slušalice s daljinskim upravljačem za TV ili DVD i pomoću bilo koje tipke na upravljačkoj jedinici.

Međutim, u elektronici uvijek postoji zaobilazno rješenje za sve, a i za ove senzore možemo stvoriti dizajn koji će nam omogućiti da koristimo IC s odabranom jedinstvenom frekvencijom po našem izboru, tako da se prijemnik prebacuje samo kroz određeni kompatibilni Tx par i ne s bilo kojom dostupnom zajedničkom daljinskom slušalicom.

Dizajniranje jedinstvenog TSOP kruga daljinskog upravljanja temeljenog na frekvenciji

Iz gornje rasprave shvatili smo da senzori temeljeni na TSOP-u zahtijevaju rafalne frekvencije od 38 kHz ili specificiranu središnju frekvenciju za rad, što ukazuje da signal uključuje dvije frekvencije u kojima je središnja frekvencija konstantna, ali je frekvencija praska promjenjiva i nije kritična .

Ideja je zabilježiti ovu rafalnu frekvenciju u našu korist i upotrijebiti filtar koji može prepoznati ovu frekvenciju za aktiviranje izlaza.

Krug filtra može se jednostavno dizajnirati pomoću LM567 krug dekoder tona i upotrijebite ga za dekodiranje određene frekvencije rafala s izlaza TSOP osjetnika na strani prijemnika.

Osnovni koncept može se vidjeti na sljedećem dijagramu.

Kružni dijagram Izrada sklopa prilagođenog odašiljača (Tx)

Kružni rad

Pozivajući se na gornji dijagram sklopa za implementaciju TSOP17XX s prilagođenim frekvencijama, vidimo da se sastoji od 3 osnovne faze:

  1. stupanj osjetnika TSOP17XX
  2. stupanj detektora frekvencije zasnovan na LM567
  3. i bljeskalica ili bistabilni krug zasnovan na IC 4017.

Stupanj TSOP17XX konfiguriran je u svom standardnom načinu rada, koji uzima moduliranu frekvenciju od 38 kHz od jedinice predajnika Tx i stvara impulsni kvadratni val kako je naznačeno na prvom dijagramu.

Može se očekivati ​​da će ovaj izlaz iz TSOP-a nositi rafalnu frekvenciju koja nas zanima. To se može postaviti na 1kHz, 2kHz ili bilo što ispod 10kHz.

Sada želimo da naš stupanj dekodera tona LM567 ispravno detektira ovu moduliranu frekvenciju, stoga moramo osigurati da se R1 / C1 stupnja LM567 izračuna tako da se unutarnji oscilator zaključa u istu frekvenciju koja odgovara modulacijskim frekvencijskim rafalima s TSOP izlaza .

Jednom kada su postavljeni ovi parametri, možemo očekivati ​​da se LM567 zaskoči čim se odabrana frekvencija detektira s izlaza TSOP78XX, dok se bilo koja druga frekvencija modulacije jednostavno odbija.

Nakon otkrivanja ispravno dodijeljene frekvencije, LM567 izlaz generira odgovarajući signal niskog okidača na svojem pin-u # 8, aktivirajući pridruženi ulazni pin-broj # 14 na temelju IC 4017 putem PNP-a.

Na taj način možemo dodijeliti različite jedinstvene frekvencije osiguravajući da je aktiviranje prijemnika omogućeno samo putem odgovarajuće Tx slušalice, a ne s bilo kojom uobičajenom TV daljinskom upravljačkom jedinicom.

Izrada sklopa prilagođenog odašiljača (Tx)

U gornjoj raspravi naučili smo kako se senzorom TSOP17XX može upravljati s prilagođenom frekvencijom pomoću stupnja detektora frekvencije, međutim to također znači da će i odašiljač (Tx) morati biti jedinstveno izrađen za generiranje prilagođenih IR signala.

Sljedeća slika prikazuje kako se to može primijeniti pomoću jednog IC 4049 i nekoliko pasivnih elemenata:

Sva vrata su s IC 4049, R3 mogu biti otpornici 10K, dok unaprijed postavljene vrijednosti mogu biti 100K. Kape C1 trebat će odabrati s određenim praktičnim eksperimentima. Dioda može biti 1N4148, preostali otpornici mogu se odabrati 2K2.

Kao što se može vidjeti gornji par vrata zajedno s R3, unaprijed postavljenim i C1 konfiguriran je kao oscilator koji slobodno radi, donji dio također ima identičan stupanj.

Gornji dio dovodi se na međuusmjerni ulazni ulaz čiji je izlaz napokon povezan s IR fotodiodom odašiljača.

Cijeli je odjeljak konfiguriran za generiranje osnovne središnje frekvencije za TSOP17XX kompatibilnost koja se može kretati od 32kHz do 38kHz, ovisno o specifikacijama odabranog senzora.

Donji oscilator trebao bi biti modulacijski stupanj niske frekvencije koji se može vidjeti integriran u gornji dio kroz diodu. Ova niska frekvencija prebacuje gornju visoku frekvenciju kako bi generirala potrebne 'rafale od 38 kHz' na diodi IR odašiljača.

Ova niska frekvencija zapravo postaje naša jedinstvena frekvencija ili namijenjena prilagođena frekvencija daljinskog upravljanja koju treba uskladiti s frekvencijom LM567 tako da se obje frekvencije 'rukuju' tijekom IC komunikacije između Tx i Rx jedinica.

Nisku frekvenciju moglo bi se odabrati između bilo kojeg područja između 1kHz i 10kHz, a taj odabrani opseg trebao bi biti precizno postavljen za stupanj LM567 odgovarajućim podešavanjem njegovih vrijednosti R1 / C1.

Ovim se završava naša rasprava o tome kako izmijeniti sklop senzora TSOP17XX za prilagodbu prilagođenih posebnih frekvencijskih raspona ili jedinstveno odabranih frekvencijskih raspona kako bi sustav daljinskog upravljanja bio apsolutno siguran i osoban.

Ako sumnjate u koncept, okvir za komentare je vaš!




Prethodno: Uvod u RGB senzor u boji TCS3200 Dalje: Krug detektora boja s Arduino kodom