赤外線通信回線の受信機。スキーム、説明

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赤外線通信回線の受信機。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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IR通信ラインの受信機の概略図を図61に示します。 XNUMX.

米。 61. IR受信機（クリックして拡大）

ここで、DA1 は、BL1 フォトダイオードを照射する IR フラッシュを振幅 U10 の電圧パルスに変換する増幅器整形器です。@Uc4 (図 1 の図 62)。要素DD1.1、DD2.1などで作成された単一のバイブレーターは、このパルス*をtf1に拡張します@R2 C5@DD15、DD2で作成されたサウンドジェネレーターで、カウンターDD62の入力Cでの減衰（1）と持続時間tf3の「クリック」の形成を遅らせるための1ミリ秒（図2.5の図2.6）、BF1など

シングルバイブレータ DD1.3、DD2.3 などは、持続時間 tf2 のパルスを生成します@R4 C6@1,5 秒 (図 3 の図 62)、この時間間隔でのみ DD3 のパルスを妨げられずにカウントできます。

受信機は、最初の IR フラッシュの前面によってアクティブ化されます。それは短い（tr@R6-C7) カウンタ DD3 の入力 R でのパルス (図 4 の図 62)。カウンタを開始前の状態に設定します (すべての出力で 0 - 低レベル電圧に対応します)。最初の単位は、持続時間 tf1 のパルスの減衰でカウンターに記録されます。光検出器が 2 Hz の周波数で続くパルスを受信した場合 (保護対象のセンサーが妨害されていない場合、IR フラッシュはこの周波数で続くことに注意してください)、カウンター DD4 の出力 5 (ピン 3) は 0 のままです。 0,5 番目のパルス (それは 4x2=2 秒で表示されます - アカウント tf1,5 =3 秒を許可する間隔の終わりに) カウンター DDXNUMX は元の状態に戻ります。

IR受信機
米。 62. シグナルのプロット

受信機は、繰り返し周期が 62,5 ミリ秒の IR パルスを受信すると、異なる動作をします。 - アラーム信号。 62,5x4 \u250d 2 ms < tf1,5-3 s であるため、4 番目のパルスはカウンター DD000100 を状態「5」に転送します (1; 1 はその出力 8 に表示されます - 電源電圧に近い電圧)、このカウンター状態は自己ロックし (要素 DD1.2 の入力 9 の信号 1 により、入力 16 の信号に反応しなくなります)、赤い LED HL5 がオンになり、サウンドジェネレーターの 6 Hz のクリックが他の人にアラームをもたらします (図 62および図 1,25 の 2)。これは約 0,25 秒間続き (tf0,25 -XNUMX)、その後 XNUMX 秒間休止してアラームが繰り返されます。

接続が中断されると、受信側の動作が異なります。受信機が時間間隔 trev (trev = R11 C8) で IR フラッシュを検出しない場合、コンデンサ C8 は回路 VD6、R11、DD2.3 を介して放電され、トランジスタ VT1 は飽和状態まで開き、抵抗 R8 の両端の電圧-1.4 Vからほぼ供給電圧まで増加し、DD XNUMXの出力に低レベル電圧が設定され、サウンドジェネレーターは周波数ftoneの単調な信号を放出し始めます@1/2R14 C9. 最初のIRフラッシュの出現により、コンデンサC8は回路R10、VD5を介して急速に充電され、音の放射が停止し、受信機は着信信号の分析を開始します。

受信機のプリント回路基板は、IR 送信機で行われるのと同じ方法で、両面フォイルファイバーグラス 50x50 mm、厚さ 1,5 mm (図 63) でできています。

広い周波数範囲で電気ピックアップに非常に敏感な IR 受信機 (BL1、DA1 など) のフォトヘッドは、シールドする必要があります。スクリーンは錫でできており、そのパターンは図に示されています。 64. ここの破線は折り目の場所です。曲がったスクリーンはコーナーではんだ付けされ、その底は水平になり、ヌルホイルの希望の位置に取り付けられた後（ボード上の破線で示されています）、XNUMXつまたはXNUMXつのポイントではんだ付けされます。

IR受信機
米。 63. PCBレシーバー

構造的には、IR レシーバーは図 65 のように作ることができます。 1.ここでは：2 - レシーバーハウジング（黒いポリスチレン2,5 ... 2 mmの厚さ）。 7 - 3倍拡大鏡のホルダー（ハンドルが切り取られています）。 4 - そのレンズ。 5 - プリント回路基板。 XNUMX - フォトヘッドのスクリーン。

6 - フォトダイオード FD 263-01。拡大鏡のホルダーは、直径35 mmの穴があるケースの前壁に接着されています（接着剤 - 溶媒647またはRS-2に溶解したポリスチレン片）。

同軸フォトダイオードとレンズの間の距離は、焦点距離に近い必要があります。これにより、入射光束がフォトダイオードに集中し、弱い信号に対する光検出器の感度が大幅に向上します**。

IR受信機
米。 65. 受信機の設計

受信機のマウントには、送信機のマウントと同じ要件が課せられます。つまり、最適な位置に適切に向けてしっかりと固定する必要があります。

通信条件に従って、IRレシーバーを通りに持ち出す必要がある場合（たとえば、家の端に立っている車や反対側のアパートと通信するため）、それはそれを10つの部分で構成することをお勧めします。外部、レンズとフロントヘッドのみを配置する防湿ハウジングフード、および他のすべてを含む内部のフードです。これらの部品は、細い 1 線式ケーブル (「+」、「-」、DAXNUMX チップの XNUMX ピン) で接続されています。

レシーバーは、図 66 に示すように含まれるダイナミックヘッドなど、より高出力の音響エミッターで補うことができます。 10、またはピエゾサイレンACT-67（図XNUMX）は、供給電圧が低下しても十分な電力を維持します。

予備試験で示されているように、ここで説明した IR 受信機と送信機を使用した IR 通信回線の長さは 70 メートルに達します。それが大幅に増加すると、移行が可能になります

IRレシーバーでは、レンズの直径がより重要です。その増加に伴い、フォトダイオードのp-pジャンクションの照度が増加し、それに応じて、エミッターのIRフラッシュを調整可能な光学系に固定できる距離が増加します-おおよその焦点を合わせた固定レンズの代わりに、距離で焦点を合わせる古いカメラのレンズを使用すると、IRフラッシュの明るさを上げることで、「範囲」トランスミッターをさらに1,5 ... 2倍以上増やすことができます。

IR受信機
米。 66. 音響ラジエーターの動的ヘッド

IR受信機
米。 67. 音響エミッターのピエゾサイレン

一方、20 ... 25 mを超えない通信回線（3 ... 4階建ての建物の窓の下の車または「シェル」、通りの反対側の家の窓など）、光学系は、一般的に、いずれにせよ、IRレシーバーでは必要ない場合があります。

*) 中程度の照明下では、このパルスの持続時間は IR フラッシュ自体の持続時間に近いことを思い出してください。たとえば、近くに配置されたエミッタからの強烈な場合、フォトダイオードのpn接合での電荷の「再吸収」が比較的遅いため、3 ... 5倍以上増加する可能性があります。

*) IR トランスミッタレンズのビーム発散角、いわゆるアパーチャは、IR ダイオードローブに対応する必要があります (付録 3 の IR ダイオードの放射角を参照)。次に、レンズはすべての放射を「収集」します。

出版物: cxem.net

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