Utilizarea senzorilor TSOP17XX cu frecvențe personalizate

IC-urile din seria TSOP17XX sunt dispozitive speciale cu senzor infraroșu construite pentru a răspunde la o gamă specifică de frecvențe infraroșii și pentru a-l converti într-o ieșire electrică pulsată. Astfel, prezintă o imunitate infailibilă la alte forme de semnale IR.

Datorită acestei frecvențe specifice de operare centrală sau band-pass a unui TSOP17XX, devine dificilă utilizarea acestor senzori pentru proiectarea unor circuite de control de la distanță bazate pe frecvență dorite sau personalizate.

În acest post vom încerca să ne dăm seama de o idee pentru a permite acestor senzori să funcționeze cu orice frecvență unică dorită, astfel încât circuitul să poată fi făcut complet infailibil.

Principiul de lucru de bază al modulelor senzorului TSOP17XX

Dacă ne referim la foaie tehnică a senzorului TSOP17XX IR descoperim că IC are câteva linii directoare critice de operare pentru a asigura funcționarea corectă și optimă a senzorului ca răspuns la un semnal IR.

Pentru a permite funcționarea corectă a senzorului, semnalul IR trebuie să fie oscilat la valoarea frecvenței centrale a benzii de trecere a dispozitivelor și modulat la rafale de 10 până la 70 de cicluri, cu un anumit decalaj după fiecare ciclu, așa cum se arată în imaginea următoare.

Imaginea de mai sus arată clar că fasciculul IR de la Tx trebuie să fie pulsat cu frecvența centrală a IC-ului, care este în general între 30kHz și 39kHx și modulată cu rafale de 10ms gap.

TSOP răspunde la acest semnal de frecvență centrală și declanșează ON, producând o formă de undă replicată la ieșirea sa, în care 38kHz sunt nivelate în rafale de impulsuri de undă pătrată obișnuite.

Această formă de undă operațională complexă asigură o imunitate sporită împotriva multor frecvențe false care ar putea fi prezente în atmosferă emanate de becuri, lke CFL-uri, lămpi fluorescente etc.

Dezavantajul senzorilor TSOP17XX

Deși senzorul are o funcționare infailibilă datorită acestui model complex de recepție a semnalului, frecvența centrală fixă ​​pentru senzorii TSOP limitează utilizarea acestora doar la acest interval de frecvență specific, ceea ce face imposibilă crearea unor circuite unice de control la distanță IR personalizate folosind aceste cipuri.

Datorită acestui dezavantaj, un sistem de control de la distanță bazat pe TSOP poate fi operat de obicei folosind orice receptor comun de telecomandă TV sau DVD și utilizând oricare dintre butoanele de pe unitatea de control.

Cu toate acestea, în electronică există întotdeauna o soluție pentru toate, și și pentru acești senzori putem crea un design care să ne permită să folosim IC cu frecvența unică selectată la alegerea noastră, astfel încât receptorul să fie comutat doar printr-o anumită pereche Tx compatibilă și nu cu niciun receptor comun de la distanță disponibil.

Proiectarea unui circuit unic de control de la distanță bazat pe frecvență TSOP

Din discuția de mai sus am înțeles că un senzor bazat pe TSOP necesită rafale de frecvență de 38 kHz sau frecvența centrală specificată pentru funcționare, ceea ce indică faptul că semnalul implică două frecvențe în care frecvența centrală este constantă, dar frecvența de rafală este variabilă și nu critică .

Ideea este să captăm această frecvență de explozie în favoarea noastră și să folosim un filtru care poate recunoaște această frecvență pentru declanșarea ieșirii.

Circuitul de filtrare poate fi proiectat cu ușurință folosind un Circuit decodor LM567 ton , și utilizați-l pentru decodarea unei anumite frecvențe de explozie de la ieșirea senzorului TSOP din partea receptorului.

Conceptul de bază poate fi observat în următoarea diagramă.

Diagrama circuitului

Funcționarea circuitului

Referindu-ne la schema de circuite de mai sus pentru implementarea TSOP17XX cu frecvențe personalizate, vedem că aceasta constă din 3 etape de bază:

1. etapa senzorului TSOP17XX
2. etapa detectorului de frecvență bazat pe LM567
3. și flip flop-ul bazat pe IC 4017 sau etapa circuitului bistabil.

Etapa TSOP17XX este configurată în modul său standard, care preia frecvența modulată de 38kHz de la unitatea de transmisie Tx și creează o undă pătrată pulsată așa cum este indicat în prima diagramă.

Se poate aștepta ca această ieșire de la TSOP să poarte frecvența de rafală în care ne interesează. Aceasta poate fi setată la 1kHz, 2kHz sau orice altceva sub 10kHz.

Acum vrem ca etapa noastră de decodare a tonului LM567 să detecteze corect această frecvență modulată, de aceea trebuie să ne asigurăm că R1 / C1 al etapei LM567 este calculată astfel încât oscilatorul intern să se blocheze în aceeași frecvență care se potrivește cu frecvența de modulație, care iese din ieșirea TSOP. .

Odată ce acești parametri sunt setați, ne putem aștepta ca LM567 să se blocheze de îndată ce frecvența selectată este detectată de la ieșirea TSOP78XX, în timp ce orice altă frecvență de modulație este pur și simplu respinsă.

La detectarea unei frecvențe atribuite corect, ieșirea LM567 generează un semnal de declanșare scăzut corespunzător la pinul său # 8, activând pinul de intrare flip flop pe baza IC 4017 atașat # 14 prin PNP.

În acest fel, suntem capabili să atribuim diferite frecvențe unice, asigurându-ne că declanșarea receptorului este activată numai prin receptorul Tx care se potrivește și nu cu nicio telecomandă TV obișnuită.

Realizarea circuitului transmițătorului personalizat (Tx)

În discuția de mai sus am aflat cum un senzor TSOP17XX poate fi acționat cu o frecvență personalizată utilizând un detector de frecvență, totuși acest lucru înseamnă, de asemenea, că transmițătorul (Tx) va trebui, de asemenea, să fie construit în mod unic pentru generarea semnalelor IR personalizate.

Următoarea figură arată cum se poate implementa acest lucru folosind un singur IC 4049 și câteva elemente pasive:

Cele 6 porți sunt toate de la IC 4049, R3 poate avea rezistențe de 10K, în timp ce presetările pot fi de 100K. Capacele C1 vor trebui selectate cu o experimentare practică. Dioda poate fi 1N4148, rezistențele rămase pot fi selectate 2K2.

După cum se poate vedea, perechea superioară de porți împreună cu R3, preset și C1 sunt configurate ca un oscilator cu funcționare liberă, secțiunea inferioară are, de asemenea, un stadiu identic.

Secțiunea superioară este alimentată către o poartă tampon intermediară a cărei ieșire este conectată în cele din urmă cu emițătorul fotodiodă IR.

Întreaga secțiune este configurată pentru a genera frecvența centrală de bază pentru compatibilitatea TSOP17XX, care poate varia de la 32kHz la 38kHz, în funcție de specificațiile senzorului selectat.

Oscilatorul inferior ar trebui să fie o etapă de modulare a frecvenței joase, care poate fi văzută integrată cu secțiunea superioară printr-o diodă. Această frecvență joasă comută frecvența înaltă superioară pentru a genera „explozii de 38kHz” necesare pe dioda transmițătorului IR.

Această frecvență joasă devine de fapt frecvența noastră unică sau frecvența de comandă la distanță personalizată, care trebuie potrivită cu frecvența LM567, astfel încât ambele frecvențe să „dea mâna” în timpul comunicației IR între unitățile Tx și Rx.

Frecvența joasă ar putea fi selectată de oriunde între 1kHz și 10kHz, iar acest interval selectat ar trebui să fie setat cu precizie pentru etapa LM567 prin ajustarea corespunzătoare a valorilor sale R1 / C1.

Aceasta încheie discuția noastră cu privire la modul de modificare a unui circuit senzor TSOP17XX pentru a găzdui intervale de frecvențe speciale personalizate sau intervale de frecvență selectate unic pentru a face sistemul de control de la distanță absolut infailibil și personal.

Dacă aveți îndoieli cu privire la concept, căsuța de comentarii vă aparține!