Электронный пароль. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Цифровая техника

 Комментарии к статье

В этой части статьи ее автор рассказывает о принципе работы и конструкции ИК приемника, составляющего вместе с брелоком-генератором систему автоматического опознания "своего".

Схема устройства, принимающего кодированный сигнал инфракрасного излучателя, показана на рис. 1. Микросхема DA1, представляющая собой фотоусилитель, преобразует импульсы тока в фотодиоде BL1, возбуждаемые ИК вспышками брелока-излучателя, в импульсы напряжения, пригодные для прямого их введения в цифровой анализатор. На рис. 2,а изображен график импульсной последовательности на выходе фотоусилителя, соответствующий коду 111011100111001,который мы здесь и ниже будем рассматривать в качестве примера.

(нажмите для увеличения)

В приемнике два формирователя. Один из них, выполненный на элементах DD1.1 и DD3.1, расширяет каждый из входных импульсов (напомним, длительность импульсов ИК передатчика - около 10 мкс) до tф1=RЗС5=0,6...0,8 мс (рис. 2,6). А второй, собранный на элементах DD1.2 и DD3.3, формирует импульс длительностью tф2=R4С6=30...50 мс (рис. 2,г). По 1 фронту этого импульса на выходе элемента DD3.5 формируется короткий импульс (tr=R5C7=10 мкс), устанавливающий сдвигающий регистр DD4DD5 и счетчик DD6 в нулевое состояние (рис. 2,д). Элементы DD1.3, DD1.4, резистор R7 и кварцевый резонатор ZQ1 образуют задающий генератор, работающий на частоте 32 768 Гц (на такой же частоте, напомним, работает и задающий генератор ИК излучателя).

Рис.2

В сдвигающем регистре принятый сигнал (или помеха) фиксируется следующим образом. По фронту импульса первой же ИК вспышки микросхемы DD4-DD6 устанавливаются в нулевое состояние (на их выходах возникают нули) и счетчик DD6 начинает счет импульсов с частотой 32 768 Гц. Примерно через 0,5 мс (tзн/2) ноль на выходе 24 (выв. 5) счетчика DD6 будет замещен единицей. В сдвигающем регистре К561ИР2 такой перепад напряжения на входе С приводит к перемещению хранящегося в нем числа на один разряд в сторону старших (по схеме на рис. 1 - вниз), а в младший разряд микросхемы DD4 будет вписано то значение, которое в этот момент окажется на его входе D (выв. 7). Это может быть и 1 - расширенный до tф1 "единичный" импульс, и 0 - если вспышка в этом знакоместе кодовой посылки отсутствовала. Следующий сдвиг числа произойдет через tзн=0,976 мс - "шаг", который сохранится в дальнейшем.

Система сделает лишь 16 поразрядных сдвигов (сдвигающие импульсы, генерируемые счетчиком DD6, иллюстрирует рис. 2,в) - с появлением сигнала высокого уровня (лог. 1) на выходе 29 счетчика DD6 и соответственно низкого (лог. 0) на входе DD2.2 (выв. 9), счетчик самозаблокируется и сохранит это состояние до очередного старта системы. Таким образом, принятая последовательность ИК вспышек преобразуется в число, хранящееся в регистре DD4DD5. Остается выяснить, является ли оно кодовым.

Осуществляется это диодно-резисторным дешифратором Д1, схему которого (для того же кода 111011100111001) иллюстрирует рис. 3. Идея дешифрации проста. Все выходы регистра, на которых в соответствии с кодовой комбинацией должна быть 1, подключают к входам диодно-резисторного логического элемента И (VD1, VD4-VD6, VD9-VD11, VD13-VD15, R1), а выходы, на которых должен быть 0, - к входам диодно-резисторного логического элемента ИЛИ (VD2, VD3, VD7, VD8, VD12, R2). Если в регистре зафиксировано число-код, то на выходе элемента И дешифратора установится напряжение высокого уровня, а на выходе элемента ИЛИ - низкого. И только в этом случае на выходе ИК приемника возникнет сигнал 1. Это "единичное" его состояние продержится до тех пор, пока не будет нажата кнопка SB1 "Обнуление" (параллельно ей может быть включено несколько кнопок такого же назначения) или по каналу не пройдет какой-либо посторонний сигнал.

Рис.3

Все его детали ИК приемника смонтированы на печатной плате размерами 83х54 мм (рис. 4), выполненной из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Технология изготовления самой печатной платы и приемы монтажа деталей на ней - те же, что и при конструировании брелока-генератора.

Особое внимание при монтаже приемника следует обратить на экранирование фотоголовки (BL1, DA1 и др.): обладая высокой чувствительностью и значительной широкополосностью, она подвержена воздействию электрических сигналов различного происхождения. Экран в виде открытой плоской коробки размерами 30х15х11 мм (на рис. 5 он обозначен штриховыми линиями) изготавливают из жести по чертежу, показанному на рис. 6, и припаивают в двух-трех точках к фольге общего провода. При необходимости чувствительность фотоголовки можно уменьшить, зашунтировав вход микросхемы DA1 резистором R1 сопротивлением 0,2...3 МОм.

Все резисторы - МЛТ-0,125. Конденсатор С2 - К53-30, С4 и С10 - импортные 0 8 мм, остальные - КМ-6, К10-176, КД. Кварцевый резонатор ZQ1 - малогабаритный часовой. На плате предусмотрено место (на рис. 5 обведено штрихпунктир-ной линией) для размещения и монтажа деталей звукового генератора, описанного в "Радио", 1997, № 8, с. 44, 45.

Для ослабления засветки фотодиода посторонними источниками света, способными существенно уменьшить чувствительность приемника, его помещают в "колодец", склеенный из черного полистирола. Это защитит фотодиод от воздействия источников, расположенных в стороне от оптической оси. К тому же образующийся невидимый "коридор", в пределах которого только и будет возможен оптический контакт приемника с излучателем, умножит и без того немалые трудности информационного "взлома" системы.

Окно фотодиода полезно заклеить пленкой, ослабляющей по преимуществу видимый свет. В роли такого своеобразного инфракрасного фильтра неплохо показали себя темные пластиковые обои. Тем более, что расстояние, на котором приемник способен обнаружить и дешифровать ИК вспышки брелока-излучателя, в среднем превышает 10 м.

Приемник сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 4 В, потребляемый им ток не превышает 1,4 мА.

К выходу приемника (вывод 12 элемента DD3.6) могут быть подключены самые разные сигнальные устройства. Например, светодиод HL1 с токоограни-чительным резистором R9, показанный на рис. 1 штриховыми линиями, или упомянутый выше звуковой генератор, оповещающий о появлении "своего". Но если по сигналу приемника охранная система должна включить, скажем, привод дверного электрозамка, в сигнал, управляющий исполнительным механизмом (ИМ), нужно ввести временную задержку. Схема возможного ее варианта показана на рис. 5. Запаздывание срабатывания ИМ зависит от постоянной времени R2C1 и может составить несколько десятых долей секунды.

Рис.5

Длительность задержки увеличится, если в эмиттерную цепь транзистора VT1 включить диод VD3. Напряжение питания ИМ с учетом возникающих при его выключении экстранапряжений (диод VD2 при индуктивных нагрузках обязателен), не должна превышать максимально допустимого для транзистора VT1 (для КТ972А Uкэmax=60 В, для КТ972Б - 45 В). Рабочий ток ИМ - не более 2 А.

Задержка срабатывания ИМ - эффективное средство в борьбе с попытками подобрать задействованный в системе код. В принятой нами системе кодирования даже секундная задержка заставит злоумышленника простоять у чужих дверей не один час. И это - при наличии у него соответствующей аппаратуры, знания принципов кодирования и времяимпульсных характеристик ИК излучения. "Подсмотреть" же работу ИК брелока-генератора, не войдя в визуальный контакт с его владельцем, несравнимо сложнее, нежели это допускают кодовые генераторы, работающие в радиодиапазоне.

Автор: Ю. Виноградов, г. Москва; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Цифровая техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Радиаторы из нанотрубок 02.02.2014 Ученые смогли в шесть раз повысить эффективность охлаждения микропроцессоров при помощи радиаторов из углеродных нанотрубок. Для создания прочных ковалентных связей между охлаждаемой поверхностью (эксперименты проводились с алюминием, кремнием, золотом и медью) и выращенными нанотрубками физики использовали прослойку из органических молекул аминопропил-триалкоксисилана и цистеамина. Механическое сцепление радиаторов с металлическими поверхностями оказалось достаточным для дальнейшего наращивания нанотрубок, чтобы улучшить теплоотведение. Углеродные нанотрубки были выбраны для охлаждения микросхем, поскольку их теплопроводность лучше, чем у алмазов - самого теплопроводящего природного минерала. При этом авторы работы отметили, что, несмотря на общее улучшение теплоотдачи, большинство выращенных нанотрубок не закрепились непосредственно на металле. Исследователи планируют продолжить опыты для улучшения плотности контакта. Теплоотведение играет важнейшую роль в работе интегральных микросхем, поскольку их вычислительная мощность снижается с ростом температуры. Проблема перегрева дополнительно усугубляется растущей плотностью транзисторов в современных микропроцессорах, для охлаждения которых используются как пассивные (металлические радиаторы), так и активные (кулеры и жидкостные системы) методы.

Другие интересные новости:

▪ Компактные сканеры Brother ADS-1100W и ADS-1600W

▪ Лазерный ускоритель длиной в несколько миллиметров

▪ 2- и 4-гигабитные микросхемы флэш-памяти от TOSHIBA

▪ Смарт-окна Ford

▪ Режим сна существенно меняется с возрастом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электропитание. Подборка статей

▪ статья Что и чем можно склеить. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какие животные способны защищаться от хищников, стреляя в них своей кровью? Подробный ответ

▪ статья Снятие и установка колес автомобиля. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Стабилизированный преобразователь для ПДУ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Несложный преобразователь, 12/220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025