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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Очки с функцией распознавания лиц 07.02.2018 С появлением систем распознавания лиц в обществе вспыхнули дискуссии о нарушении конфиденциальности. В Азии они возобновились снова после того, как китайских полицейских оснастили очками со встроенной видеокамерой и сканером для идентификации личности. Новая техника используется служителями правопорядка, которые работают на скоростной железной дороге Чжэнчжоу в провинции Хэнань. С помощью системы сканирования лиц полицейским уже удалось задержать семерых человек, которые связаны с преступными синдикатами и подозреваются в совершении тяжких преступлений, включая убийства и работорговлю. Также на вокзалах были пойманы 26 человек с поддельными удостоверениями личности. Очки разработала пекинская компания LLVision Technology Co. Создатели устройства рассказали, что очки способны идентифицировать преступника за 100 миллисекунд. Есть, конечно, вероятность погрешности, но в целом очки работают достаточно точно. Интересно, что база данных лиц преступников хранится не в "облачном" сервисе полиции, а на служебном смартфоне каждого полицейского. Получить к ней доступ и хакнуть у злоумышленников не получится. Если система обнаружит в толпе подозреваемого - она сообщит об этом полицейскому, и тот сможет оперативно произвести задержание. Однако китайская общественность опасается, что эти системы могут использоваться властями не только для помощи, но и во вред, нарушая конфиденциальность и права человека. Например, некоторые китайцы считают, что к очкам полицейских могут подключиться спецслужбы США и в буквальном смысле следить за всем Китаем. Между тем, эти опасения не беспочвенны. Китай в действительности работает над крупнейшей в мире сетью наблюдения за территорией всей страны. 170 миллионов камер видеонаблюдения уже введены в эксплуатацию, и еще 400 миллионов устройств заступят на службу в течение следующих трех лет. Многие из них имеют некоторое подобие искусственного интеллекта, включая функцию распознавания лиц.

Другие интересные новости:

▪ Столица на водяном охлаждении

▪ Умная повязка для головы MOOV HR

▪ Водостойкая клавиатура от Logitech

▪ Полнокадровая беззеркальная камера Sony A7R IV

▪ Светящиеся растения заменят фонари и светильники

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Типовые инструкции по охране труда (ТОИ). Подборка статей

▪ статья Воздушные замки. Крылатое выражение

▪ статья Какова доля наземных растений в производстве кислорода на нашей планете? Подробный ответ

▪ статья Облака вертикального развития. Советы туристу

▪ статья Поиск крупных предметов с помощью металлоискателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Из большого шара - маленький. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025