Инфракрасный генератор "электронного пароля" с шифратором. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Инфракрасная техника

 Комментарии к статье

На рис. 45 приведена принципиальная схема ИК генератора, формирующего подобным образом последовательность инфракрасных вспышек.

Здесь DD1.1, DD1.2, Rl, ZQ1 - задающий генератор, работающий на частоте часового кварцевого резонатора ZQ1 - 32768 Гц. Микросхемы DD4 и DD5 составляют электронный коммутатор, его выход (объединенные выводы 3 DD4 и DD5) оказывается соединенным с одним из Х-входов этих микросхем в зависимости от адреса, поступающего на входы 1, 2,4, и сигнала на входе S (активизируется микросхема с S=0). Адрес и сигнал S формирует счетчик DD3. Легко вычислить, что смена адреса будет происходить здесь каждые 0,976 мс ((2^5)/32768 с), это tзн - длительность знакоместа в кодовой посылке В середине каждого знакоместа может быть сформирован короткий (R4C2@10 мкс) импульс на выходе DD1.4. Но это произойдет лишь в том случае, если данному знакоместу будет соответствовать сигнал 1 на выходе коммутатора. Этот импульс откроет нормально запертый транзисторный усилитель (VT1, VT2 и др.) и ток, возникший в ИК диоде BI1, преобразуется в ИК вспышку той же длительности.

Рис. 45. ИК генератор "электронного пароля" (нажмите для увеличения)

Генерация кодовой последовательности начинается (SA1 включен, кнопка SB1 нажата) с формирования короткого импульса на входе R счетчика DD3 (tr@R3·C1), устанавливающего его в исходное, нулевое состояние, и заканчивается с появлением сигнала 1 на выходе 29(вьIB. 14) DD3. Знакоместа - их, очевидно, 16 - следуют во времени в соответствии нумерацией (по стрелкам) Х-входов электронных коммутаторов: 1, 2,..., 14, 15 (нулевому знакоместу всегда соответствует 1; это стартовый импульс пакета, не входящий, конечно, в число кодообразующих). Общая продолжительность кодовой посылки составит таким образом 0,976x15@14,6 мс.

Нужное число-код формируют, так или иначе коммутируя Х-входы микросхем DD4, DD5: соединяя i-ую стрелку с "+" источника питания, если в i-том разряде кода должна быть 1 (X1 DD4, формирующий стартовый импульс пакета, уже соединен с +Uп, или с "землей", если должен быть 0. Так, например, для генерации кода 111011100111001 потребуется соединить стрелки 1, 2, 3, 5, 6, 7, 10, 11, 12, 15 с "+", а стрелки 4, 8, 9,13, 14 - с "-" источника питания.

Рис. 46. Печатная плата ИК генератора "электронного пароля"

Поскольку n=15, то число различных сигналов, из которых любой может быть закоммутирован в качестве кодового, составляет здесь 2^15=32768.

Генератор монтируют на печатной плате, изготовленной из двустороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,2...1,5 мм (рис. 46). Фольгу со стороны деталей используют лишь в качестве общего провода (с ней соединен "-" источника питания): в местах пропуска проводников она должна иметь выборки - кружки диаметром 1,5...2 мм (на рисунке не показаны). Места соединения с нуль-фольгой "заземляемых" выводов резисторов, конденсаторов и др. показаны черными квадратами; черными квадратами со светлой точкой в центре - "заземляемые" выводы микросхем и положение проволочной перемычки, соединяющей с нуль-фольгой "минусовой" вывод конденсатора С4.

В качестве источника питания генератора можно взять 6-вольтную батарею 11 А (габариты - Ж10,3х16 мм, электрическая емкость - 33 мА·ч).

Выключатель SA1 типа ПД9-1 монтируют непосредственно на корпусе генератора. Кнопка SB1, типа ПКн-159 или подобная ей, должна иметь провод длиной 6...8 мм, достаточный для его вывода сквозь стенку корпуса.

Рис. 47. Осциллограмма кода "111011100111001"

Правильно собранный генератор наладки не требует. Проконтролировать его работу можно с помощью осциллографа, подключив его вход к коллектору транзистора VT1. После включения SA1 и нажатия кнопки SB1 на экране осциллографа (время ждущей развертки 20...30 мс) должна возникнуть и исчезнуть последовательность импульсов, расставленных во времени в соответствии с закоммутированным сигналом. Если это рассмотренный выше код 111011100111001, то ему будет соответствовать осциллограмма, изображенная на рис. 47 ("лишний" импульс,в начале пакета - стартовый). По амплитуде импульсов, измеренных на резисторе R9, можно судить о токе в ИК диоде Iимп@Uимп /R9 (Iимп - в амперах, Uимп - в вольтах, R9 - в Омах), а в быстрой развертке (20...50 мкс, тоже ждущей) - об их форме и длительности, которая должна быть в пределах 5...15 мкс.

Двухступенчатое включение кодового излучателя - сначала выключателем SA1, а затем кнопкой SB1 - связано с особенностью самовозбуждения кварцованных генераторов, с их довольно медленным (из-за высокой добротности кварцевого резонатора) вхождением в рабочий режим.

Рис. 48. Вариант включения генератора

Выключатель SA1 можно исключить, организовав питание генератора так, как показано на рис. 48. Но в таком случае кнопку SB1 потребуется нажимать дважды: первое нажатие даст, скорее всего, неверную комбинацию (которая, кстати, может быть даже полезна как маскирующая истинный код). Без выключателя SA1 можно обойтись и в том случае, если в качестве источника питания генератора будет взята низковольтная батарея достаточной емкости, способная обеспечить продолжительную его работу при постоянно включенных микросхемах. Например, литиевый элемент с ЭДС=3 В, имеющий электрическую емкость 0,1 А·ч, сможет проработать в таком режиме около года.

Таблица 10

Uпит, В	Iпотр, мкА	Iимп, А
2,4	5	0,18
3,7	16	0,38
4,3	30	0,38
5,0	60	0,46
6.0	140	0,59
7,0	360	0,72

В кодовом излучателе могут быть использованы практически любые ИК диоды, ограничения - лишь габаритные: высота деталей на печатной плате не должна превышать 8 мм. Все резисторы здесь типа МЛТ-0,125, неэлектролитические конденсаторы - КМ-5, КМ-6, К10-17Б и др. Конденсатор С4 - типа К50-35 или К50-40. Рабочее напряжение конденсатора С6 (CE-DS Магсоп, его монтируют в положении "лежа") должно соответствовать напряжению источника питания. В варианте, показанном на рис. 48, необходимо предварительно проконтролировать состояние его диэлектрика: ток утечки в С6 должен быть меньше 1 мкА. При увеличении сопротивления резистора R9, ограничивающего ток в ИК диоде, емкость конденсатора С6 может быть соответственно уменьшена. Довольно большая "дальнобойность" ИК излучателя (с R9=3,9 Ом превышающая 10 м) может оказаться просто ненужной.

Кодовый генератор сохраняет свою работоспособность в широком диапазоне питающих напряжений. В таблице 10 показана зависимость потребляемого им тока Iпотр и тока в ИК диоде Iимп от напряжения источника питания Uпит.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Инфракрасная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Возможно, мы одиноки во Вселенной 20.05.2025 Вопрос о существовании внеземных цивилизаций волнует человечество на протяжении многих десятилетий. Развитие радиоастрономии, запуск проектов по поиску сигналов от иных форм разума и активное обсуждение космического будущего Земли сделали проблему поиска инопланетной жизни одной из важнейших в современной науке. Однако несмотря на стремительное развитие технологий и усилия научного сообщества, ни одного убедительного сигнала от другой цивилизации зафиксировано не было. Это обстоятельство вызывает недоумение и ставит под сомнение наше представление о законах развития жизни во Вселенной. Американский исследователь Мэтью Чивилетти предложил взглянуть на это молчание с точки зрения вероятностей. Его работа, опубликованная в 2025 году, предлагает математическую модель, которая показывает, каковы шансы на обнаружение хотя бы одного сигнала от инопланетной цивилизации в зависимости от их гипотетического числа в Галактике. Согласно его расчетам, если в Млечном Пути существует хотя бы одна другая технологически развитая цивилизация, то вероятность того, что мы уже должны были бы обнаружить ее сигнал, составляет около 99%. Следовательно, отсутствие такого сигнала может говорить о куда более тревожных выводах. Эти выводы могут означать, что разумная жизнь во Вселенной либо чрезвычайно редка, либо по каким-то причинам избегает контакта. Возможно, другие цивилизации существуют, но не используют радиосвязь, не заинтересованы в общении или слишком быстро исчезают, прежде чем успевают заявить о себе. Эта идея перекликается с известным парадоксом Ферми, который гласит: при огромном числе звезд и планет, потенциально пригодных для жизни, мы все еще не видим никаких признаков существования иного разума. Чтобы понять, почему Вселенная остается безмолвной, Чивилетти опирается на уравнение Дрейка - математическую формулу, учитывающую такие параметры, как скорость образования звезд, наличие пригодных для жизни планет, вероятность зарождения жизни и ее развития до технически развитой стадии. Однако все эти параметры остаются крайне неопределенными, что затрудняет точные оценки. Тем не менее, даже отрицательные результаты наблюдений позволяют ученым корректировать допущения и сужать диапазон возможных сценариев. Интересно, что нулевые данные, полученные в ходе работы программ вроде SETI, сами по себе несут научную ценность. Они помогают исключать некоторые гипотезы - например, что цивилизации активно и массово транслируют радиосигналы. Возможно, разумные формы жизни слишком краткоживущи или обладают иными средствами связи, недоступными нашему восприятию. Не исключено и то, что они преднамеренно скрываются, соблюдая принцип "космической тишины" в целях безопасности. Современные технологии все еще далеки от того, чтобы обеспечить полный охват даже ближайших звездных систем. Поэтому, по мнению Чивилетти, хотя статистика и может намекать на одиночество человечества, окончательных выводов делать рано. Тот факт, что мы пока не услышали "голоса" из космоса, может быть не окончательным приговором, а лишь отражением наших нынешних ограничений. Возможно, молчание Вселенной - это не знак того, что мы одиноки, а напоминание о том, как мало мы пока понимаем о механизмах жизни и разума. Поиски продолжаются, и каждый день приближает нас либо к открытию, которое изменит наш взгляд на место человечества во Вселенной, либо к более глубокому осмыслению собственной уникальности.

Другие интересные новости:

▪ Виртуальная приборная панель Skoda

▪ Крупноформатный CMOS датчик изображения Sony IMX661

▪ Ядерный майнинг-центр

▪ Метод безоперационного лечения неврологических заболеваний

▪ Компьютерная мышка оценит здоровье

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Индикаторы, датчики, детекторы. Подборка статей

▪ статья Отставной козы барабанщик. Крылатое выражение

▪ статья В чем разница между фруктами и овощами? Подробный ответ

▪ статья Обморок. Медицинская помощь

▪ статья Ремонт резиновой обуви. Простые рецепты и советы

▪ статья Радиоприемник на микросхеме TDA7000 (174XA42). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026