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:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Зарегистрирован самый мощный всплеск энергии в космосе за время наблюдений 22.10.2022 Ученые зафиксировали беспрецедентный всплеск гамма-лучей (GRB), который на некоторых длинах волн выглядел ярче, чем любой подобный выброс энергии, наблюдаемый ранее. Всплеск назвали GRB 221009A и первым его обнаружил космический гамма-телескоп "Ферми", являющийся совместным проектом NASA и Министерства энергетики США, а также космических агентств Франции, Италии, Японии и Швеции. Гамма-всплески представляют собой масштабные космические выбросы гамма-излучения электромагнитного спектра, которые могут возникать в результате разных явлений, таких как гибель больших звезд. Такие события являются наиболее яркими электромагнитными событиями во Вселенной. О недавнем гамма-всплеске, зафиксированном 9 октября, сообщили ученые NASA, работающие с гамма-телескопом Ферми и космической обсерваторией Нила Герелса Свифта. Астроном Фил Эванс (Phil Evans) из Университета Лестера заявил, что последний из зафиксированных гамма-всплесков "явно является самым ярким GRB, который мы видели в рентгеновских лучах". "Новый GRB 221009A примерно в 1000 раз ярче, чем типичный GRB, и в несколько сотен ярче, чем самые яркие из наблюдавшихся ранее, но это справедливо только для рентгеновского излучения. В гамма-лучах он является одним из самых ярких среди всех наблюдавшихся GRB", - сообщил Эванс. Прибор регистрации гамма-всплесков, размещенный в конструкции телескопа "Ферми", является самым плодовитым детектором GRB. В среднем он фиксирует один гамма-всплеск в день и за примерно 14 лет работы собрал данные от тысячах таких событий. "Из этих тысяч вспышка 9 октября была, безусловно, самой яркой", - уверен Маркос Сантандер (Markos Santander), астроном из Университета Алабамы. Он отметил, что вспышка была настолько сильной, что она "на некоторое время ослепила приборы". Вероятно, GRB 221009A знаменует собой энергетическую смерть массивной звезды и ее последующее превращение в черную дыру. Событие не имеет аналогов на некоторых длинах волн отчасти потому, что оно произошло на расстоянии около 2 млрд световых лет от Земли. Несмотря на то, что расстояние кажется огромным, для гамма-всплесков оно таковым не является. Ученые намерены продолжить изучение этого явления, чтобы понять, почему рождение далекой черной дыры породило такой ослепительный космический "фейерверк". "Ключевой научный момент здесь заключается в том, что мы рассматриваем действительно экстремальные физические явления - очень сильную гравитацию, большие массы, движущиеся с очень высокой скоростью и при этом чрезвычайно горячие - условия, которые невозможно создать в лаборатории. Единственный способ начать понимать это - изучение экстремальных астрономических явлений, таких как GRB", - считает Фил Эванс.

Другие интересные новости:

▪ Шелк сохраняет клетки крови при высоких температурах

▪ Любой материал превращается в стекло

▪ Микроробот HAMR-JR

▪ Открыта новая форма магнетизма

▪ Вакцина для пчелы

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инструкции по эксплуатации. Подборка статей

▪ статья Умберто Эко. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто и почему делил Речь Посполитую в XVIII веке? Подробный ответ

▪ статья Курьер. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Плавное включение накала кинескопа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Домашний вулкан. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026