Передатчик в инфракрасной линии связи. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Инфракрасная техника

 Комментарии к статье

Его принципиальная схема приведена на рис. 55. Здесь DD1.1, DD1.2, R3, ZQ1 - тактовый генератор, возбуждающийся на частоте кварцевого резонатора fр=32768 Гц. DD3 - счетчик, на выходе 11 (выв. 15) которого формируется 16-герцовый меандр (f11=fр/2^11), а на выходе 14 (выв. 3) - 2-герцовый (f14=fр/2^14). Элементы DD2.1- DD2.4 образуют переключатель, на выходе которого (выход DD2.4) возникает 2-герцовый или 16-герцовый меандр в зависимости от уровня напряжения на входе 5 элемента DD2.1*.

Из фронта меандра дифференцирующая цепочка R5C3 и импульсный усилитель DD1.4-DD1.6 формируют в базе нормально запертого транзистора VT1 импульс тока длительностью tи@10 мкс (tи@R5·C3). Возникающий в цепи коллектора транзистора VT1 ток возбуждает ИК диод BI1 ив пространство излучается короткая ИК вспышка.

Итак, ИК передатчик всегда что-то излучает - либо редкие, 2-герцовые импульсы, если оснований для тревоги нет, либо частые, 16-герцовые - тревожные.

Рис. 55. Передатчик ИК линии связи (нажмите для увеличения)

Рис. 56. Печатная плата передатчика

На рис. 56 показана печатная плата передатчика, которую изготавливают из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга со стороны деталей используется лишь в качестве нулевого провода-"земли"; в местах пропуска проводников в ней вытравлены фрагменты той или иной конфигурации. Место пайки к нуль-фольге "заземляемого" вывода резистора, конденсатора и др. показано зачерненным квадратом; соединение с ней вывода микросхемы или проволочной перемычки - квадратом со светлой точкой в центре.

В центре платы сверлят отверстие под ИК диод, его выводы припаивают к соответствующим уширениям на печатных проводниках внакладку.

Все резисторы ИК передатчика - типа МЛТ-0,125. Конденсаторы: С1, С2, С5 - КМ-6 (выводы в одну сторону); С4 - К50-6; С6 - TOWA или другой, диаметром не более 10 мм; C3 - КМ-5 (выводы в разные стороны).

Имеющиеся в продаже ИК диоды предназначены для работы в устройствах дистанционного управления бытовыми радиоаппаратами и обычно имеют довольно широкий - до 30...400 - лепесток излучения. Для увеличения "дальнобойности" такого излучателя в него нужно ввести линзу-конденсор. Так, как показано на рис. 57. Здесь: 1 - печатная плата передатчика; 2 - ИК-диод; 3 - корпус передатчика (ударопрочный полистирол толщиной 2...2,5 мм); 4 - обойма стандартной 5-кратной часовой лупы (на ней должен быть значок "х5"); 5 - ее линза.

Рис.57. Корпус с линзой- концентратором

Лупу приклеивают к передней стенке корпуса (клей - распущенные в растворителе 647 или RS-2 кусочки полистирола; им же клеят и сам корпус), в которой сделано отверстие диаметром 30...35 мм. При указанном на чертеже расстоянии между основанием лупы и печатной платой ИК диод оказывается в фокусе ее линзы, его излучение сжимается в узкий луч и освещенность окна фотоприемника на другом конце ИК линии связи многократно увеличивается.

Важнейшим параметром ИК передатчика, как и любого элемента охранной техники, является его энергопотребление в дежурном режиме. В таблице 11 показана зависимость потребляемого им тока Iпотр от напряжения источника питания Uпит. В режиме передачи тревожного сигнала Iпотр увеличивается примерно на 10%.

Невысокое общее энергопотребление позволяет ввести резервный источник питания непосредственно в корпус ИК передатчика без увеличения его габаритов. Это может быть, например, 6-вольтная батарея типа 11А (Ж10,3х16 мм, емкость 33 мА·ч) или 476А (Ж13х25 мм, емкость 105 мА·ч). Показанная в таблице 11 зависимость тока в ИК диоде Iимп от напряжения питания позволяет судить о мощности ИК вспышек, излучаемых передатчиком, и, соответственно, о его "дальнобойности".

Таблица 11

Uпит,B	Iпотр, мА	Iимп, А
4,2	0,20	0,36
5,0	0,40	0,46
6.0	0,77	0,64
7,0	1,30	0,82
8,0	1,90	0,97
9,0	2,70	1.23
10,0	3,60	1,38

Размещая передатчик, нужно помнить об очень узкой диаграмме его излучения. Узел крепления должен позволить точную наводку передатчика и жесткую его фиксацию в лучшем положении. Можно воспользоваться, например, шарнирной головкой от фотоаппарата или кинокамеры, установив ее на стене, раме окна и т.п. Или выполнить этот узел в виде двух латунных пятачков, соединенных отожженной медной

Рис. 58. Узел крепления передатчика

проволокой диаметром 2...2,5 мм (рис. 58). Один из пятачков крепят винтами к боковой стенке излучателя (резьба - в стенке), другой - шурупами к опоре. Проволоку сгибают так, чтобы излучатель занял нужное положение. Во избежание значительных вибраций она должна быть возможно более короткой.

Испытания показали, что при Uпит=6 В передатчик способен обеспечить связь на расстоянии r@70 метров (с фотоприемником, описание которого приведено ниже). Но это не предел. Зависимость r от Iимп при прочих равных условиях имеет вид: г@к·ЦIимп, где к - коэффициент, учитывающий "Прочие условия". Таким образом, при Uпит =10 В r@100 м. Ток в ИК диоде может быть увеличен и за счет сопротивления резистора R7: Iимп=[Uпит-4] /R7 (Iимп - в амперах, Uпит - в вольтах, R7 - в омах). Но делать это нужно с осторожностью: в любом сочетании Uпит и R7 амплитуда тока в ИК диоде не должна превышать предельно допустимую (см. приложение 3).

Значительное увеличение яркости ИК вспышки можно получить, перестроив "сильноточную" часть импульсного усилителя так, как показано на рис. 59 (печатная плата - на рис. 60, а, б). В этом случае может быть достигнут ток в импульсе Iимп=10 А - допустимый для ИК диода типа АЛ123А. Резистор R4 - самодельный, отмеренный по цифровому омметру или вычисленный (см. приложение 8) отрезок нихромовой, константановой или манганиновой проволоки.

Рис. 59. Головка излучателя с ИК диодом АЛ123А

Рис. 60. Печатная плата головки мощного ИК излучателя

Амплитуду и форму тока, возбуждающего ИК диод, можно проконтролировать осциллографом, подключив его к резистору R4.

Излучающую головку можно выполнить в виде отдельного блока во "всепогодном" исполнении. Все остальные элементы ИК излучателя могут войти в электронную часть охранной системы в качестве ее фрагмента, связанного с ИК головкой лишь тонким трехпроводным кабелем.

Рис. 61. Приемник ИК линии связи (нажмите для увеличения)

*) Выделенное на рисунке штрих-пунктиром - пример датчика охранной системы, формирующего на своем выходе нужный сигнал.

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:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Умный пластырь без батареек 03.05.2026 Команда исследователей из Калифорнийского университета в Ирвайне представила инновационный "умный" пластырь, который способен радикально изменить подход к персональному медицинскому наблюдению. Устройство получило название IREM-W2MS3. Оно полностью отказалось от традиционных батареек и обладает уникальной способностью самостоятельно "очищаться". Благодаря этому пластырь может работать без перерывов в течение нескольких недель, что делает его по-настоящему практичным решением для повседневной жизни. Обычные датчики, анализирующие состав пота, быстро теряют работоспособность из-за накопления молекул на поверхности. Новая разработка решает эту проблему радикально: прибор периодически подает небольшой электрический импульс, который буквально сбрасывает накопленные загрязнения и полностью обновляет сенсорный слой. В результате пластырь сохраняет стабильную работу не менее 21 дня подряд. Еще одна важная особенность - пластырю не требуется интенсивная физическая нагрузка для получения биоматериала. В его состав входит специальный гидрогель, который подает беспроводную команду коже и стимулирует локальное выделение пота. Энергию устройство черпает напрямую от смартфона или небольшого считывателя на запястье, поэтому владельцу не нужно беспокоиться о зарядке или замене элементов питания. IREM-W2MS3 одновременно отслеживает четыре ключевых биомаркера: уровень кортизола - гормона стресса, концентрацию глюкозы, лактата и мочевины. Такое комплексное измерение дает возможность оценивать состояние метаболизма, уровень усталости, реакцию организма на стресс и даже работу почек в реальном времени. Руководитель исследования Рахим Эсфандьяр-пур подчеркивает, что основное преимущество разработки заключается в ее высокой автономности и устойчивости к внешним условиям. В отличие от большинства существующих носимых гаджетов, которые чувствительны к влажности и температуре и быстро выходят из строя, этот пластырь создан для реальной повседневной эксплуатации за пределами лаборатории. Команда уже получила патент на технологию и активно работает над превращением прототипа в доступный коммерческий продукт. В первую очередь новая разработка ориентирована на людей с диабетом и различными метаболическими расстройствами, которым необходим постоянный и ненавязчивый контроль здоровья.

Другие интересные новости:

▪ Индивидуальный маяк для спасения потерпевшего

▪ Пищевые датчики на основе бумаги и графена

▪ Единая классификация нейронов

▪ Dell Inspiron Zino HD

▪ Примиальная клавиатура Seneca

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Луций Апулей. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое фруктовая муха? Подробный ответ

▪ статья Купена лекарственная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Простые пробники, приставки, измерители. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Легко ли задуть свечу? Физический эксперимент. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026