红外通信线路中的接收器。方案、说明

红外通信线路中的接收器。无线电电子电气工程百科全书

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IR 通信线路中的接收器示意图如图 61 所示。 XNUMX.

米。 61. 红外接收器（点击放大）

这里 DA1 是一个放大器整形器，它将照亮 BL1 光电二极管的红外闪光转换为幅度为 U10 的电压脉冲@Uc4（图 1 中的图 62）。在元件 DD1.1、DD2.1 等上制作的单个振动器将此脉冲 * 扩展为 tf1@R2 C5@15 ms（图 2 中的图表 62）延迟其在计数器 DD1 的输入 C 处的下降 (3) 并在 DD1、DD2.5 上制作的声音发生器中形成持续时间为 tf2.6 的“咔哒”声, BF1 等

单振子DD1.3、DD2.3等产生持续时间为tf2的脉冲@R4 C6@1,5 s（图 3 中的图 62），仅在此时间间隔内允许 DD3 中的脉冲不受阻碍地计数。

接收器由第一个红外闪光灯的前部激活。它形成一个短（tr@R6-C7) 计数器 DD3 的输入 R 处的脉冲（图 4 中的图 62），它将计数器设置为预启动状态（它对应于 0 - 低电平电压 - 在其所有输出端），并且第一个单位记录在计数器中，并带有持续时间为 tf1 的脉冲的衰减。如果光电探测器接收到频率为 2 Hz 的脉冲（请记住，如果受保护对象上的传感器未受到干扰，IR 会以该频率闪烁），则计数器 DD4 的输出 5（引脚 3）保持 0，因为前面第四个脉冲（它将出现在 0,5x4=2 s - 在允许帐户 tf2 =1,5 s 的间隔结束时）计数器 DD3 将返回其原始状态。

红外接收器
米。 62. 信号图

如果接收器接收到重复周期为 62,5 ms 的 IR 脉冲，则接收器的行为会有所不同，即- 报警信号。由于 62,5x4 \u250d 2 ms < tf1,5-3 s，第四个脉冲会将计数器 DD4 转换为状态“000100”（5；1 出现在其输出 1 - 接近电源电压的电压），计数器在此状态将自锁（元件DD8的输入1.2处的信号9使其对输入1处的信号不敏感），红色LED HL16亮起，发声器发出5Hz的咔嗒声将报警给其他人（图6和图 62 中的 1,25)。这将持续大约 2 秒 (tf0,25 -0,25)，之后会有 XNUMX 秒的暂停并重复警报。

当连接中断时，接收器的行为会有所不同。如果接收器在时间间隔trev (trev = R11 C8) 上没有检测到IR 闪光，则电容器C8 通过电路VD6、R11、DD2.3 放电，晶体管VT1 开启至饱和，电阻器R8 两端的电压从 -1.4 V 几乎增加到电源电压，在 DD XNUMX 的输出端设置低电平电压，声音发生器开始发出频率为 ftone 的单调信号@1/2R14 C9。随着第一次红外闪光的出现，电容器 C8 通过电路 R10、VD5 快速充电，音调辐射停止，接收器开始分析输入信号。

接收器的印刷电路板由 50x50 mm 1,5 mm 厚的双面箔玻璃纤维制成（图 63），其方式与 IR 发射器相同。

IR 接收器（BL1、DA1 等）的光头，对宽频率范围内的电子拾音器高度敏感，必须屏蔽。屏幕由锡制成，其图案如图所示。 64. 这里的虚线是褶皱的地方。弯曲的屏幕被焊接在角落里，它的底部是水平的，并且将它安装在零箔上的所需位置（它在板上用虚线表示），它在两个或三个点处焊接到它。

红外接收器
米。 63.PCB接收器

在结构上，IR 接收器可制成如图 65 所示。 1. 这里： 2 - 接收器外壳（黑色聚苯乙烯 2,5 ... 2 毫米厚）； 7 - 3倍手持放大镜的支架（手柄被切断）； 4 - 它的镜头; 5 - 印刷电路板； XNUMX - 照片头的屏幕;

6 - 光电二极管 FD 263-01。放大镜的支架粘在外壳的前壁上，外壳的前壁有一个直径为 35 毫米的孔（胶水 - 溶解在溶剂 647 或 RS-2 中的聚苯乙烯片）。

同轴光电二极管与透镜之间的距离应接近其焦距。这会将入射光通量集中在光电二极管上，并显着提高光电探测器对微弱信号的灵敏度**。

红外接收器
米。 65. 接收器设计

对接收器支架的要求与对发射器支架的要求相同：必须方便地瞄准并牢固地固定在最佳位置。

如果根据通信条件，必须将 IR 接收器带到街上（例如，为了通信，汽车站在房子的尽头，或者公寓的另一端），那么它是最好将它分为两部分：外部，在一个防潮的外壳罩中，他们只放置镜头和前头，而内部则与其他所有部件一起放置。这些部件通过一根细三线电缆（“+”、“-”、DA10 芯片的第 1 针）连接。

接收器可以补充一个更高功率的声发射器，例如一个动态磁头，如图 66 所示。 10，或压电警报器 ACT-67（图 XNUMX），即使在降低电源电压的情况下也能保持足够的功率。

如初步测试所示，此处描述的红外接收器和发射器的红外通信线路长度达到 70 米。它的显着增加可以实现过渡

在红外接收器中，镜头直径更为重要。随着它的增加，光电二极管 p-p 结的照明增加，因此，发射器的 IR 闪光可以固定到可调节光学元件的距离 - 如果代替具有近似聚焦的固定透镜，您使用用距离对焦的旧相机镜头，通过增加红外闪光灯的亮度，“发射器”的“范围”可以再增加 1,5 ... 2 倍或更多。

红外接收器
米。 66. 声学辐射器中的动态磁头

红外接收器
米。 67. 声发射器中的压电警报器

另一方面，在不超过 20 ... 25 m 的通信线路中（一辆车或一个“壳”在 3 ... 4 层楼的窗户下，街道另一边的房子的窗户等），在任何情况下，通常都不需要光学器件 - 在 IR 接收器中。

*) 回想一下，在适度照明的情况下，此脉冲的持续时间接近 IR 闪光本身的持续时间。例如，在距离较近的发射极强的情况下，由于光电二极管 p-n 结中电荷的“再吸收”相对较慢，它可以增加 3 ... 5 倍或更多。

*) IR 发射器透镜中的光束发散角，即所谓的孔径，必须对应于 IR 二极管的波瓣（参见附录 3 中 IR 二极管的辐射角）。然后镜头将“收集”其所有辐射。

出版：cxem.net

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