Bruke TSOP17XX-sensorer med tilpassede frekvenser

TSOP17XX-serien ICer er spesielle infrarøde sensorenheter bygget for å svare på et spesifikt utvalg av infrarøde frekvenser og konvertere det til en elektrisk pulserende utgang. Den har således en idiotsikker immunitet mot andre former for IR-signaler.

På grunn av denne spesifikke senter- eller båndgjennomgangsfrekvensen til en TSOP17XX, blir det vanskelig å bruke disse sensorene til å designe en ønsket eller tilpasset frekvensbasert fjernkontrollkrets.

I dette innlegget vil vi prøve å finne ut en ide for å gjøre det mulig for disse sensorene å arbeide med ønsket unik frekvens, slik at kretsen kan gjøres helt idiotsikker.

Grunnleggende arbeidsprinsipp for TSOP17XX sensormoduler

Hvis vi viser til datablad for TSOP17XX IR-sensor Vi finner at IC har noen kritiske retningslinjer for å sikre korrekt og optimal funksjon av sensoren som svar på et IR-signal.

For å muliggjøre at sensoren fungerer riktig, må IR-signalet svinges ved enhetens frekvensverdi for båndpasningssenter og moduleres ved utbrudd på 10 til 70 sykluser, med et visst gap etter hver syklus, som vist i det følgende bildet.

Bildet over viser tydelig at IR-strålen fra Tx må pulses med senterfrekvensen til IC som vanligvis er mellom 30 kHz og 39 kHx, og moduleres med sprekker på 10 ms gap.

TSOP reagerer på dette senterfrekvenssignalet og utløser PÅ, og produserer en replikert bølgeform ved utgangen, hvor 38 kHz blir jevnet ut i utbrudd av vanlige firkantbølgepulser.

Denne komplekse operasjonelle bølgeformen sikrer økt immunitet mot mange falske frekvenser som kan være tilstede i atmosfæren som kommer fra lyspærer, CFLer, lysrør etc.

Ulempen med TSOP17XX sensorer

Selv om sensoren har en idiotsikker operasjon på grunn av dette komplekse signalmottaksmønsteret, begrenser den faste senterfrekvensen for TSOP-sensorer deres bruk bare til dette spesifikke frekvensområdet, noe som gjør det umulig å lage unike tilpassede IR-fjernkontrollkretser ved hjelp av disse brikkene.

På grunn av denne ulempen kan et TSOP-basert fjernkontrollsystem vanligvis betjenes ved hjelp av et hvilket som helst vanlig TV- eller DVD-fjernkontrollhåndsett, og med en av knappene på kontrollenheten.

Men innen elektronikk er det alltid en løsning for alt, og også for disse sensorene kan vi lage et design som lar oss bruke IC med valgt unik frekvens etter eget valg, slik at mottakeren bare byttes gjennom et bestemt kompatibelt Tx-par, og ikke med noe tilgjengelig vanlig fjernkontroll.

Designe en unik frekvensbasert TSOP fjernkontrollkrets

Fra diskusjonen ovenfor forsto vi at en TSOP-basert sensor krever bursts med 38 kHz frekvens, eller den spesifiserte senterfrekvensen for drift, noe som indikerer at signalet involverer to frekvenser der senterfrekvensen er konstant, men burstfrekvensen er variabel og ikke kritisk .

Ideen er å fange denne burstfrekvensen til vår fordel, og bruke et filter som kan gjenkjenne denne frekvensen for å utløse utgangen.

Filterkretsen kan enkelt utformes ved hjelp av en LM567 tonedekoder krets , og bruk den til å dekode en bestemt burstfrekvens fra TSOP-sensorutgangen på mottakersiden.

Det grunnleggende konseptet kan sees i følgende diagram.

Kretsdiagram

Kretsdrift

Med henvisning til kretsskjemaet ovenfor for implementering av TSOP17XX med tilpassede frekvenser, ser vi at det består av tre grunnleggende trinn:

1. TSOP17XX-sensortrinnet
2. det LM567-baserte frekvensdetektorstrinnet
3. og IC 4017-basert flip-flop eller bistabilt kretsstadium.

TSOP17XX-scenen er konfigurert i standardmodus, som plukker opp den modulerte 38 kHz frekvensen fra senderen Tx-enhet og skaper en pulserende firkantbølge som angitt i det første diagrammet.

Denne utgangen fra TSOP kan forventes å ha burstfrekvensen vi er interessert i. Dette kan være satt til 1 kHz, 2 kHz eller noe under 10 kHz.

Nå vil vi at vårt LM567 tonedekoderstrinn skal oppdage denne modulerte frekvensen riktig, derfor må vi sørge for at R1 / C1 i LM567-trinnet beregnes slik at den interne oscillatoren låses inn i den samme frekvensen som samsvarer med modulasjonsfrekvensen sprekker fra TSOP-utgangen. .

Når disse parametrene er satt, kan vi forvente at LM567 låses PÅ så snart den valgte frekvensen blir oppdaget fra TSOP78XX-utgangen, mens enhver annen modulasjonsfrekvens ganske enkelt blir avvist.

Ved å oppdage en riktig tildelt frekvens genererer LM567-utgangen et tilsvarende lavt utløsersignal ved sin pinne nr. 8, og aktiverer den vedlagte IC 4017-baserte flip-flop-inngangspinnen # 14 via PNP.

På denne måten kan vi tilordne forskjellige unike frekvenser, slik at utløseren av mottakeren kun aktiveres gjennom det matchende Tx-håndsettet og ikke med noen vanlig TV-fjernkontrollenhet.

Lage Customized Transmitter (Tx) Circuit

I diskusjonen ovenfor lærte vi hvordan en TSOP17XX-sensor kan betjenes med en tilpasset frekvens ved hjelp av et frekvensdetektorstrinn, men dette betyr også at senderen (Tx) også må bygges unikt for å generere de tilpassede IR-signalene.

Følgende figur viser hvordan dette kan implementeres ved hjelp av en enkelt IC 4049, og noen få passive elementer:

De 6 portene er fra IC 4049, R3 kan være 10K motstander mens forhåndsinnstillingene kan være 100K. C1-hettene må velges med noen praktiske eksperimenter. Dioden kan være en 1N4148, gjenværende motstander kan velges 2K2.

Som det ses, er det øvre paret sammen med R3, forhåndsinnstilt og C1 konfigurert som en friløpsoscillator, den nedre delen har også et identisk trinn.

Den øvre seksjonen mates til en mellomliggende bufferport, hvis utgang til slutt er koblet til senderens IR-fotodiode.

Hele seksjonen er konfigurert til å generere den grunnleggende senterfrekvensen for TSOP17XX-kompatibiliteten, som kan variere fra 32 kHz til 38 kHz, avhengig av spesifikasjonen til den valgte sensoren.

Den nedre oscillatoren skal være et lavfrekvent modulerende trinn som kan sees integrert med den øvre delen gjennom en diode. Denne lavfrekvensen bytter den øvre høyfrekvensen for å generere de nødvendige '38 kHz bursts' på IR-senderdioden.

Denne lave frekvensen blir faktisk vår unike frekvens, eller den tiltenkte tilpassede fjernkontrollfrekvensen som må matches med LM567-frekvensen slik at begge frekvensene 'håndhilser' under IR-kommunikasjonen mellom Tx og Rx-enhetene.

Lavfrekvensen kan velges fra hvor som helst mellom 1 kHz og 10 kHz, og dette valgte området bør innstilles nøyaktig for LM567-trinnet ved å justere R1 / C1-verdiene riktig.

Dette avslutter diskusjonen vår om hvordan du endrer en TSOP17XX sensorkrets for å imøtekomme tilpassede spesielle frekvensområder eller unikt utvalgte frekvensområder for å gjøre fjernkontrollsystemet helt idiotsikkert og personlig.

Hvis du er i tvil angående konseptet, er kommentarfeltet ditt!