| www.LA-STAR.ru |
| _Главная_ => "ИНФРАС". Новая программа по инфракрасному спектру. => Девайс ЛС-ИР5 => ЛС-ИР5, принципиальная схема и описание |
ЛС-ИР5, принципиальная схема и описание
ЛС-ИР5 описание схемы
Дублирующие друг друга инфракрасные сборки TSOP-1736 при срабатывании выдают активный низкий сигнал (нормальный в состоянии покоя: лог.1).
О причинах наличия именно двух ИК-матриц будет сказано ниже.
Выходы маломощных КМОП-матриц повешены на входы КМОП-инверторов, с них лог. 1 поступает на элемент 2И-НЕ, сравнивающем сигналы и разрешающем прохождение сигнала только при срабатывании обеих ИК-матриц.
С 2И-НЕ сигнал через буферный инвертор поступает на светодиод "Пеленг", который показывает наличие/отсутствие сигнала в режиме реального времени.
Параллельно этот же сигнал (его активный уровень снова лог. 0) поступает на вход разрешения/сброса R счетчика ИЕ16.
Это "сердце" схемы захвата/регистрации.
По разрешающему сигналу (лог.0) он начинает считать импульсы с генератора, тем самым измеряя длину разрешающего импульса.
Генератор с высокой точностью собран на часовом кварце и трех инверторах, и выдает 32768 Гц, поступающих на счетный вход С счетчика.
При превышении длины импульса некоего порога, появляется лог. 1 на соответствующем выходе.
Через инвертор она поступает на вход RS-триггера, собранного на 2-х элементах 2И-НЕ, переключает его и зажигает светодиод, индицируя событие захвата инфракрасной пачки импульсов определенной длины.
После пропадания сигнала со счетчика триггер продолжает помнить, что было событие захвата, светодиод продолжает гореть.
Сбросить триггер можно кнопкой: второй вход триггера подтянут к единице через резистор, подача на него нуля через кнопку сбрасывает его в состояние, при котором светодиод выключается.
Параллельно кнопке стоит электролитический конденсатор 47 мкФ.
При включении питания, пока в схеме идут переходные процессы, он постепенно заряжается, удерживая триггер в состоянии сброса.
Гапочкин (Фил) утверждает, что во избежание обгорания контактов его нужно повесить через ограничивающий резюк порядка килоома. Наверное. Но поскольку эта часть получается аналоговой, номиналы нужно проверить.
Сама схема стартового сброса нужна, чтобы при пропадании питания устройство не переходило ненароком в состояние "есть захват".
Длина импульса.
Счетчик необходим в первую очередь для того, чтобы обрезать сигналы от инфракрасных пультов.
Работающие по манчестерскому коду, с длиной лог. 1 порядка 1,2 мС, лог. 0 порядка 0,65 мС, в начале они выдают удлиненный "стартовый" импульс.
Самый длинный мною был обнаружен с одного левого пульта, длина его составила 9,2 мС.
Поэтому триггер захвата подключен к выводу 14 счетчика, выдающего лог.1 при разрешающем сигнале длиннее 15,6 мС (выход делителя на 2^9).
В принципе, можно подключиться и к более младшим разрядам, но при этом надо гарантировать отсутствие инфракрасных источников сигнала.
Обращаю внимание, что выходы со степенями 1 и 2 у счетчика отсутствуют.
Из более старших разрядов нельзя подниматься выше 2^11, т.к. из-за особенностей ИК-матриц они плохо обрабатывают сигналы такой длительности и предсказать их поведение невозможно.
В частности, в экспериментах выяснилось, что такой сигнал они иногда обработают, но только при очень большой силе инфракрасного сигнала, ну и т.п.
О сдвоенных матрицах.
Досадным недостатком этих инфракрасных приемников является их шум.
Периодически на выходе появляются паразитные импульсы разной длины, очевидно, связанные с разрядкой внутреннего АРУ.
Частота их возникновения в нормальных условиях примерно раз в 6 секунд, длительность порядка 0,01 мС.
В рамках работы сети МЗИИМ-Захват за 2007 год было выяснено, что под влиянием прямого солнечного света и нагрева длительность паразитных импульсов увеличивается вплоть до регистрируемой, вызывая ложные и условно-ложные срабатывания.
Для этой цели применено логическое запараллеливание инфракрасных датчиков, как в устройстве ЛС-ИР1 (существует в единственном экземпляре, в данный момент мучается Сафроновым).
Поскольку паразитные импульсы достаточно коротки по сравнению с паузами, логическое сравнение двух датчиков позволило максимально избавиться от ложных срабатываний.
А так же:
В устройстве ЛС-ИР2 и его модификации ЛС-ИР3, работавших в сети МЗИИМ-Захват, опорным генератором являлся внутренний генератор микроконтроллера.
Выяснилось, что его частота крайне нестабильна, изменяется от практических любых внешних факторов.
Это увеличивало кол-во ложных и условно-ложных срабатываний, и наоборот, датчики могли не срабатывать в нужные моменты.
Достоверными в рамках МЗИИМ-Захват можно считать только серии срабатываний, зафиксированных с разных постов сети.
Сам тип неустойчивого генератора применен в девайсе Psi-3.