Menggunakan Sensor TSOP17XX dengan Frekuensi Tersuai

IC siri TSOP17XX adalah peranti sensor inframerah khas yang dibina untuk bertindak balas terhadap jarak frekuensi inframerah tertentu dan mengubahnya menjadi output berdenyut elektrik. Oleh itu, ia mempunyai kekebalan yang sangat kuat terhadap bentuk isyarat IR yang lain.

Oleh kerana frekuensi operasi pusat atau jalur jalur khusus TSOP17XX ini, sukar untuk menggunakan sensor ini untuk merancang litar kawalan jauh berdasarkan frekuensi yang diinginkan atau disesuaikan.

Dalam catatan ini, kami akan berusaha mencari idea untuk membolehkan sensor ini berfungsi dengan frekuensi unik yang diingini supaya litar dapat dibuat sepenuhnya tidak tahan.

Prinsip Kerja Modul Sensor TSOP17XX

Sekiranya kita merujuk kepada lembaran data sensor TSOP17XX IR kami mendapati bahawa IC mempunyai beberapa garis panduan operasi penting untuk memastikan fungsi sensor yang betul dan optimum sebagai tindak balas kepada isyarat IR.

Untuk mengaktifkan fungsi sensor yang betul, sinyal IR mesti diayunkan pada nilai frekuensi pusat jalur band, dan dimodulasi pada ledakan 10 hingga 70 kitaran, dengan jurang tertentu setelah setiap kitaran, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar di atas menunjukkan dengan jelas, bahawa sinar IR dari Tx mesti berdenyut dengan frekuensi tengah IC yang umumnya antara 30kHz dan 39kHx, dan dimodulasi dengan pecahan jurang 10ms.

TSOP bertindak balas terhadap isyarat frekuensi tengah ini dan memicu ON, menghasilkan bentuk gelombang yang direplikasi pada outputnya, di mana 38kHz diratakan menjadi pecah denyut gelombang persegi biasa.

Bentuk gelombang operasi yang kompleks ini memastikan peningkatan imuniti terhadap banyak frekuensi palsu yang mungkin terdapat di atmosfera yang dipancarkan dari mentol lampu, CFL, lampu pendarfluor dll.

Kekurangan Sensor TSOP17XX

Walaupun sensor mempunyai operasi yang sangat mudah kerana corak penerimaan isyarat yang kompleks ini, frekuensi pusat tetap untuk sensor TSOP mengehadkan penggunaannya hanya pada julat frekuensi tertentu, sehingga mustahil untuk membuat litar kawalan jauh IR yang unik menggunakan cip ini.

Oleh kerana kekurangan ini, sistem kawalan jauh berasaskan TSOP biasanya dapat dikendalikan menggunakan telefon bimbit TV atau DVD jarak jauh biasa, dan menggunakan salah satu butang pada unit kawalan.

Walau bagaimanapun dalam elektronik selalu ada penyelesaian untuk segala-galanya, dan untuk sensor ini juga kita dapat membuat reka bentuk yang akan membolehkan kita menggunakan IC dengan frekuensi unik pilihan kita sehingga penerima dihidupkan hanya melalui pasangan Tx tertentu yang serasi, dan tidak dengan telefon bimbit jarak jauh biasa yang tersedia.

Merancang Litar Kawalan Jauh TSOP Berdasarkan Frekuensi Unik

Dari perbincangan di atas, kami memahami bahawa sensor berasaskan TSOP memerlukan pecahan frekuensi 38kHz, atau frekuensi pusat yang ditentukan untuk beroperasi, yang menunjukkan bahawa isyarat melibatkan dua frekuensi di mana frekuensi pusat tetap tetapi frekuensi pecah berubah-ubah, dan tidak kritikal .

Ideanya adalah untuk menangkap frekuensi ledakan ini untuk kita, dan menggunakan penapis yang dapat mengenali frekuensi ini untuk memicu output.

Litar penapis dapat direka dengan mudah menggunakan Litar penyahkod nada LM567 , dan menggunakannya untuk menyahkod frekuensi pecah tertentu dari output sensor TSOP di sisi penerima.

Konsep asas dapat disaksikan dalam rajah berikut.

Rajah Litar

Operasi Litar

Merujuk kepada rajah litar di atas untuk melaksanakan TSOP17XX dengan frekuensi disesuaikan, kita melihat bahawa ia terdiri daripada 3 peringkat asas:

1. tahap sensor TSOP17XX
2. tahap pengesan frekuensi berdasarkan LM567
3. dan tahap litar flip flop atau bistable IC 4017.

Tahap TSOP17XX dikonfigurasi dalam mod standardnya, yang mengambil frekuensi 38kHz yang dimodulasi dari unit pemancar Tx dan menciptakan gelombang persegi berdenyut seperti yang ditunjukkan pada rajah pertama.

Output dari TSOP ini diharapkan dapat membawa frekuensi pecah yang kami minati. Ini boleh ditetapkan ke 1kHz, 2kHz atau apa pun di bawah 10kHz.

Sekarang kita mahu tahap penyahkod nada LM567 kita untuk mengesan frekuensi termodulasi ini dengan betul, oleh itu kita mesti memastikan bahawa R1 / C1 tahap LM567 dikira sedemikian rupa sehingga pengayun dalaman terkunci ke frekuensi yang sama dengan frekuensi modulasi yang meletup dari output TSOP .

Setelah parameter ini ditetapkan, kita dapat mengharapkan LM567 menyala segera setelah frekuensi yang dipilih dikesan dari output TSOP78XX, sementara frekuensi modulasi lain ditolak.

Semasa mengesan frekuensi yang ditetapkan dengan betul, output LM567 menghasilkan isyarat pencetus rendah yang sesuai pada pin # 8nya, mengaktifkan pin input flip flop IC 4017 yang dilampirkan # 14 melalui PNP.

Dengan cara ini kita dapat menetapkan frekuensi unik yang berbeza memastikan bahawa pencetus penerima diaktifkan hanya melalui telefon bimbit Tx yang sepadan dan tidak dengan unit kawalan jauh TV biasa.

Membuat Litar Pemancar Khusus (Tx)

Dalam perbincangan di atas, kami belajar bagaimana sensor TSOP17XX dapat dikendalikan dengan frekuensi yang disesuaikan menggunakan tahap pengesan frekuensi, namun ini juga bermaksud bahawa pemancar (Tx) juga perlu dibuat secara unik untuk menghasilkan isyarat IR yang disesuaikan.

Gambar berikut menunjukkan bagaimana ini dapat dilaksanakan dengan menggunakan IC 4049 tunggal, dan beberapa elemen pasif:

6 pintu semuanya berasal dari IC 4049, R3 boleh menjadi perintang 10K sementara pratetap dapat 100K. Tudung C1 perlu dipilih dengan beberapa eksperimen praktikal. Diod boleh berupa 1N4148, baki perintang boleh dipilih 2K2.

Seperti yang dapat dilihat sepasang gerbang atas bersama dengan R3, preset dan C1 dikonfigurasi sebagai pengayun berjalan bebas, bahagian bawah juga memiliki tahap yang sama.

Bahagian atas dimasukkan ke gerbang penyangga perantaraan yang outputnya akhirnya dihubungkan dengan fotodioda pemancar IR.

Seluruh bahagian dikonfigurasi untuk menghasilkan frekuensi pusat asas untuk keserasian TSOP17XX yang mungkin berkisar antara 32kHz hingga 38kHz bergantung pada spesifikasi sensor yang dipilih.

Pengayun bawah seharusnya merupakan tahap modulasi frekuensi rendah yang dapat dilihat disatukan dengan bahagian atas melalui dioda. Frekuensi rendah ini menukar frekuensi tinggi atas untuk menghasilkan 'ledakan 38kHz' yang diperlukan pada diod pemancar IR.

Frekuensi rendah ini sebenarnya menjadi frekuensi unik kita, atau frekuensi kawalan jauh yang disesuaikan yang perlu dipadankan dengan frekuensi LM567 sehingga kedua frekuensi 'berjabat tangan' semasa komunikasi IR antara unit Tx dan Rx.

Frekuensi rendah dapat dipilih dari mana saja antara 1kHz hingga 10kHz, dan julat yang dipilih ini harus ditetapkan dengan tepat untuk tahap LM567 dengan menyesuaikan nilai R1 / C1 dengan tepat.

Ini menyimpulkan perbincangan kami mengenai cara mengubah litar sensor TSOP17XX untuk menampung julat frekuensi khas yang disesuaikan atau julat frekuensi yang dipilih secara unik untuk menjadikan sistem kawalan jauh benar-benar mudah dan peribadi.

Sekiranya anda mempunyai keraguan mengenai konsep tersebut, kotak komen adalah milik anda!