Кодовый замок с дистанционным управлением - Кодовые электронные замки - Конструкции для дома и дачи

Предлагаю вариант кодового замка с дистанционным управлением (рис.1), принцип работы которого основан на сравнении частоты внутреннего генератора и частоты излучения пульта дистанционного управления (ПДУ).

Всю конструкцию принципиально можно разделить на следующие блоки: ПДУ, фотоприемник, генератор образцовой частоты, сумматор, схема задержки и схема управления исполнительным устройством.

1. ПДУ и генератор образцовой частоты построены на логических элементах 2И-НЕ (ИМС К155ЛА3). Элементы R16, R17 и С5 в генераторе образцовой частоты являются частотозадающими, их необходимо разместить как можно ближе к микросхеме DD1 и как можно дальше от источников тепла, так как при воздействии тепла может измениться частота генератора.

2. Фотоприемник. Для приема инфракрасных сигналов используется фотодиод VD1 - фотогальванический приемник, обладающий односторонней проводимостью при воздействии на него лучистой энергии. При облучении фотодиода модулированным инфракрасным лучом через него протекает ток, совпадающий по форме с сигналом инфракрасного излучения от пульта дистанционного управления.

Электрический сигнал усиливается предварительным усилителем на транзисторах VT2 - VT5. Транзистор VT1 является динамической нагрузкой фотодиода и предназначен для подавления постоянного фона окружающего излучения.

С коллектора транзистора VT1 электрический сигнал поступает на первый каскад - эмиттерный повторитель на транзисторе VT2, режим которого задается элементами R1, R5, VT1. Усиленный по току сигнал с эмиттера транзистора VT2 поступает на базу транзистора VT3 - второго каскада, усилителя по напряжению, инвертируется и поступает на третий каскад усилителя VT4. Режимы второго и третьего каскадов по постоянному току определяются резисторами R7, R4, R3 и R10, R9, а по переменному току - резисторами R7, R6 и R10 соответственно. Коллекторными нагрузками каскадов служат резисторы R8 и R11.

С эмиттера транзистора VT3 снимается сигнал отрицательной частотно-зависимой обратной связи для сравнения фона окружающей среды. Напряжение низкочастотного фона выделяется фильтром нижних частот R7, С2, R6 и R4, С1, R3 и поступает на базу инвертора VT1. Резистор R1 задает режим транзистора VT1 по току. Выделенный на нагрузке третьего каскада - резисторе R11 - импульсный сигнал через разделительный конденсатор С4 поступает на ограничитель VT5, VD2, необходимый для селекции сигнала на фоне шумов и помех с амплитудой ниже пороговой. С нагрузки транзистора VT5 - резистора R13 - усиленный инвертированный сигнал подается на один из входов схемы сравнения частот. Резистор R12 служит для закрывания транзистора VT5 в отсутствие сигнала, а диод VD2 - для температурной стабилизации напряжения на его коллекторе. С помощью резистора R15 сигнал ослабляется до уровня ТТЛ; этот резистор предусмотрен для нормальной работы формирователя коротких импульсов, собранного на элементах DD2.1...DD2.4.

3. Схема сравнения частот предназначена для сравнения двух импульсных последовательностей, которые поступают с генератора образцовой частоты и фотоприемника. Схема состоит из формирователей коротких импульсов (DD2, DD3), RS-триггера (DD4.1, DD4.2), цепей задержки (DD6.2. DD6.5, DD6.3, DD6.6) и двух узлов совпадения (DD4.3, DD4.4). Рассмотрим работу схемы сравнения по временным диаграммам, показанным на рис.2. Предположим, что импульсные последовательности, которые поступают на вход формирователей коротких импульсов, равны по частоте (f1=f2). На выходах 11 элементов DD2.4, DD3.4 будут импульсы отрицательной полярности, которые переключают RS-триггер. Задержанные импульсы с его выходов и проинвертированные элементами DD6.1, DD6.4 импульсы с выходов формирователей поступают на входы элементов DD4.3, DD4.4. Так как положительные перепады этих импульсов на входах элементов DD4.3 и элемента DD4.4 не совпадают по времени, то на выходах этих элементов импульсы будут отсутствовать.

Теперь рассмотрим случай, когда частоты входных импульсов различны (f1 > f2). Как и в первом случае, на входе элемента DD4.4 положительные перепады импульсов не совпадают по времени, поэтому на его выходе импульсы отсутствуют. На входах элемента DD4.3 импульсы совпадают по времени, и на вывод проходят "лишние" импульсы. Число этих импульсов пропорционально разности частот f1 и f2. В том случае, когда f1 < f2, импульсы будут на выводе 11 DD4.4.

4. Сумматор одноразрядных чисел в двоичном коде выполнен на микросхеме DD5 К155ИМ5. Из таблицы состояний (рис.3) видно, что на выходе Cn+1 (5 вывод) будет логический "0" только в том случае, если на входы А и В будут поданы низкие уровни. В случае равенства частот f1 и f2 это условие будет выполнять схема сравнения частот. Логический элемент DD7.1 инвертирует низкий уровень в высокий для работы схемы задержки.

5. Схема задержки собрана на элементах DD7.2, DD7.3, резисторе R20 и конденсаторе С7. Высокий логический уровень с вывода 3 DD7.1 заряжает конденсатор С7, одновременно на выводе 6 DD7.2 появляется логический "0" и инвертируется элементом DD7.3 в высокий уровень для работы схемы управления исполнительным устройством. При исчезновении одной из частот (например, при отключении ПДУ) на одном из входов сумматора появится высокий уровень, что приведет к появлению логической единицы на выходе Сn+1 сумматора. Но поскольку конденсатор С7 еще заряжен, то на выводе 8 DD7.3 еще некоторое время будет присутствовать высокий уровень, что обеспечивает кратковременную работу устройства управления. Время задержки определяется резистором R19 и конденсатором С7.

6. В момент появления высокого уровня на выводе 8 DD7.3 транзистор VT6 открывается, и срабатывает реле К1, что приводит в действие высоковольтную часть схемы, т.е. исполнительное устройство ВМ1. Светодиод VD4 индицирует о работе исполнительного устройства.

В качестве исполнительного устройства можно использовать готовый электромагнит МИС1100У43, который обеспечивает тяговое усилие 1,5 кг и ход рабочей части 15 мм. Схема управления исполнительным устройством (высоковольтная часть) изображена на рис.4. Реле К1 - РЭС-60(0202).

На рис.5 приведена схема источника питания на 5 В и 12 В для питания логической части схемы и фотоприемника соответственно.

На рис.6 приведена схема ПДУ; принцип его работы аналогичен принципу работы генератора образцовой частоты.

Настройка схемы сводится к установке равенства частот f1 и f2. Резистором R15 необходимо выставить размах частоты f1 в пределах 4,0...4,5 В при включенном ПДУ. При необходимости подбирают номиналы резистора R19 и конденсатора С7, от номиналов которых зависит время задержки.

E-mail отправителя *:
Причина:	Такая схема уже есть на сайте Ненужный материал на сайте! Я против размещения этой статьи на сайте. В комментариях спам или нец-ая брань. Требую удаления материала.
Текст сообщения *:
Номер схемы или Url *: