การใช้เซนเซอร์ TSOP17XX กับความถี่ที่กำหนดเอง

TSOP17XX series ICs เป็นอุปกรณ์เซ็นเซอร์อินฟราเรดพิเศษที่สร้างขึ้นเพื่อตอบสนองต่อช่วงความถี่อินฟราเรดเฉพาะและแปลงเป็นเอาต์พุตพัลซิ่งไฟฟ้า ดังนั้นจึงมีภูมิคุ้มกันที่ไม่สามารถเข้าใจผิดต่อสัญญาณ IR ในรูปแบบอื่น ๆ

เนื่องจากความถี่ในการทำงานของศูนย์หรือแบนด์พาสเฉพาะของ TSOP17XX จึงเป็นเรื่องยากที่จะใช้เซ็นเซอร์เหล่านี้ในการออกแบบวงจรควบคุมระยะไกลตามความถี่ที่ต้องการหรือกำหนดเอง

ในโพสต์นี้เราจะพยายามหาแนวคิดในการทำให้เซ็นเซอร์เหล่านี้ทำงานร่วมกับความถี่เฉพาะที่ต้องการเพื่อให้วงจรสามารถป้องกันความผิดพลาดได้ทั้งหมด

หลักการทำงานพื้นฐานของโมดูลเซ็นเซอร์ TSOP17XX

หากเราอ้างถึงไฟล์ เอกสารข้อมูลของเซ็นเซอร์ IR TSOP17XX เราพบว่า IC มีแนวทางปฏิบัติที่สำคัญบางประการเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของเซ็นเซอร์ถูกต้องและเหมาะสมที่สุดในการตอบสนองต่อสัญญาณ IR

ในการเปิดใช้งานการทำงานที่ถูกต้องของเซ็นเซอร์สัญญาณ IR จะต้องแกว่งไปที่ค่าความถี่ศูนย์กลางของแบนด์พาสของอุปกรณ์และมอดูเลตที่การระเบิด 10 ถึง 70 รอบโดยมีช่องว่างที่แน่นอนหลังจากแต่ละรอบดังที่แสดงในภาพต่อไปนี้

ภาพด้านบนแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่าลำแสง IR จาก Tx จะต้องกะพริบด้วยความถี่กลางของ IC ซึ่งโดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 30kHz ถึง 39kHx และโมดูเลตด้วยการระเบิดของช่องว่าง 10ms

TSOP ตอบสนองต่อสัญญาณความถี่กลางนี้และทริกเกอร์ ON โดยสร้างรูปคลื่นจำลองที่เอาต์พุตโดยที่ 38kHz จะถูกปรับระดับออกไปเป็นการระเบิดของพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมธรรมดา

รูปคลื่นปฏิบัติการที่ซับซ้อนนี้ช่วยเพิ่มภูมิคุ้มกันต่อความถี่ปลอมจำนวนมากที่อาจมีอยู่ในชั้นบรรยากาศที่เล็ดลอดออกมาจากหลอดไฟ lke CFL หลอดฟลูออเรสเซนต์เป็นต้น

ข้อเสียเปรียบของเซนเซอร์ TSOP17XX

แม้ว่าเซ็นเซอร์จะมีการทำงานที่ไม่สามารถเข้าใจผิดได้เนื่องจากรูปแบบการรับสัญญาณที่ซับซ้อนนี้ความถี่กลางคงที่สำหรับเซ็นเซอร์ TSOP จะ จำกัด การใช้งานไว้เฉพาะในช่วงความถี่เฉพาะนี้ทำให้ไม่สามารถสร้างวงจรควบคุมระยะไกล IR แบบกำหนดเองโดยใช้ชิปเหล่านี้ได้

เนื่องจากข้อเสียเปรียบนี้ระบบรีโมทคอนโทรลที่ใช้ TSOP จึงสามารถใช้งานได้โดยใช้เครื่องควบคุมระยะไกลทีวีหรือดีวีดีทั่วไปและใช้ปุ่มใด ๆ บนชุดควบคุม

อย่างไรก็ตามในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์มีวิธีแก้ปัญหาสำหรับทุกอย่างเสมอและสำหรับเซ็นเซอร์เหล่านี้เราสามารถสร้างการออกแบบที่จะช่วยให้เราสามารถใช้ IC ด้วยความถี่เฉพาะที่เราเลือกเพื่อให้เครื่องรับถูกสลับผ่านคู่ Tx ที่เข้ากันได้เท่านั้นและ ไม่ใช่กับโทรศัพท์มือถือระยะไกลทั่วไปที่มีอยู่

การออกแบบวงจรควบคุมระยะไกล TSOP ตามความถี่เฉพาะ

จากการสนทนาข้างต้นเราเข้าใจว่าเซ็นเซอร์ที่ใช้ TSOP ต้องการการระเบิดความถี่ 38kHz หรือความถี่กลางที่ระบุสำหรับการทำงานซึ่งบ่งชี้ว่าสัญญาณเกี่ยวข้องกับความถี่สองความถี่ซึ่งความถี่กลางคงที่ แต่ความถี่ในการระเบิดเป็นตัวแปรและไม่สำคัญ .

แนวคิดคือการจับความถี่การระเบิดนี้ตามความต้องการของเราและใช้ตัวกรองซึ่งอาจรับรู้ความถี่นี้ในการเรียกใช้เอาต์พุต

สามารถออกแบบวงจรกรองได้อย่างง่ายดายโดยใช้ไฟล์ วงจรถอดรหัสเสียง LM567 และใช้สำหรับถอดรหัสความถี่การระเบิดเฉพาะจากเอาต์พุตเซ็นเซอร์ TSOP ที่ด้านตัวรับ

แนวคิดพื้นฐานสามารถเห็นได้ในแผนภาพต่อไปนี้

แผนภูมิวงจรรวม

การทำงานของวงจร

อ้างอิงถึงแผนภาพวงจรด้านบนสำหรับการใช้ TSOP17XX ด้วยความถี่ที่กำหนดเองเราจะเห็นว่าประกอบด้วย 3 ขั้นตอนพื้นฐาน:

1. ขั้นตอนเซ็นเซอร์ TSOP17XX
2. ขั้นตอนการตรวจจับความถี่ตาม LM567
3. และฟลิปฟล็อปที่ใช้ IC 4017 หรือสเตจวงจร bistable

ขั้นตอน TSOP17XX ได้รับการกำหนดค่าในโหมดมาตรฐานซึ่งรับความถี่ 38kHz ที่มอดูเลตจากหน่วย Tx ของเครื่องส่งสัญญาณและสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมพัลซิ่งตามที่ระบุในแผนภาพแรก

เอาต์พุตจาก TSOP นี้สามารถคาดหวังให้มีความถี่ในการระเบิดที่เราสนใจซึ่งอาจตั้งค่าเป็น 1kHz, 2kHz หรืออะไรก็ได้ที่ต่ำกว่า 10kHz

ตอนนี้เราต้องการให้สเตจตัวถอดรหัสโทน LM567 ของเราตรวจจับความถี่มอดูเลตนี้อย่างถูกต้องดังนั้นเราต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่า R1 / C1 ของสเตจ LM567 ได้รับการคำนวณเพื่อให้ออสซิลเลเตอร์ภายในล็อคเป็นความถี่เดียวกันที่ตรงกับความถี่มอดูเลตที่ระเบิดจากเอาต์พุต TSOP .

เมื่อตั้งค่าพารามิเตอร์เหล่านี้แล้วเราสามารถคาดหวังว่า LM567 จะล็อก ON ทันทีที่ตรวจพบความถี่ที่เลือกจากเอาต์พุต TSOP78XX ในขณะที่ความถี่มอดูเลตอื่น ๆ จะถูกปฏิเสธเพียงแค่

ในการตรวจจับความถี่ที่กำหนดอย่างถูกต้องเอาต์พุต LM567 จะสร้างสัญญาณทริกเกอร์ต่ำที่สอดคล้องกันที่ขา # 8 โดยเปิดใช้งานพินอินพุตฟลิปฟล็อปที่ใช้ IC 4017 ที่ต่ออยู่ผ่าน PNP

ด้วยวิธีนี้เราสามารถกำหนดความถี่เฉพาะที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าการเรียกใช้เครื่องรับจะเปิดใช้งานผ่านโทรศัพท์มือถือ Tx ที่ตรงกันเท่านั้นและไม่ใช้กับรีโมทคอนโทรลของทีวีทั่วไป

การสร้างวงจร Customized Transmitter (Tx)

ในการสนทนาข้างต้นเราได้เรียนรู้ว่าเซ็นเซอร์ TSOP17XX สามารถทำงานด้วยความถี่ที่กำหนดเองได้อย่างไรโดยใช้ขั้นตอนการตรวจจับความถี่อย่างไรก็ตามนี่ก็หมายความว่าเครื่องส่งสัญญาณ (Tx) จะต้องสร้างขึ้นโดยเฉพาะสำหรับการสร้างสัญญาณ IR ที่กำหนดเอง

รูปต่อไปนี้แสดงวิธีการใช้งานโดยใช้ IC 4049 เดียวและองค์ประกอบแฝงบางส่วน:

ทั้ง 6 ประตูมาจาก IC 4049, R3 สามารถเป็นตัวต้านทาน 10K ในขณะที่ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าสามารถเป็น 100K จะต้องเลือกตัวพิมพ์ใหญ่ C1 พร้อมกับการทดลองในทางปฏิบัติ ไดโอดสามารถเป็น 1N4148 ตัวต้านทานที่เหลือสามารถเลือกได้ 2K2

ดังที่เห็นได้ว่าประตูคู่บนพร้อมกับ R3 ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและ C1 ได้รับการกำหนดค่าให้เป็นออสซิลเลเตอร์ที่ทำงานฟรีส่วนด้านล่างยังมีสเตจที่เหมือนกัน

ส่วนบนจะถูกป้อนเข้ากับประตูบัฟเฟอร์ระดับกลางซึ่งในที่สุดเอาต์พุตจะเชื่อมต่อกับโฟโตไดโอด IR ของเครื่องส่ง

ส่วนทั้งหมดได้รับการกำหนดค่าเพื่อสร้างความถี่กลางพื้นฐานสำหรับความเข้ากันได้ของ TSOP17XX ซึ่งอาจอยู่ในช่วงตั้งแต่ 32kHz ถึง 38kHz ขึ้นอยู่กับข้อมูลจำเพาะของเซ็นเซอร์ที่เลือก

ออสซิลเลเตอร์ที่ต่ำกว่าควรเป็นขั้นตอนการมอดูเลตความถี่ต่ำซึ่งสามารถมองเห็นได้รวมกับส่วนบนผ่านไดโอด ความถี่ต่ำนี้จะสลับความถี่สูงบนเพื่อสร้าง '38kHz bursts' ที่ต้องการบนไดโอดเครื่องส่งสัญญาณ IR

ความถี่ต่ำนี้กลายเป็นความถี่เฉพาะของเราหรือความถี่รีโมทคอนโทรลที่กำหนดเองซึ่งจำเป็นต้องจับคู่กับความถี่ LM567 เพื่อให้ทั้งสองความถี่ 'จับมือ' ในระหว่างการสื่อสาร IR ระหว่างหน่วย Tx และ Rx

สามารถเลือกความถี่ต่ำได้จากที่ใดก็ได้ระหว่าง 1kHz ถึง 10kHz และควรตั้งค่าช่วงที่เลือกนี้อย่างแม่นยำสำหรับเวที LM567 โดยการปรับค่า R1 / C1 ให้เหมาะสม

นี่เป็นการสรุปการอภิปรายของเราเกี่ยวกับวิธีการปรับเปลี่ยนวงจรเซ็นเซอร์ TSOP17XX เพื่อรองรับช่วงความถี่พิเศษที่กำหนดเองหรือช่วงความถี่ที่เลือกโดยเฉพาะเพื่อทำให้ระบบควบคุมระยะไกลไม่สามารถเข้าใจผิดได้และเป็นส่วนตัว

หากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับแนวคิดนี้ช่องแสดงความคิดเห็นเป็นของคุณทั้งหมด!