TSOP17XX-serien IC är speciella infraröda sensorenheter som är konstruerade för att svara på specifika intervall för infraröda frekvenser och konvertera den till en elektrisk pulsad utgång. Det har således en idiotsäker immunitet mot andra former av IR-signaler.
På grund av denna specifika centrum- eller bandpassfrekvens för en TSOP17XX blir det svårt att använda dessa sensorer för att utforma en önskad eller anpassad frekvensbaserad fjärrkontrollkrets.
I det här inlägget kommer vi att försöka lista ut en idé för att göra det möjligt för dessa sensorer att arbeta med vilken önskad unik frekvens som helst så att kretsen kan göras helt idiotsäker.
Grundläggande arbetsprincip för sensormoduler TSOP17XX
Om vi hänvisar till datablad för TSOP17XX IR-sensor vi finner att IC har några kritiska riktlinjer för att säkerställa korrekt och optimal funktion för sensorn som svar på en IR-signal.
För att möjliggöra att sensorn fungerar korrekt måste IR-signalen svängas vid enheternas frekvensvärde för bandpasscentret och moduleras vid skurar på 10 till 70 cykler, med ett visst mellanrum efter varje cykel, som visas i följande bild.
Bilden ovan visar tydligt att IR-strålen från Tx måste pulsas med mittfrekvensen för IC som i allmänhet ligger mellan 30 kHz och 39 kHx och moduleras med sprickor på 10 ms mellanrum.
TSOP: n svarar på denna centrumfrekvenssignal och utlöser PÅ och producerar en replikerad vågform vid dess utgång, varvid 38 kHz utjämnas i skurar av vanliga fyrkantvågspulser.
Denna komplexa operativa vågform säkerställer ökad immunitet mot många falska frekvenser som kan förekomma i atmosfären som härrör från glödlampor, liksom CFL, lysrör etc.
Nackdelen med TSOP17XX-sensorer
Även om sensorn har en idiotsäker operation på grund av detta komplexa signalmottagningsmönster, begränsar den fasta centerfrekvensen för TSOP-sensorer deras användning endast till detta specifika frekvensområde, vilket gör det omöjligt att skapa unika skräddarsydda IR-fjärrkontrollkretsar med dessa chips.
På grund av denna nackdel kan ett TSOP-baserat fjärrkontrollsystem vanligtvis manövreras med vilken vanlig TV- eller DVD-fjärrkontroll som helst och med någon av knapparna på kontrollenheten.
Men inom elektronik finns det alltid en lösning för allt, och även för dessa sensorer kan vi skapa en design som gör det möjligt för oss att använda IC med vald unik frekvens efter eget val så att mottagaren endast byts via ett särskilt kompatibelt Tx-par, och inte med någon tillgänglig vanlig fjärrkontroll.
Designa en unik frekvensbaserad TSOP fjärrkontrollkrets
Från ovanstående diskussion förstod vi att en TSOP-baserad givare kräver skurar med 38 kHz frekvens, eller den angivna mittfrekvensen för drift, vilket indikerar att signalen innefattar två frekvenser där mittfrekvensen är konstant men skurfrekvensen är variabel och inte kritisk .
Tanken är att fånga denna burstfrekvens till vår fördel och använda ett filter som kan känna igen denna frekvens för att utlösa utgången.
Filterkretsen kan enkelt utformas med en LM567 tonavkodarkrets och använda den för avkodning av en viss burstfrekvens från TSOP-sensorutgången på mottagarsidan.
Grundkonceptet kan ses i följande diagram.
Kretsschema 
Kretsdrift
Med hänvisning till ovanstående kretsschema för implementering av TSOP17XX med anpassade frekvenser ser vi att den består av tre grundläggande steg:
- TSOP17XX-sensorsteget
- det LM567-baserade frekvensdetektorsteget
- och IC 4017-baserad vippa eller bistabilt kretssteg.
TSOP17XX-scenen är konfigurerad i sitt standardläge, som hämtar den modulerade 38 kHz-frekvensen från sändarens Tx-enhet och skapar en pulsad fyrkantvåg som indikeras i det första diagrammet.
Denna utgång från TSOP kan förväntas bära den burstfrekvens som vi är intresserade av. Detta kan ställas in på 1 kHz, 2 kHz eller något under 10 kHz.
Nu vill vi att vårt LM567-tonavkodningssteg ska detektera denna modulerade frekvens korrekt, därför måste vi se till att R1 / C1 i LM567-steget beräknas så att den interna oscillatorn låser sig i samma frekvens som matchar moduleringsfrekvensen från TSOP-utgång .
När dessa parametrar har ställts in kan vi förvänta oss att LM567 låses PÅ så snart den valda frekvensen detekteras från TSOP78XX-utgången, medan någon annan moduleringsfrekvens helt enkelt avvisas.
Vid detektering av en korrekt tilldelad frekvens genererar LM567-utgången en motsvarande låg triggersignal vid sin stift nr 8, aktiverar den anslutna IC 4017-baserade flip-flop-ingångsstiften # 14 via PNP.
På detta sätt kan vi tilldela olika unika frekvenser så att mottagarutlösningen aktiveras endast via den matchande Tx-handenheten och inte med någon vanlig TV-fjärrkontroll.
Skapa den anpassade sändarkretsen (Tx)
I diskussionen ovan lärde vi oss hur en TSOP17XX-sensor kan manövreras med en anpassad frekvens med hjälp av ett frekvensdetektorsteg, men detta innebär också att sändaren (Tx) också måste byggas unikt för att generera de anpassade IR-signalerna.
Följande bild visar hur detta kan implementeras med en enda IC 4049 och några passiva element:
De 6 grindarna är alla från IC 4049, R3 kan vara 10K motstånd medan förinställningarna kan vara 100K. C1-locken måste väljas med praktiska experiment. Dioden kan vara en 1N4148, återstående motstånd kan väljas 2K2.
Som kan ses är det övre grindparet tillsammans med R3, förinställt och C1 konfigurerat som en frilöpande oscillator, den nedre sektionen har också ett identiskt steg.
Den övre sektionen matas till en mellanliggande buffertgrind vars utgång slutligen är ansluten till sändarens IR-fotodiod.
Hela sektionen är konfigurerad för att generera den grundläggande mittfrekvensen för TSOP17XX-kompatibiliteten som kan variera från 32 kHz till 38 kHz beroende på specifikationen för den valda sensorn.
Den nedre oscillatorn ska vara ett lågfrekvent modulerande steg som kan ses integrerat med den övre sektionen genom en diod. Denna lågfrekvens växlar den övre höga frekvensen för att generera de nödvändiga '38 kHz bursts' på IR-sändardioden.
Denna låga frekvens blir faktiskt vår unika frekvens, eller den avsedda anpassade fjärrkontrollfrekvensen som måste matchas med LM567-frekvensen så att båda frekvenserna 'skakar hand' under IR-kommunikationen mellan Tx och Rx-enheterna.
Den låga frekvensen kan väljas från var som helst mellan 1 kHz och 10 kHz, och detta valda intervall bör ställas in exakt för LM567-steget genom att korrekt justera dess R1 / C1-värden.
Detta avslutar vår diskussion om hur man modifierar en TSOP17XX-sensorkrets för att anpassa specialanpassade frekvensområden eller unikt utvalda frekvensområden för att göra fjärrkontrollsystemet helt idiotsäkert och personligt.
Om du är osäker på konceptet är kommentarrutan helt din!
Tidigare: Introduktion till RGB-färgsensor TCS3200 Nästa: Färgdetektorkrets med Arduino-kod
