맞춤형 주파수로 TSOP17XX 센서 사용

TSOP17XX 시리즈 IC는 특정 범위의 적외선 주파수에 응답하고이를 전기 펄스 출력으로 변환하도록 제작 된 특수 적외선 센서 장치입니다. 따라서 다른 형태의 IR 신호에 대한 완벽한 내성이 특징입니다.

TSOP17XX의 특정 중심 또는 대역 통과 작동 주파수로 인해 원하는 또는 맞춤형 주파수 기반 원격 제어 회로를 설계하는 데 이러한 센서를 사용하기가 어려워집니다.

이 게시물에서는 이러한 센서가 원하는 고유 주파수로 작동하여 회로를 완전히 완벽하게 만들 수있는 아이디어를 알아 내려고합니다.

TSOP17XX 센서 모듈의 기본 작동 원리

우리가 TSOP17XX IR 센서의 데이터 시트 IC에는 IR 신호에 대한 센서의 올 바르고 최적의 기능을 보장하기위한 몇 가지 중요한 작동 지침이 있습니다.

센서의 올바른 기능을 활성화하려면 IR 신호가 장치의 대역 통과 중심 주파수 값에서 진동하고 다음 이미지와 같이 각주기 후 특정 간격을두고 10 ~ 70주기의 버스트에서 변조되어야합니다.

위의 이미지는 Tx의 IR 빔이 일반적으로 30kHz에서 39kHx 사이에있는 IC의 중심 주파수로 펄스되고 10ms 간격의 버스트로 변조되어야 함을 명확하게 보여줍니다.

TSOP는이 중심 주파수 신호에 응답하고 ON을 트리거하여 출력에서 ​​복제 된 파형을 생성합니다. 여기서 38kHz는 일반적인 구형파 펄스의 버스트로 평준화됩니다.

이 복잡한 작동 파형은 전구, lke CFL, 형광등 등에서 방출되는 대기에 존재할 수있는 많은 스퓨리어스 주파수에 대한 내성을 증가시킵니다.

TSOP17XX 센서의 단점

이 복잡한 신호 수신 패턴으로 인해 센서가 완벽하게 작동하지만 TSOP 센서의 고정 중심 주파수는이 특정 주파수 범위로만 사용을 제한하므로 이러한 칩을 사용하여 고유 한 맞춤형 IR 원격 제어 회로를 만들 수 없습니다.

이러한 단점으로 인해 TSOP 기반 원격 제어 시스템은 일반적으로 일반적인 TV 또는 DVD 원격 제어 핸드셋을 사용하고 제어 장치의 버튼을 사용하여 작동 할 수 있습니다.

그러나 전자 제품에는 항상 모든 것에 대한 해결 방법이 있으며 이러한 센서의 경우에도 선택한 고유 주파수로 IC를 사용하여 수신기가 특정 호환 Tx 쌍을 통해서만 전환되도록하는 설계를 만들 수 있습니다. 사용 가능한 일반 원격 핸드셋이 없습니다.

고유 한 주파수 기반 TSOP 원격 제어 회로 설계

위의 논의에서 우리는 TSOP 기반 센서가 38kHz 주파수의 버스트 또는 작동을 위해 지정된 중심 주파수를 필요로한다는 것을 이해했습니다. 이는 신호가 중심 주파수가 일정하지만 버스트 주파수가 가변적이며 중요하지 않은 두 개의 주파수를 포함 함을 나타냅니다. .

아이디어는 우리가 선호하는이 버스트 주파수를 캡처하고 출력을 트리거하기 위해이 주파수를 인식 할 수있는 필터를 사용하는 것입니다.

필터 회로는 다음을 사용하여 쉽게 설계 할 수 있습니다. LM567 톤 디코더 회로 , 수신기 측의 TSOP 센서 출력에서 ​​특정 버스트 주파수를 디코딩하는 데 사용합니다.

기본 개념은 다음 다이어그램에서 확인할 수 있습니다.

회로도

회로 작동

맞춤형 주파수로 TSOP17XX를 구현하기위한 위의 회로도를 참조하면 3 가지 기본 단계로 구성되어 있음을 알 수 있습니다.

1. TSOP17XX 센서 스테이지
2. LM567 기반 주파수 검출기 단계
3. 및 IC 4017 기반 플립 플롭 또는 쌍 안정 회로 스테이지.

TSOP17XX 스테이지는 송신기 Tx 장치에서 변조 된 38kHz 주파수를 선택하고 첫 번째 다이어그램에 표시된대로 펄스 구형파를 생성하는 표준 모드로 구성됩니다.

TSOP의이 출력은 우리가 관심있는 버스트 주파수를 전달할 것으로 예상 할 수 있습니다. 이것은 1kHz, 2kHz 또는 10kHz 이하로 설정할 수 있습니다.

이제 LM567 톤 디코더 단계가이 변조 된 주파수를 올바르게 감지하기를 원하므로 내부 발진기가 TSOP 출력의 변조 주파수 버스트와 일치하는 동일한 주파수로 고정되도록 LM567 단계의 R1 / C1을 계산해야합니다. .

이러한 매개 변수가 설정되면 TSOP78XX 출력에서 ​​선택한 주파수가 감지되는 즉시 LM567이 ON으로 래치되는 반면 다른 변조 주파수는 단순히 거부됩니다.

올바르게 할당 된 주파수를 감지하면 LM567 출력은 핀 # 8에서 해당하는 로우 트리거 신호를 생성하여 PNP를 통해 연결된 IC 4017 기반 플립 플롭 입력 핀 # 14를 활성화합니다.

이런 식으로 우리는 수신기 트리거링이 일반 TV 원격 제어 장치가 아닌 일치하는 Tx 핸드셋을 통해서만 활성화되도록 서로 다른 고유 주파수를 할당 할 수 있습니다.

맞춤형 송신기 (Tx) 회로 만들기

위의 논의에서 우리는 주파수 검출기 단계를 사용하여 TSOP17XX 센서를 맞춤형 주파수로 작동 할 수있는 방법을 배웠지 만, 이는 또한 송신기 (Tx)도 맞춤형 IR 신호를 생성하기 위해 고유하게 구축되어야 함을 의미합니다.

다음 그림은 단일 IC 4049와 몇 개의 수동 소자를 사용하여이를 구현하는 방법을 보여줍니다.

6 개의 게이트는 모두 IC 4049에서, R3은 10K 저항이 될 수있는 반면 사전 설정은 100K가 될 수 있습니다. C1 캡은 실제 실험을 통해 선택해야합니다. 다이오드는 1N4148 일 수 있고 나머지 저항은 2K2로 선택할 수 있습니다.

R3, 프리셋 및 C1과 함께 상부 게이트 쌍에서 볼 수 있듯이 프리 러닝 오실레이터로 구성되며 하부 섹션도 동일한 스테이지를 갖습니다.

상단 섹션은 출력이 최종적으로 송신기 IR 포토 다이오드에 연결되는 중간 버퍼 게이트로 공급됩니다.

전체 섹션은 TSOP17XX 호환성을위한 기본 중심 주파수를 생성하도록 구성되어 있으며 선택한 센서의 사양에 따라 32kHz에서 38kHz까지 범위가 될 수 있습니다.

하부 발진기는 다이오드를 통해 상부 섹션과 통합 된 것으로 볼 수있는 저주파 변조 단계로 간주됩니다. 이 저주파는 IR 송신기 다이오드에서 필요한 '38kHz 버스트'를 생성하기 위해 상위 고주파를 전환합니다.

이 저주파는 실제로 우리의 고유 한 주파수 또는 LM567 주파수와 일치해야하는 의도 된 맞춤형 원격 제어 주파수가되어 Tx와 Rx 장치 사이의 IR 통신 중에 두 주파수가 '손을 흔 듭니다'.

저주파는 1kHz에서 10kHz 사이의 어느 곳에서나 선택할 수 있으며이 선택된 범위는 R1 / C1 값을 적절하게 조정하여 LM567 단계에 대해 정확하게 설정해야합니다.

이것으로 맞춤형 특수 주파수 범위를 수용하기 위해 TSOP17XX 센서 회로를 수정하는 방법 또는 원격 제어 시스템을 절대적으로 완벽하고 개인적인 것으로 만들기 위해 고유하게 선택된 주파수 범위를 수정하는 방법에 대한 논의를 마칩니다.

콘셉트에 의문이 있으시면 댓글 상자는 모두 귀하의 것입니다!