Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Wszelkiego rodzaju aktywne czujniki
czyli tory podczerwienie stosowane
Kodowany
sÄ… w systemach alarmowych
i nadzoru. Niegdyś były bardzo
rozpowszechnione, ale obecnie ich
aktywny
popularność nieco się zmniejszyła.
Zostały one częściowo wyparte
przez pasywne czujniki podczerwieni
tor podczerwieni
- łatwiejsze w montażu, ale
i droższe. Jednak niejednokrotnie
zdarzajÄ… siÄ™ sytuacje kiedy
zastosowanie toru podczerwieni jest
najlepszÄ… metodÄ… zabezpieczenia
strzeżonego obszaru. Dobrze
skonstruowane i poprawnie
umieszczone aktywne tory
podczerwieni sÄ… bardzo trudnÄ… do
sforsowania przeszkodÄ…, trudniejszÄ…
niż stosunkowo łatwe do
 oszukania czujniki pasywne.
2015
Dotychczas konstruowane tory pod- ny w ten sposób ciąg impulsów jest da- którym podczas działania systemu alar-
czerwieni miały jednak jedną wadę: przy lej kierowany do dekodera, który porów- mowego ktoś posługuje się pilotami od
pomocy prostego nadajnika podczerwie- nuje otrzymaną informację z ustawio- telewizorów. Nie należy jednak sądzić,
ni, a nawet pilota od telewizora można nym kodem. Jeżeli stwierdzona zostanie aby taki przypadek mógł zdarzyć się
było łatwo przejść przez taką zaporę. Dla- jakakolwiek różnica system alarmowy w praktyce.
tego proponujemy inne rozwiązanie: tor zostanie uaktywniony. Oczywiście Kolejnym atutem proponowanego
podczerwieni z kodowanym sygnałem. w skrajnym przypadku, kiedy to odbior- układu jest jego duży zasięg. Zastosowa-
W naszym układzie, składającym się nik nie odbierze żadnego sygnału alarm nie jako odbiornika wyspecjalizowanego
jak wszystkie aktywne czujniki podczer- także zostanie włączony. Tak więc układu TFMS5360 pozwoliło w bardzo
wieni z nadajnika i odbiornika. Nadajnik  oszukanie proponowanego układu za prosty sposób prawie całkowicie unieza-
wysyła, podobnie jak w innych torach pomocą nadajnika wiązki podczerwieni leżnić pracę odbiornika i dekodera od
wiązkę promieniowania podczerwonego czy pilota jest absolutnie niemożliwe. warunków zewnętrznych. Natomiast za-
o częstotliwości ponadakustycznej. Róż- Więcej, jakiekolwiek próby wprowadze- sięg toru zależy wyłącznie od mocy na-
nica polega na tym, że w naszym ukła- nia w tor dodatkowej wiązki podczerwie- dajnika i ukierunkowania wiązki. Produ-
dzie wiązka ta jest modulowana sygna- ni z pewnością spowodują powstanie cent układu, którym jest TEMIC, podaje
łem pochodzącym z kodera i odbierana alarmu. Jest to nawet pewnym ograni- że możliwe jest uzyskanie zasięgu do
oraz demodulowana przez wyspecjalizo- czeniem: kodowanego toru podczerwie- ponad 50m, bez stosowanie elementów
wany odbiornik podczerwieni. Otrzyma- ni nie można instalować na obszarze, na optycznych. Uzyskanie takich paramet-
12 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/97
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Rys. 1. Schemat ideowy toru podczerwieni.
rów wymaga jednak zastosowania bar- wieni jest pewnego rodzaju nowością. ne w powietrzu . Teraz wszystko już się
dzo kosztownych diod nadawczych, tak Jak już wspomniano MC145026 umożli- zgadza: 39=19683! Niezwykle interesują-
więc w naszym układzie zadowolimy się wia ustawienie 19683 kombinacji kodu. cy jest sposób, w jaki układ sprawdza
mniejszym zasięgiem. Jak to może być możliwe? Przecież na stan wyjść programujących. Bardzo ma-
schemacie widać wyraz
nie dziewięć łym prądem stara się on wymusić na we-
Opis działania
wejść służących do ustawiania kodu: jściach kolejno stan wysoki i niski. Jeżeli
Schemat ideowy nadajnika i odbiornika A1...A9, a wiadomo że największa liczba obie próby powiodą się, oznacza to że na
rys.
toru podczerwieni przedstawiony jest na rys.
rys.
rys. reprezentowana binarnym słowem 9 bi- badanym aktualnie wejściu panuje stan
rys.
1 towym to 512 - 111111111 . Otóż  trzeci . O kostce MC145026 jak i o je-
1
1. Zajmijmy siÄ™ najpierw nadajnikiem.
1
1
(DEC) (BIN)
Sercem układu nadajnika jest koder w układzie tym zastosowano ciekawą go bliz
niaku - dekoderze MC145028 da-
typu MC145026 - U2. Jest to wyspecjali- metodę programowania kodera w syste- łoby się powiedzieć wiele jeszcze intere-
zowany układ kodujący przeznaczony mie trójkowym. Każde z wejść progra- sujących rzeczy. Pełny opis tych ukła-
w zasadzie do pracy w pilotach do stero- mujących może zostać ustawione dów zająłby jednak ok. 11 stron, tak więc
wania układami alarmowymi. Jego za- w trzech stanach: połączone z masą, po- Konstruktorów zainteresowanych szcze-
stosowanie w aktywnym torze podczer- łączone z plusem zasilania i  zawieszo- gółami ich budowy i pracy odsyłamy do
biuletynu USKA Układy Cyfowe 2/94.
Dla porzÄ…dku w ramce podajemy podsta-
Parametry układów MC145026 i MC145028
wowe dane techniczne tych układów.
Napięcie zasilania 4,5...18VDC
Jak więc widać, znikomy pobór prądu
Pobór prądu MC145026 400mA
i duży zakres temperatur pracy predesty-
Pobór prądu MC145028 800mA
nują obydwa układy do pracy w syste-
Zakres temperatury pracy (ważne w układach alarmowych) -40...+80oC
mach alarmowych.
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/97 13
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Rys. 2. Przekaz
nik.
W naszym układzie MC145026 usta-
wicznie emituje kody przeznaczone dla
odbiornika, ponieważ jego wejście uak-
tywniajÄ…ce TE\ jest permanentnie zwarte
do masy. Generowane impulsy przeka-
Rys. 3. PÅ‚ytka
zywane są z wyjścia D(ata)OUT na we-
drukowana
jście zerujące generatora multistabilne-
go zrealizowanego oczywiście na NE555
- U1. Częstotliwość pracy tego generato-
zie podawane są na wejście dekodera menty większe gabarytowo. Ze względu
ra określają elementy R1, R2, PR1 i C1
U3. na być może trudne warunki w jakich bę-
i w przypadku zastosowania w odbiorni-
Jeżeli dwukrotnie został rozpoznany dzie pracowało nasze urządzenie, pod
ku układu TFMS5360 musi ona wynosić
ciąg impulsów odpowiadający liczbie po- układy scalone nie stosujemy tym razem
dokładnie 36kHz. Impulsy generowane
danej na wejścia programujące U3 to podstawek. Kondensator C6 musimy
przez U1 i modulowane przez U2 wyste-
wyjście VT tego układu przechodzi  położyć , tak aby nie zasłaniał okienka
rowują następnie bazę tranzystora T1,
w stan wysoki i pozostaje w nim aż do odbiornika U4. Pamiętajmy, że montuje-
który z kolei steruje diodami IRED D1
przerwy w transmisji danych lub do mo- my układ alarmowy i, jeżeli nie chcemy
i D2. PrÄ…d tych diod ograniczany jest
mentu wykrycia błędu. Stan wysoki być nękani fałszywymi alarmami, to na-
przez rezystor R4. Jeżeli szczególnie bę-
z wyjścia dekodera wysterowuje za po- szą pracę musimy wykonać wyjątkowo
dzie zależeć nam na zasięgu nadajnika,
średnictwem rezystora R7 bazę tranzys- dokładnie.
to wartość tego opornika możemy
tora T2 zasilajÄ…cego przekaz
nik PK1. Sty- Po zmontowaniu płytek pozostaje
zmniejszyć do ok. 20W. Warto wtedy wy-
ki tego przekaz
nika sÄ… zwarte podczas nam jedynie regulacja generatora fali
mienić tranzystor T1 na typ BC338
normalnej transmisji, a rozwierajÄ… siÄ™ na-
(337...339), jeśli napięcie zasilania prze-
tychmiast po wykryciu błędu lub przerwy
kroczy 8V.
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
w przesyłaniu danych. Tak więc nasz tor
Sposób programowania kodera omó-
podczerwieni pracuje w trybie NC (Nor- Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
wimy w części artykułu dotyczącej mon-
mally Closed) i może współpracować
R1, R7, R11: 10kW
tażu i uruchamiania, tak więc przejdz
my
z wejściami central przeznaczonymi do
R2: 22kW
teraz do opisy odbiornika.
tego trybu pracy. Ponieważ użyty prze-
W odbiorniku toru podczerwienie pra- R3, R8: 560W
kaz
nik ma 2 pary styków NO i NC, latwo
cują dwa układy: U4 - TFMS5360 i U3 -
R4: 100W
można zmienić wyprowadzenie złącza
MC145028 - dekoder. Układ TFMS5360
R5: 100kW
NC na NO, Å‚Ä…czÄ…c kroplÄ… cyny punkty na
był opisywany w biuletynie USKA RTV
R6, R9: 51kW
dolnej dtronie plytki, a przecinając ścież-
i AV 1/95 oraz skrótowo w EdW. Podamy
kę od styku NO (ozn. strzałką). Dla ulat- R10: 220kW
więc jedynie jego najważniejsze para-
wienia zamieszczany strukturę wewnętr- PR1: 100kW heltrim
metry i częstotliwości pracy jego wersji.
rys. 2
znÄ… przekaz
nika (rys. 2
rys. 2).
rys. 2
rys. 2
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Układ U4 odbiera zmodulowaną wiąz-
Ponieważ przerwa w transmisji da-
C1: 330pF
kÄ™ podczerwieni i przetwarza jÄ… na ciÄ…g
nych może oznaczać jedynie (poza
impulsów identycznych z impulsami wy-
C2: 10nF
ewentualnym uszkodzeniem układu)
twarzanymi przez koder. Identycznymi
C3, C7, C9, C11: 100nF
przerwanie wiÄ…zki podczerwieni przez in-
co do kształtu i czasu trwania, ale nieste-
C4, C6, C8: 100µF/16V
truza, a błędy w przesyłanych danych -
ty odwróconych w fazie. Dlatego też ko-
C5: 5,1nF
próbę  złamania zabezpieczenia, nasz
nieczne stało się zastosowanie tranzys-
układ spełnia postawione mu wymaga- C10: 22nF
tora T3 pracujÄ…cego jako inwerter. Z ko-
nia.
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
lektora T3 impulsy już o prawidłowej fa-
D1, D2: diody IRED
Montaż i uruchomienie
T1, T2, T3: BC548
rysunku 3 widzimy rozmieszczenie
rysunku 3
rysunku 3
rysunku 3
Najważniejsze Na rysunku 3
U1: NE555
elementów na płytkach drukowanych
parametry TFMS5360
U2: MC145026
nadajnika i odbiornika. Płytki zostały wy-
Napięcie zasilania 5V DC
U3: MC145028
konane na laminacie jednostronnym.
Zakres temp. pracy -25°C...+85°C
Przed rozpoczęciem montażu płytki nale- U4: TFMS5360
Częstotliwość fali nośnej:
ży rozłamać, a następnie pilnikiem wy- Różne
Różne
Różne
Różne
Różne
TFMS5300 30kHz
równać krawędzie. Ponieważ szczęśli-
PK1: przekaz
nik typu G6H-2-101
TFMS5330 33kHz
wie udało się uniknąć konieczności sto-
OMRON
TFMS5360 36kHz
sowania zworek, od razu możemy przy-
Z1, Z2, Z3: ARK2
TFMS5380 38kHz
stąpić do montowania rezystorów.
Obudowa typu KM-25B, 2 szt.
TFMS5560 56kHz
W dalszej kolejności montujemy ele-
14 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/97
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
Projekty AVT
nośnej w nadajniku i ustawienie kodów. płytce drukowanej między wyjściem 15 masy, do plusa lub pozostawiając je nie-
Regulacji częstotliwości generatora do- U2, a wejściem 4 U1. Na płytce znajduje podłączone. Najważniejsze jest aby kody
konujemy za pomocą potencjometru się oznaczony fragment tej ścieżki, który ustawione w odbiorniku i nadajniku były
montażowego PR1, kierując się wskaza- po regulacji należy ponownie połączyć identyczne. Dla ułatwienia programowa-
niami miernika częstotliwości. Jeżeli te- kroplą cyny. Jeśli ktoś zastosuje pod- nia na stronie lutowniczej zaznaczono
go użytecznego przyrządu nie posiada- stawki pod układ scalony U1 lub U2, wy- numerację kolejnych pozycji kodu.
my, to pozostaje nam regulacja metodą starczy oczywiście odgiąć odpowiednią Płytki nadajnika i odbiornika zostały
kolejnych przybliżeń. Włączamy obydwa nóżkę U1 lub U2. Należy pamiętać, żeby zwymiarowane pod obudowy typu KM-25B
elementy toru podczerwieni do zasilania, operacja kalibracji w tych warunkach nie i w takich właśnie zalecamy je umieścić.
a do styków przekaz
nika dołączamy dio- trwała zbyt długo, bowiem może to spo- Jeżeli tor będzie pracował poza pomiesz-
dę LED z rezystorem szeregowym tak, wodować zbytnie nagrzanie się rezysto- czeniami zamkniętymi, to niezbędne jest
aby zwarcie styków powodowało zapale- ra R4 i tranzystora T1. zabezpieczenie płytek przed wpływami
nie diody. Ustawiamy nadajnik i odbior- Ostatnią czynnością przed umieszcze- atmosferycznymi odpowiednim prepara-
nik naprzeciwko siebie i kręcąc poten- niem płytek w obudowie jest ustawienie tem, a wycięte w obudowie otwory na dio-
cjometrem PR1 staramy się uzyskać kodu. Właściwie był już od początku dy i odbiornik TFMS zakleić kawałkami
efekt zapalenia się diody. Kiedy nam się ustawiony: na wszystkich wejściach pro- przezroczystego polistyrenu.
to uda, dalej pokręcając potencjometrem gramujących kodera i dekodera był stan Jeszcze jedna uwaga: otwór przez
staramy się ustalić dwa punkty, przy któ-  trzeci i taki układ, umożliwiający który wiązka podczerwieni będzie docie-
rych dioda gaśnie i ustawiamy PRek po- sprawdzenie i regulację urządzenia, też rać do odbiornika nie powinien być zbyt
między tymi punktami. Następnie odsu- jest jednym z możliwych kodów. Naj- duży (jego średnica nie powinna przekro-
wamy nadajnik od odbiornika i powtarza- prawdopodobniej jednak będziemy czyć 6...10mm). Zbyt wielki otwór mógł-
my regulację. Po kilku takich zabiegach chcieli kod zmienić i możemy to uczynić by powodować złe działanie układu. Przy
i coraz precyzyjniejszej regulacji dojdzie w bardzo prosty sposób. Na płytce, tuż małych odległościach i w pomieszczeniu
do sytuacji, w której dioda nie będzie się obok punktów lutowniczych końcówek zamkniętym odbiornik mógłby  łapać
już zapalać. Będzie to oznaczać, że usta- układu służących ustawianiu kodu, zna- promieniowanie odbite od ścian, umożli-
wiliśmy dobrze częstotliwość, a jedno- jdują się szeregi punktów lutowniczych. wiając tym samym ewentualnemu intru-
cześnie przekroczyliśmy maksymalny za- Jeden szereg połączony jest z masą, zowi sforsowanie zapory.
sięg toru. drugi z plusem zasilania. Programowanie
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
W przypadku użycia miernika częstot- wykonujemy zwierając kropelkami cyny
liwości należy przeciąć połączenie na pola lutownicze końcówek układów do
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/97 15