Obwód detektora dostrojonej podczerwieni (IR)

Artykuł jest kontynuacją wcześniejszy post gdzie staraliśmy się znaleźć rozwiązanie do tworzenia unikalnych identyfikatorów na podczerwień dla pociągów w modelowym układzie lokomotyw. Tutaj staramy się szczegółowo zrozumieć aplikację i dowiedzieć się, jak można z powodzeniem wdrożyć ten pomysł przy użyciu dostrojonych obwodów detektora podczerwieni. Pomysł został zgłoszony przez pana Henrika

Specyfikacja techniczna

Drogi Swagatam,

Dlaczego nie mieszkasz w Ribe w Danii lub ja w Indiach. Uczyniłoby to znacznie łatwiejszym: o)

Ponieważ mamy co najmniej 50 lokomotyw i więcej, jestem pewien. Pomysł wprowadzenia 50 jednostek na każdym torze stacji kolejowej nie zadziała, ale może moglibyśmy zmniejszyć liczbę obwodów na każdym torze, przepuszczając tylko niektóre pociągi, np. ścieżka 1, a część na ścieżce 2 i tak dalej. Porozmawiam o tym z moim synem.

Idealnym rozwiązaniem byłoby wiedzieć dokładnie, gdzie na torach będzie znajdować się każda lokomotywa. Niektóre moduły dużych firm wykorzystują sygnał radiowy lub sygnał cyfrowy przesyłany przez tory do informowania o położeniu pociągów. Jedyną wadą ich modułów jest cena.

Większość ludzi ma mały tor z kilkoma lokomotywami i może z łatwością ręcznie obsługiwać modele pociągów. Nasz jest za duży, a śledzenie 50 pociągów jest niemożliwe.

W tym celu opracowaliśmy oprogramowanie, które nam pomoże. Oprogramowanie potrzebuje jednak pewnych danych wejściowych, aby działać, jak wspomniałem wcześniej. Wszystkie wejścia do oprogramowania pochodzą z modułów S88 (specjalnie opracowanych do modelu toru kolejowego przez jakąś niemiecką firmę), USB i równoległych płytek drukowanych I / O.

To prowadzi mnie do kolejnego punktu, w którym może masz pomysł.

Zrobiłem mały obwód do włączania / wyłączania tranzystorów, aby przełączyć przekaźnik czy coś. Masz pomysł na domowy obwód USB z wejściami / wyjściami? Potrzebuję wielu wejść / wyjść dla naszych komputerów.

A teraz do sposobu, w jaki pociągi się zatrzymują, zwolnij i przyspiesz. Wszystkie pociągi są wyposażone w kontroler cyfrowy i poprzez tor otrzymują informacje dotyczące przyspieszenia, zatrzymania, włączenia świateł itp.

Nasze oprogramowanie wysyła te polecenia za pośrednictwem cyfrowego modułu sterującego firmy Märklin (Märklin 60212) podłączonego za pośrednictwem sieci LAN.

Wszystkie te informacje mają na celu jedynie poinformowanie Cię, jak działa model pociągów.

Aby zatrzymać pociąg, wysłałem polecenie z dowolnego komputera w naszym domu lub ręcznie, wybierając identyfikator pociągu i nakazując mu zatrzymanie się z jednostki dowodzenia 60212.

Moduł RX to odbiornik, prawda? Jeśli tak, to powinny znajdować się pod torami i modułem TX w pociągu. Moduł RX powinien zbliżać się do pociągu przełączać port S88 na płycie interfejsu USB lub równoległego do masy.

Moje oprogramowanie obserwuje karty interfejsu S88, USB i równoległego i działa na przełączonym porcie do masy. Mam nadzieję, że rozumiesz moje wyjaśnienie. Więc jeśli twój obwód może powiedzieć komputerowi, że pewien pociąg został przeanalizowany. Komputer mógł wysyłać polecenia.

Być może rozwiązaniem jest filtr pasmowy. Jednak komputer nie wiedziałby, który pociąg zatrzymać, czy też się mylę? Ale filtr środkowoprzepustowy mógłby być używany w większej liczbie miejsc w modelowych torach kolejowych. Na przykład. przełączać zwrotnice i wiele innych.

Myślę, że wystarczy 8-10 z góry określonych pociągów.

Myślę, że nie wyjaśniłem się poprawnie. Widzisz, że obwód interfejsu podłączony do komputera wykrywa przełączenie portu wejściowego do masy. O ile wiem, większość kart interfejsów do komputerów robi to.

Dodałem plik ze schematami karty interfejsu firmy Velleman. To tylko przykład karty interfejsu.

To właśnie miałem na myśli, przechodząc na ziemię. Czy nie można tego zrobić z tranzystorem BC 547 NPN na wyjściu twojego obwodu?

Zasadniczo wystarczy powiedzieć, który pociąg zbliża się do której stacji. W jaki sposób informacje trafiają do komputera, nie jestem pewien, która jest najlepsza. Pomysł na bezprzewodowe brzmi dobrze, ale czy to wykonalne?

Mój pomysł od początku był czymś w rodzaju obwodu, który mógłby informować komputer za pośrednictwem płyty interfejsu, który pociąg zbliża się do której stacji.

Jest jednak jeden duży problem dotyczący używania kart interfejsu. Ile płyt jest potrzebnych i ile można podłączyć do jednego komputera.

Jeśli spojrzysz na schematy Velleman K8055, są 2 wejścia analogowe 0-5 V, być może można je wykorzystać.

Swagatam Podoba mi się twój sposób myślenia. Poszukiwanie rozwiązań, a nie tylko rzucanie palenia. Właściwie myślę, że mógłbyś dobrze zarobić na swoich torach w Europie. Hobbyści modelarstwa często płacą dużo za swoje zakupy.

Z poważaniem,
Henrik Lauridsen

Rozwiązanie obwodu:

Poniżej można zobaczyć kilka opcji obwodów dla proponowanego wykrywania, można wypróbować dowolną z nich:

Oba obwody mogą być używane w każdej aplikacji, która wymaga unikalnie dostrojonej detekcji podczerwieni, takiej jak pilot na podczerwień, systemy bezpieczeństwa na podczerwień lub urządzenia z zamkiem i kluczem oparte na podczerwieni.

Pierwszy obwód wykorzystuje układ detektora częstotliwości z blokowaną pętlą fazową LM567 do utworzenia obwodu odbiornika.

R2 / R3 / C2 ustalają częstotliwość zatrzaskową dla układu scalonego tak, aby obwód odpowiadał i tworzył zerowe wyjście logiczne po wykryciu tej częstotliwości na jego pinie wejściowym3 za pośrednictwem fotodiody.

Fotodioda jest wyzwalana przez obwód astabilny oparty na 555, pokazany po lewej stronie schematów. Obwód 555 zawiera również fotodiodę do przesyłania częstotliwości przez odbiornik fotodiody LM567.

Nadajnik 555 musi być dostrojony dokładnie do częstotliwości ustawionej za pomocą R2 / R3 / C2 w obwodzie LM567. Wszystko inne jest po prostu ignorowane przez obwód Rx.

W drugim dostrojonym obwodzie detektora podczerwieni, dostrojony wzmacniacz operacyjny LC jest używany do odbierania odpowiedzi na unikalnie dostrojoną częstotliwość nadajnika.

Pętla sprzężenia zwrotnego L1 / C1

Pętla sprzężenia zwrotnego L1 / C1 umieszczona w poprzek styków wejściowych wyjścia wzmacniacza operacyjnego decyduje o częstotliwości rezonansowej zatrzasku, na której może być przeznaczone do zatrzaśnięcia.

L1 / C1 może być odpowiednio dostrojony, aby uzyskać inne unikalne dostrojone częstotliwości do wykonywania czynności blokujących.

Tutaj również astable 555 jest używany jako nadajnik podczerwieni do wyzwalania obwodu Rx opamp.

Po wykryciu pasującej częstotliwości z 555 Tx, wzmacniacz operacyjny odpowiada i tworzy niską logikę na swoim pinie wyjściowym, która może być dodatkowo zintegrowana z urządzeniem zewnętrznym dla określonych operacji.

Powyższy obwód może być odpowiednio wykorzystany do proponowanego wykrywania identyfikatora pociągu, a 8 takich jednostek Rx może zostać rozłożonych na torach, a jednostki 555 Tx na każdym z pociągów, tak aby unikatowo wybrana liczba pociągów z unikalnymi nadajnikami była wykryte przez odbiorniki Rx i odpowiednia informacja o niskim stanie logicznym jest wysyłana do komputera w celu poinformowania użytkownika o ich obecności.