วงจรตรวจจับอินฟราเรด (IR)

ลองใช้เครื่องมือของเราเพื่อกำจัดปัญหา





บทความนี้เป็นความต่อเนื่องของไฟล์ โพสต์ก่อนหน้านี้ ที่เราพยายามหาวิธีการสร้างรหัสอินฟราเรดเฉพาะสำหรับรถไฟในระบบหัวรถจักรแบบจำลอง ที่นี่เราพยายามทำความเข้าใจแอปพลิเคชันโดยละเอียดและเรียนรู้ว่าจะสามารถนำแนวคิดนี้ไปใช้อย่างประสบความสำเร็จได้อย่างไรโดยใช้วงจรตรวจจับ IR ที่ปรับแต่งแล้ว ความคิดดังกล่าวได้รับการร้องขอจาก Mr. Henrik

ข้อกำหนดทางเทคนิค

เรียน Swagatam



ทำไมคุณไม่อาศัยอยู่ใน Ribe เดนมาร์กหรือฉันในอินเดีย จะทำให้ทุกอย่างง่ายขึ้น: o)

เนื่องจากเรามีตู้รถไฟอย่างน้อย 50 ตู้และจะมาอีกแน่นอน แนวคิดในการติดตั้ง 50 ยูนิตในแต่ละสถานีรถไฟอาจไม่ได้ผล แต่บางทีเราอาจลดจำนวนวงจรในแต่ละแทร็กโดยปล่อยให้รถไฟผ่านไปเพียงบางขบวนเช่น แทร็ก 1 และแทร็ก 2 และอื่น ๆ ฉันจะคุยกับลูกชายของฉันเกี่ยวกับเรื่องนั้น



ทางออกที่ดีคือการรู้ว่าหัวรถจักรทุกคันจะอยู่ที่ใด บางโมดูลจาก บริษัท ใหญ่ ๆ ใช้ RF หรือสัญญาณดิจิทัลผ่านรางรถไฟเพื่อแจ้งตำแหน่งของรถไฟ สิ่งเดียวที่ไม่ดีเกี่ยวกับโมดูลของพวกเขาคือราคา

คนส่วนใหญ่มีรางเล็ก ๆ พร้อมตู้รถไฟไม่กี่ตู้และสามารถวิ่งรถไฟจำลองด้วยตนเองได้อย่างง่ายดาย ของเราใหญ่เกินไปและการติดตามรถไฟ 50 ขบวนนั้นไม่สามารถทำได้โดยมนุษย์

ดังนั้นเราจึงได้พัฒนาซอฟต์แวร์เพื่อช่วยเรา แม้ว่าซอฟต์แวร์จะต้องการปัจจัยการผลิตบางอย่างเพื่อทำหน้าที่ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ อินพุตทั้งหมดของซอฟต์แวร์มาจากโมดูล S88 (พัฒนาพิเศษเพื่อจำลองรางรถไฟโดย บริษัท เยอรมันบางแห่ง) USB และแผงวงจร I / O แบบขนาน

สิ่งนี้นำฉันไปสู่อีกจุดหนึ่งที่คุณอาจมีความคิด

ฉันได้สร้างวงจรเล็ก ๆ เพื่อเปิด / ปิดทรานซิสเตอร์เพื่อสลับรีเลย์หรือบางอย่าง คุณมีความคิดเกี่ยวกับวงจร USB แบบโฮมเมดพร้อมอินพุต / เอาต์พุตหรือไม่? ฉันต้องการอินพุต / เอาท์พุตจำนวนมากสำหรับคอมพิวเตอร์ของเรา

ตอนนี้ถึงทางรถไฟหยุดชะลอความเร็วและเร่งความเร็ว รถไฟทุกขบวนมีตัวควบคุมแบบดิจิทัลและผ่านรางรับข้อมูลเพื่อเร่งหยุดเปิดไฟ ฯลฯ

ซอฟต์แวร์ของเราส่งคำสั่งเหล่านี้ผ่านชุดควบคุมดิจิทัลจากMärklin (Märklin 60212) ที่เชื่อมต่อผ่าน LAN

ข้อมูลทั้งหมดนี้เป็นเพียงเพื่อแจ้งให้คุณทราบว่าสิ่งต่างๆทำงานอย่างไรสำหรับรถไฟจำลอง

ดังนั้นในการหยุดรถไฟฉันจะส่งคำสั่งจากคอมพิวเตอร์เครื่องใดก็ได้ในบ้านของเราหรือด้วยตนเองโดยเลือก ID ของรถไฟและบอกให้หยุดจากหน่วยบัญชาการ 60212

RX module เป็นตัวรับใช่ไหม ถ้าใช่ควรอยู่ใต้รางรถไฟและโมดูล TX ในรถไฟ โมดูล RX ควรเข้าใกล้รถไฟสลับ S88 พอร์ตบน USB หรือแผงเชื่อมต่อแบบขนานกับกราวด์

ซอฟต์แวร์ของฉันเฝ้าดูบอร์ดอินเทอร์เฟซ S88, USB และขนานและดำเนินการกับพอร์ตที่เปลี่ยนเป็นกราวด์ ฉันหวังว่าคุณจะเข้าใจคำอธิบายของฉัน ดังนั้นหากวงจรของคุณสามารถบอกคอมพิวเตอร์ได้ว่ามีรถไฟบางขบวนแยกวิเคราะห์ คอมพิวเตอร์สามารถส่งคำสั่ง

Band pass filter อาจเป็นทางออก แม้ว่าคอมพิวเตอร์จะไม่รู้ว่ารถไฟขบวนไหนต้องจอดหรือฉันคิดผิด? แต่สามารถใช้ตัวกรองแบนด์พาสได้มากกว่าในรางรถไฟจำลอง เช่น. เพื่อสลับครอสโอเวอร์และอื่น ๆ อีกมากมาย

ฉันคิดว่ารถไฟที่กำหนดไว้ล่วงหน้า 8-10 ขบวนก็เพียงพอแล้ว

ฉันคิดว่าฉันอธิบายตัวเองไม่ถูก คุณจะเห็นวงจรอินเทอร์เฟซที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ตรวจพบเมื่อพอร์ตอินพุตเปลี่ยนเป็นกราวด์ บอร์ดอินเทอร์เฟซสำหรับคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่ทำได้เท่าที่ฉันรู้

ฉันได้เพิ่มไฟล์ที่มีแผนผังของบอร์ดอินเตอร์เฟสจาก Velleman นี่เป็นเพียงตัวอย่างของบอร์ดอินเตอร์เฟส

นั่นคือสิ่งที่ฉันหมายถึงการเปลี่ยนเป็นพื้นดิน สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ด้วยทรานซิสเตอร์ BC 547 NPN บนเอาต์พุตจากวงจรของคุณหรือไม่?

โดยทั่วไปเป็นเพียงการบอกว่ารถไฟขบวนใดกำลังเข้าใกล้สถานีใด ข้อมูลเข้ามาในคอมพิวเตอร์อย่างไรฉันไม่แน่ใจว่าวิธีใดดีที่สุด แนวคิดเรื่องไร้สายฟังดูดี แต่ทำได้หรือไม่?

ความคิดของฉันตั้งแต่เริ่มต้นคือวงจรที่สามารถแจ้งคอมพิวเตอร์ผ่านทางบอร์ดอินเตอร์เฟสว่ารถไฟกำลังเข้าใกล้สถานีไหน

แม้ว่าจะมีปัญหาใหญ่อย่างหนึ่งเกี่ยวกับการใช้บอร์ดอินเทอร์เฟซ จำนวนบอร์ดที่ต้องการและจำนวนที่สามารถเชื่อมต่อกับพีซีหนึ่งเครื่อง

หากคุณดูแผนผังของ Velleman K8055 อาจมีอินพุตอะนาล็อก 2 ตัว 0-5V ที่อาจใช้งานได้

Swagatam ฉันชอบวิธีคิดของคุณ หาทางแก้ปัญหาไม่ใช่แค่เลิก อันที่จริงฉันคิดว่าคุณสามารถทำเงินได้ดีในวงจรของคุณในยุโรป ผู้ที่ชื่นชอบรถไฟจำลองมักใช้จ่ายเงินเป็นจำนวนมากสำหรับการซื้อของพวกเขา

ขอแสดงความนับถืออย่างสูง,
Henrik Lauridsen

โซลูชันวงจร:

สามารถดูตัวเลือกวงจรสองสามตัวสำหรับการตรวจจับที่เสนอได้ด้านล่างซึ่งสามารถลองสิ่งเหล่านี้ได้:

วงจรทั้งสองนี้สามารถใช้กับแอปพลิเคชันใด ๆ ที่ต้องการการตรวจจับอินฟราเรดที่ปรับจูนเฉพาะเช่นในรีโมทคอนโทรล IR ระบบรักษาความปลอดภัย IR หรือล็อคตาม IR และอุปกรณ์สำคัญ

วงจรแรกใช้ชิปตรวจจับความถี่ลูปล็อคเฟส LM567 เพื่อสร้างวงจรตัวรับ

R2 / R3 / C2 แก้ไขความถี่การล็อคสำหรับ IC เพื่อให้วงจรตอบสนองและสร้างเอาต์พุตตรรกะเป็นศูนย์ในการตรวจจับความถี่นี้ที่ขาอินพุต 3 ผ่านโฟโตไดโอด

โฟโตไดโอดถูกทริกเกอร์โดยวงจรแอสเทเบิล 555 ซึ่งแสดงที่ด้านซ้ายของไดอะแกรม วงจร 555 ยังใช้โฟโตไดโอดสำหรับส่งความถี่ผ่านอุปกรณ์ไดโอดโฟโต้ LM567 ที่รับ

เครื่องส่งสัญญาณ 555 ต้องได้รับการปรับให้ตรงกับความถี่ที่กำหนดด้วย R2 / R3 / C2 ในวงจร LM567 สิ่งอื่นใดที่ถูกละเลยโดยวงจร Rx

ในวงจรเครื่องตรวจจับอินฟราเรดที่ปรับค่าที่สองจะใช้ opamp ที่ปรับ LC เพื่อรับการตอบสนองต่อความถี่ของเครื่องส่งสัญญาณที่ปรับแต่งมาโดยเฉพาะ

L1 / C1 ข้อเสนอแนะลูป

ลูปป้อนกลับ L1 / C1 ที่วางอยู่บนพินเอาต์อินพุตเอาต์พุตของ opamp เป็นตัวกำหนดความถี่เรโซแนนซ์ของการล็อคที่อาจตั้งใจให้สลัก

L1 / C1 อาจได้รับการปรับแต่งอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ความถี่ที่ปรับแต่งเฉพาะอื่น ๆ สำหรับการดำเนินการล็อก

ที่นี่เช่นกัน 555 astable ถูกใช้เป็นตัวส่งสัญญาณ IR สำหรับเรียกใช้วงจร opamp Rx

ในการตรวจจับความถี่ที่ตรงกันจาก 555 Tx opamp จะตอบสนองและสร้างลอจิกต่ำที่ขาเอาต์พุตซึ่งอาจรวมเข้ากับอุปกรณ์ภายนอกเพิ่มเติมสำหรับการดำเนินการที่ระบุ

วงจรข้างต้นสามารถใช้อย่างเหมาะสมสำหรับการตรวจจับรหัสรถไฟที่เสนอและหน่วย Rx ดังกล่าว 8 หน่วยอาจวางบนรางรถไฟและหน่วย 555 Tx บนรถไฟแต่ละขบวนเพื่อให้จำนวนรถไฟที่เลือกโดยไม่ซ้ำกันพร้อม Txs ที่ไม่ซ้ำกันคือ ตรวจพบโดยเครื่องรับ Rx และข้อมูลลอจิกต่ำที่เกี่ยวข้องจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อแจ้งผู้ใช้เกี่ยวกับการมีอยู่




คู่ของ: วงจรเตือนภัยเซ็นเซอร์เงาอย่างง่าย ถัดไป: ไฟ LED 3 ดวงกะพริบ (R, G, B) ตามลำดับโดยใช้วงจร Arduino