Uso de sensores TSOP17XX con frecuencias personalizadas

Uso de sensores TSOP17XX con frecuencias personalizadas

Los circuitos integrados de la serie TSOP17XX son dispositivos sensores de infrarrojos especiales diseñados para responder a un rango específico de frecuencias de infrarrojos y convertirlo en una salida de impulsos eléctricos. Por lo tanto, presenta una inmunidad infalible a otras formas de señales IR.



Debido a esta frecuencia operativa central específica o de paso de banda de un TSOP17XX, resulta difícil usar estos sensores para diseñar circuitos de control remoto basados ​​en la frecuencia deseada o personalizada.

En esta publicación intentaremos encontrar una idea para permitir que estos sensores funcionen con cualquier frecuencia única deseada para que el circuito se pueda hacer completamente infalible.





Principio de funcionamiento básico de los módulos de sensor TSOP17XX

Si nos referimos al hoja de datos del sensor de infrarrojos TSOP17XX encontramos que el IC tiene algunas pautas operativas críticas para garantizar el funcionamiento correcto y óptimo del sensor en respuesta a una señal de infrarrojos.

Para permitir el correcto funcionamiento del sensor, la señal IR debe oscilar al valor de la frecuencia central de paso de banda de los dispositivos, y modularse en ráfagas de 10 a 70 ciclos, con un cierto espacio después de cada ciclo, como se muestra en la siguiente imagen.



La imagen de arriba muestra claramente que el haz de infrarrojos del Tx debe pulsarse con la frecuencia central del IC, que generalmente está entre 30 kHz y 39 kHz, y modularse con ráfagas de intervalo de 10 ms.

El TSOP responde a esta señal de frecuencia central y se activa, produciendo una forma de onda replicada en su salida, en la que los 38 kHz se nivelan en ráfagas de pulsos de onda cuadrada ordinarios.

Esta forma de onda operativa compleja asegura una mayor inmunidad contra muchas frecuencias falsas que pueden estar presentes en la atmósfera emanadas de bombillas, CFL, lámparas fluorescentes, etc.

Inconveniente de los sensores TSOP17XX

Aunque el sensor presenta una operación infalible debido a este complejo patrón de recepción de señal, la frecuencia central fija para los sensores TSOP restringe su uso solo a este rango de frecuencia específico, lo que hace imposible crear circuitos de control remoto IR personalizados únicos usando estos chips.

Debido a este inconveniente, un sistema de control remoto basado en TSOP generalmente se puede operar usando cualquier mando a distancia de TV o DVD común y usando cualquiera de los botones de la unidad de control.

Sin embargo, en electrónica siempre hay una solución para todo, y para estos sensores también podemos crear un diseño que nos permitirá usar el IC con la frecuencia única seleccionada de nuestra elección para que el receptor se cambie solo a través de un par Tx compatible en particular, y no con ningún mando a distancia común disponible.

Diseño de un circuito de control remoto TSOP único basado en frecuencia

De la discusión anterior entendemos que los sensores basados ​​en TSOP requieren ráfagas de frecuencia de 38kHz, o la frecuencia central especificada para operar, lo que indica que la señal involucra dos frecuencias en las que la frecuencia central es constante pero la frecuencia de ráfaga es variable y no crítica .

La idea es capturar esta frecuencia de ráfaga a nuestro favor y usar un filtro que pueda reconocer esta frecuencia para activar la salida.

El circuito de filtro se puede diseñar fácilmente utilizando un Circuito decodificador de tono LM567 y utilícelo para decodificar una frecuencia de ráfaga particular desde la salida del sensor TSOP en el lado del receptor.

El concepto básico se puede ver en el siguiente diagrama.

Diagrama de circuito Hacer el circuito del transmisor personalizado (Tx)

Operación del circuito

Refiriéndonos al diagrama de circuito anterior para implementar TSOP17XX con frecuencias personalizadas, vemos que consta de 3 etapas básicas:

  1. la etapa del sensor TSOP17XX
  2. la etapa de detección de frecuencia basada en LM567
  3. y la etapa de circuito biestable o flip flop basado en IC 4017.

La etapa TSOP17XX está configurada en su modo estándar, que toma la frecuencia modulada de 38 kHz de la unidad Tx del transmisor y crea una onda cuadrada pulsada como se indica en el primer diagrama.

Se puede esperar que esta salida del TSOP lleve la frecuencia de ráfaga en la que estamos interesados. Esto puede establecerse en 1 kHz, 2 kHz o cualquier valor por debajo de 10 kHz.

Ahora queremos que nuestra etapa de decodificador de tono LM567 detecte esta frecuencia modulada correctamente, por lo tanto, debemos asegurarnos de que el R1 / C1 de la etapa LM567 se calcule de manera que el oscilador interno se bloquee en la misma frecuencia que coincida con las ráfagas de frecuencia de modulación de la salida TSOP. .

Una vez establecidos estos parámetros, podemos esperar que el LM567 se enganche en cuanto se detecte la frecuencia seleccionada en la salida TSOP78XX, mientras que cualquier otra frecuencia de modulación simplemente se rechaza.

Al detectar una frecuencia asignada correctamente, la salida del LM567 genera una señal de disparo baja correspondiente en su pin # 8, activando el pin de entrada # 14 del flip flop basado en IC 4017 adjunto a través del PNP.

De esta manera podemos asignar diferentes frecuencias únicas asegurando que la activación del receptor se habilite solo a través del teléfono Tx correspondiente y no con ninguna unidad de control remoto de TV común.

Hacer el circuito del transmisor personalizado (Tx)

En la discusión anterior, aprendimos cómo se puede operar un sensor TSOP17XX con una frecuencia personalizada usando una etapa de detector de frecuencia; sin embargo, esto también significa que el transmisor (Tx) también deberá construirse de manera única para generar las señales IR personalizadas.

La siguiente figura muestra cómo se puede implementar esto usando un solo IC 4049 y algunos elementos pasivos:

Las 6 puertas son todas del IC 4049, R3 pueden ser resistencias de 10K, mientras que los preajustes pueden ser de 100K. Las tapas C1 deberán seleccionarse con cierta experimentación práctica. El diodo puede ser 1N4148, las resistencias restantes se pueden seleccionar 2K2.

Como se puede ver, el par superior de puertas junto con R3, preestablecido y C1 está configurado como un oscilador de funcionamiento libre, la sección inferior también tiene una etapa idéntica.

La sección superior se alimenta a una puerta intermedia intermedia cuya salida finalmente se conecta con el fotodiodo IR del transmisor.

Toda la sección está configurada para generar la frecuencia central básica para la compatibilidad TSOP17XX, que puede oscilar entre 32 kHz y 38 kHz, según las especificaciones del sensor seleccionado.

Se supone que el oscilador inferior es una etapa de modulación de baja frecuencia que se puede ver integrada con la sección superior a través de un diodo. Esta baja frecuencia cambia la alta frecuencia superior para generar las 'ráfagas de 38 kHz' requeridas en el diodo transmisor de infrarrojos.

Esta baja frecuencia se convierte en realidad en nuestra frecuencia única, o la frecuencia de control remoto personalizada prevista que debe coincidir con la frecuencia LM567 para que ambas frecuencias 'se den la mano' durante la comunicación IR entre las unidades Tx y Rx.

La baja frecuencia puede seleccionarse entre 1 kHz y 10 kHz, y este rango seleccionado debe establecerse con precisión para la etapa LM567 ajustando adecuadamente sus valores R1 / C1.

Esto concluye nuestra discusión sobre cómo modificar un circuito de sensor TSOP17XX para acomodar rangos de frecuencia especiales personalizados o rangos de frecuencia seleccionados de manera única para hacer que el sistema de control remoto sea absolutamente infalible y personal.

Si tienes alguna duda sobre el concepto, ¡el cuadro de comentarios es todo tuyo!




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