在这篇文章中,我们将学习如何建立一个简单但无人驾驶的红外线遥控器,可用于通过个人偏远手机锁定和解锁任何车门。
这遥控车辆门锁是万无一失的,因为它仅适用于特定的IR频率范围,并且不会响应不同频率到电路中的一个集合。
最广泛用于遥控目的的频率范围是900纳米光谱,一般称为红外光谱的光范围。这是大多数红外(IR) LED和光电晶体管产生最大输出和灵敏度的地方。
最基本的红外遥控器系统是与发射器的开关(ON / OFF)IR光源有效的系统,以及具有用于接收器的可切换输出的光敏检测器装置。
这种遥控系统只有在接收器不受其他红外光源影响的条件下才能发挥作用。因为接收器无法从发射器的红外输出中区分白天的红外辐射或任何其他高强度源。
这种类型的基本或普通IR远程系统的有效性特别地是最小的。
因此,我们需要一个系统,它可能能够拒绝所有类型的环境红外光源,并且只检测和响应来自一个调谐兼容的红外发射器单元的红外光束。
以下的设计正是以这种方式建立的,只用于探测特定波段的红外信号,并禁止大气中存在的所有其他不需要的红外干扰。
红外发射机
红外遥控设计通过在发射器上使用调制光源,在接收电路上使用调谐探测器,降低了大气红外辐射挑战的风险。
虽然这种类型的设计防止接收器与预期的一个相比,接收器反应到环境IR光源,但它无法阻止IR检测器观察环境IR源。如果IR探测器未防止强大的IR发射器,则检测器可能会被过度加载并停止响应预期的远程发射器的信号。
通过将红外光电晶体管覆盖在一个不透明的盒子中,并允许红外线只通过一个特定的方向到达探测器,可以轻松地屏蔽大气中的红外辐射。
红外发射器,如图1所示,使用567锁相环(锁相环)构造,其配置为调制红外光传输。晶体管Q1是2N3904 NPN单元,用于驱动高效IR LED (LED1)。
PLL与VFO(可变频率振荡器)相连,能够在引脚5处产生方波输出。该输出用于将驱动电流馈送到Q1的基极。
Q1作为结果以振荡器频率的速率切换LED开/关。可以到达IR LED的最大电流电流仅限于R3的安全值。
红外接收器
可以从图2中获取接收器设计。如下,设计用于与图1中所示的发射器电路完全兼容。
在上述红外接收电路中,来自发射机的调制红外信号被光电晶体管Q3识别,Q3在饱和阈值和截止阈值之间振荡,与发射机信号同步。
存在于Q3集电极的变速器的交流元件通过C2转移到Q1基极以获得更大的放大。稍后,这个增强的信号被应用到U1,它是另一个567 PLL,配置像一个解码器电路和调谐与发射机PLL相同的频率。
一旦击中击打U1的PIN3输入的变速器IR波处于右频率并且超过50毫伏,导致销8处的U1输出被拉低或激活继电器电路的接地电位。这由发光LED1表示。
晶体管Q2跟踪接收到的红外信号的直流部分(其中包括所有想要的和不想要的红外辐射击中光电晶体管),表明正确的处理红外光束通过附加的电压表。
直流载波电压随着红外光强度的增加而减小,因此,仪表上较低的电压水平(信号)意味着发射机发出的真正强大的红外信号正在冲击Q3。
只要Q3收集器的电压超过2伏(如仪表上所示),接收器就会完美地工作;然而,如果环境IR撞击光电晶体管非常强大,则电压可能会减小到从未被识别的实际发射器的IR光束的水平。
为了切换其他较重负载,LED1可以用光耦合器替换,因此可以使用Easy IR遥控系统实现几乎任何要打开或关闭的任何东西。
在本设计中,使用晶体管继电器驱动器,并与接收电路的pin8输出连接。继电器驱动器通过IR发射器手柄,响应IR接收器的开/关操作,驱动汽车的中央锁装置。
与汽车中央锁密集成
汽车中央锁系统由磁电磁阀提供动力,该磁螺线管推动并拉动锁的杠杆,以实现车门的锁定和解锁。以下形象显示了汽车中央机制如何工作,其轴被拉动并通过内部齿轮电机的致动而推动。
这发生在电源或电压到电机交替切换与正向传导和反向传导,通过改变输入电源的极性。
但是,必须注意的是,螺线管在静电后,必须立即切断电源,否则螺线管可以燃烧。在继电器驱动电路中有效地处理了该问题,其中采用单独的DPDT用于操作螺线管,通过两个1000 UF电容器向电磁阀提供电流。只要电容器充电即可,电容器确保电流仅瞬间向电磁阀提供,然后切断。
如图IR接收机电路图所示,IC 567的引脚8是该IC的输出,与继电器驱动电路连接。当红外接收器以兼容的频率被激活时,引脚8就会变低,继电器驱动驱动一次驱动汽车锁螺线管,这将根据车门的初始情况导致车门锁上或解锁。
当通过按下发射器IR遥控器进行下一个激活时,螺线管现在以相反的方向运行,导致门锁上的适当锁定或解锁动作。
电力供应
任何良好的直流电源,从合适的交流到直流适配器,输出直流12伏,大约500毫安,都可以用来测试接收电路。一旦在工作台上测试,电路可以安装和集成任何汽车门锁,有一个12v电池
发射器电路可以在一块条纹刀板上构造,并在小塑料型盒内封装,其中IR二极管伸出盒子的一个边缘。
一个小的凸透镜可以包括在发射/接收单元,以集中红外强度,以增加工作范围。
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