¿Cómo generar onda cuadrada constante de 38kHz para fuente de luz IR?

Question

• Aplicación: CONTROL de la barrera de luz a una distancia de 1m

• Receptor: por ejemplo, Vishay TSSP4038 sensor de INFRARROJOS (ajustada a 38 kHz)

• Rango de temperatura ambiente: -10 a 40° C

Aquí he encontrado un circuito con un Schmidt gatillo que debe hacer el truco, si hubo un cristal oscilante a 38 kHz. Pero no puedo encontrar cualquier. Digikey las listas de 38 kHz cristales, pero mirando las especificaciones hojas – resulta que en realidad son de 32.768 Hz cristales.

¿Cómo puedo obtener 38 kHz?

También he considerado un NE555 circuito basado en, pero no de la temperatura estable, y se requiere de recorte. Otra opción, que me han dicho, sería usar un Arduino para generar el 38 kHz, pero que se parece a overkill.

Answer 1

Su esfuerzo es errónea; estos receptores no son sensibles a la frecuencia precisa pero no va a mantener de salida con una constante de la señal modulada.

En cambio, están diseñados para buscar "ráfagas" de modulación y rechazar el ruido que no se parece a un tren de pulsos de la portadora modulada; para llegar a ellas para continuar el trabajo que se necesita no un generador de señales, sino dos, uno para la modulación y el otro para crear las ráfagas en la envolvente de modulación.

El primer generador produce 38 KHz modulación.

El segundo generador de claves el primer generador de encendido y apagado a una tasa dentro de la ventana de los tipos de señales remotas el receptor está diseñado para aceptar.

Normalmente, se utiliza un microcontrolador; el uso de un temporizador canal dividido de la MCU reloj al producir el 38 KHz para la aproximación más cercana que pueda. No tienen que ser exactas.

A continuación, ya sea de software o de otro temporizador canal clave de esta encendido y apagado.

(Probablemente se podría utilizar 556 doble temporizador; pero Mcu que puede hacer esto están muy por debajo de un dólar en la cantidad, requieren menos componentes de soporte, y puede hacer otras cosas también).

Si estabas esperando constante de salida del detector, usted tendrá que repensar el diseño de su sistema; en su lugar, usted probablemente tendrá que seguir el detector con un pulso-camilla que puede llenar los vacíos entre sus impulsos de transmisión; en el caso de la transmisión de cesar, el pulso strether se extenderá el último pulso del receptor, luego se detendrá.

Answer 2

Agarra un ATMega328p y poner un cristal de cuarzo de 7,6 MHz en él. Luego con el modo correcto de fase frecuencia con ICR1 100 dará salida una señal exacta de 38kHz.

Para hacer esto:

Configurar los fusibles MCU al cargar el código para estos valores:

low_fuses= 0x7D = 1111 1101
bit 7 = 1 = CKDIV8  = Divide clock by 8
bit 6 = 1 = CKOUT = clock output
bit 5 = 1 = SUT1 = Select start-up time
bit 4 = 1 = SUT0
bit 3 = 1 = CKSEL3 = Select clock source
bit 2 = 1 = CKSEL2
bit 2 = 0 = CKSEL1 
bit 0 = 1 = CKSEL0

El código para producir 38kHz en pasadores de pernos OSC1A/PB1 y PB2/OSC1B será:

// Set Timer1 to phase and frequency correct mode. NON-inverted mode
TCCR1A = _BV(COM1A1) | _BV(COM1B1); 

// Set prescaler to clk/1
TCCR1B = _BV(WGM13) | _BV(CS10);

//ICR Register, which controls the total pulse length
ICR1 = 100; // Divides clock by 100/2, so 7.6MHz/100/2 = 38kHz
//OCR Registers, which control the duty cycle.
// OCR1A + OCR1B must be = IRC1.
OCR1A = 50; // 50% of the pulse will be LOW state
OCR1B = 50; // 50% of the pulse will be HIGH state

Answer 3

El Vishay receptor especificaciones de mostrar el filtro característica como +-5% en 3 db de atenuación relativa a la frecuencia nominal (38kHz).

La mejor (SE555 TI temporizador) interior de la sensibilidad de 90ppm/C típico, que más del 50 C span resultados en 4500ppm, o el 0,45%.

Para llegar a 38kHz, usted tendrá que usar un condensador de 10nF con 2k de resistencia. Usted puede utilizar NPO 1% tolerante de cerámica tapas (por ejemplo, de Murata), y si usted recibe un suministro de energía estable así, usted debe ser capaz de conseguir algo parecido a un 2-3% de la estabilidad de más de 50 ° C rango.

Sin embargo, la de arriba es más como una ilusión, ya que de TI mismo no es garantía de nada, ver esta entrada de blog.

Además, como Chris Stratton menciona, el Vishay parte receptor no garantiza una constante de salida si la constante de la señal óptica en la frecuencia de la portadora se aplica, el receptor de las necesidades de algunos "saltos" entre el estallido de la compañía aérea pulsos, consulte las especificaciones para una parte similar como TSOP6238.

ACTUALIZACIÓN: acabo de hacer un experimento rápido con un similar receptor de INFRARROJOS, GP1UV700QS (36kHz, por Sharp). Con un LED IR impulsada a partir de un generador de señal de origen, el comportamiento es el siguiente: si no hay ninguna señal de INFRARROJOS, el receptor de salida es ALTA; si la señal se inicia y continúa, el receptor pasa a nivel BAJO, y luego sube por sí mismo. La escasa duración del pulso depende de la proximidad del emisor. A corta distancia (20cm) el pulso puede ser tan largo como 300 ms, mientras que a mayor distancia (1m) se reduce a 1-2 ms, hacia abajo para alternar en 250 nosotros. Dado que la frecuencia de la portadora característica de respuesta es bastante amplio (de 5% a-3dB), y el rango dinámico es enorme, realmente no importa mucho si la compañía obtiene desviado por +-5kHz, los resultados tienen el mismo aspecto.

LÍNEA de base: Si el emisor de INFRARROJOS señal no modulada, sólo una constante la amplitud de la portadora de 38khz, la clase de receptores de INFRARROJOS como Vishay TSSP40xx o Agudo GP1UV70xx no sostener la lógica de salida del detector. Para obtener estos ICs para funcionar como "barrera de luz", el portador de la amplitud debe ser modulada en distintos ráfagas de alrededor de 1 ms, y ~1 ms transportador. Por desgracia, la salida cambiará en consecuencia, por lo que para utilizar el receptor como "go-nogo" detector, el circuito de procesamiento debe detectar la alternancia.

Por lo que podría ser más fácil usar un cristal con un microprocesador, y el uso interno de temporizadores programables para obtener el derecho de la frecuencia y el derecho de modulación, como el original de Vishay appnote sugiere.

Answer 4

Si la frecuencia es importante todo lo que puede que desee considerar una "fase de bucle cerrado" (PLL). Un oscilador de cristal con un "denominador común más pequeño" con la frecuencia que está intentando producir debe producir menos jitter (si es es incluso un factor). Sólo como ejemplo 1,9 MHz dividido por 38 kHz = 50 veces. Así que un 1,9 MHz dividido por 50 sería su 38 kHz. Espero que esto te sirva.

Answer 5

El Vishay TSSP4038 sensor de INFRARROJOS especificaciones muestra la capacidad de respuesta vs frecuencia relativa. Un 555 con temperatura estable de los componentes externos debe mantenerse dentro de un rango razonable de la capacidad de respuesta, pero usted necesita para determinar qué porcentaje de la capacidad de respuesta que puede sufrir el rango completo (una especificación de 0% nunca es realista, pero el porcentaje es muy específica de la aplicación). Sólo tienes que hacer algunos cálculos para averiguar peor de los casos deriva vs temperatura en el RC componentes y averiguar si usted puede tomar la capacidad de respuesta de golpe.

Alternativamente, un microcontrolador con un cristal para el cronometraje de la utilización de un temporizador de salida para cambiar el estado de un pin en el momento correcto y sin duda será más estable.