Современная электроника №9/2021

ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ 21 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 9 2021 Рис. 2. Схема электрическая принципиальная автомата управления освещением. Вариант 1 ● делитель частоты на 12 на счётчиках DD2.1, DD2.2; ● схему сдвига уровня для питания ИК- светодиодов на элементах VT1, VT2, R8, R9, R11, R12; ● фотоприёмник DA2 и реле времени на элементах DD1.3, DD1.4, C7, VD7, R10; ● схему управления коммутирующим симистором VS1 на элементах VT3, VT4, R16…R21. Принцип работы На элементахDD1.1 иDD1.2 выполнен задающий генератор на частоту 432 кГц. СчётчикиDD2.1 иDD2.2 делят эту часто- ту на 12 до 36 кГц, которая излучается ИК-светодиодом HL1 и является несу- щей частотой для фотоприёмника DA2. Амплитуда излучаемых ИК-импульсов, а значит, и дальность работына отраже- ние, регулируется подстроечным рези- стором R11. Когда в поле зрения фото- приёмника DA2 появляется объект, то отражённый от него ИК-сигнал вос- принимается фотоприёмником и при- водит к формированию на его выходе (вывод 3) отрицательного импульса. Длительность импульса зависит от вре- мени нахождения объекта в поле види- мостифотоприёмника. Данный вариант устройства позволяет получить макси- мальную дальность работы на отраже- ние до 1 метра. Появление выходных импульсов фотоприёмника индициру- ет зажигание зелёного светодиода HL1. Первый же отрицательный импульс фотоприёмника, инвертируясь логиче- ским элементом DD1.3, через диод VD7 приводит кбыстройзарядке конденсато- раC7. Такимобразом, на выходе элемента DD1.4появляется уровень лог.0, который индицирует включениежёлтогосветоди- ода HL4. При этом открывается транзи- стор VT3, а вслед за ним и VT4, что при- водит к появлению тока управляющего электрода симистораVS1иегооткрыва- нию. Лампа накаливания EL1 включает- ся. Длительность свечения лампы будет зависетьот временинахожденияобъекта вполе видимостифотоприёмникаипара- метров цепи C7-R10, точнее, от ёмкости конденсатораC7ивведённойчастипод- строечного резистора R10. После удале- нияобъектаизполя зренияфотоприём- ника конденсаторC7начинаетмедленно разряжаться, икогданапряжениена вхо- дахлогическогоэлементаDD1.4достиг- нет егопорогового значения, на еговыхо- де установится уровень лог.1, и тогда лампанакаливанияEL1будет выключена. Схема электрическая принципиальная и принцип работы второго варианта Достичь большей в два раза дальности работына отражение стало возможным благодаря применениюдискриминато- ра длительности выходных импульсов фотоприёмника на элементах DD1.1, DD1.2, C7, VD5, R12 (см. рис. 3). Также в данный вариант устройства введён формирователь огибающей импульсов несущей с частотой 36 кГц на элементах DD3.3, DD3.4, C10, VD8, VD9, R21. Фор- мирователь огибающей представляет собой генератор импульсов с частотой в несколько герц (5...10 Гц) с перестра- иваемой скважностью, которая задаёт- ся по максимальной чувствительности фотоприёмника подстроечным рези- стором R21. В данном варианте устрой- ства схема сдвига уровня для питания ИК-светодиодов выполнена на элемен- тах VT3…VT5 и R23…R28. Амплитуда излучаемых ИК-импульсов устанавли- вается подстроечным резистором R27. В отличие от предыдущего варианта устройства, данный вариант содержит цифровой таймер на элементах DD1.3, DD2.1, DD2.2, C8, R15, VD7. Длительность выдержки индицируется линейкой све- тодиодов HL3…HL6. Применение циф- рового таймера позволило расширить диапазоны выдержки времени и сделать работу таймера более стабильной. Работает дискриминатор длитель- ности импульсов следующим образом. При появлении объекта в поле види- мости фотоприёмника на его выходе (вывод 3) появляются отрицательные импульсы в соответствии с формой оги- бающей генератора на элементах DD3.3 иDD3.4. При этом длительность выход- ных импульсов фотоприёмника зависит от дальности расположения объекта в его поле зрения, что индицируется зелё- ным светодиодомHL1. Первыйже отри- цательный импульс с выхода фотопри- ёмника, инвертируясь элементомDD1.1, через резистор R12 заряжает конденса- тор С7. При этом длительность импуль- са должна быть достаточно большой, чтобы конденсатор С7 успел зарядить- ся до порогового напряжения элемента DD1.2. После завершения отрицательно- го импульса на выходе фотоприёмника устанавливается уровень лог.1, который, инвертируясь элементомDD1.1, приво- дит к быстрой разрядке конденсатора C7 через диод VD5. При этом объект дол-