Circuito detector de infravermelho sintonizado (IR)

O artigo é uma continuação do postagem anterior onde tentamos encontrar uma solução para a criação de IDs infravermelhos exclusivos para trens em um sistema de locomotiva modelo. Aqui, tentamos entender a aplicação em detalhes e aprender como pode ser possível implementar com sucesso a ideia usando circuitos detectores de IV sintonizados. A ideia foi solicitada pelo Sr. Henrik

Especificações técnicas

Caro Swagatam,

Por que você não mora em Ribe, Dinamarca ou eu na Índia. Tornaria tudo muito mais fácil: o)

Já que temos pelo menos 50 locomotivas e mais virão, tenho certeza. A ideia de implementar 50 unidades em cada trilho da estação ferroviária não funcionará, mas talvez pudéssemos diminuir a quantidade de circuitos em cada trilho, deixando apenas alguns trens passarem, por exemplo. faixa 1 e alguns na faixa 2 e assim. Vou falar com meu filho sobre isso.

A solução ideal seria saber exatamente onde cada locomotiva estaria nos trilhos. Alguns módulos das grandes empresas utilizam RF ou o sinal digital através dos trilhos para informar a posição dos trens. A única coisa ruim sobre seus módulos é o preço.

A maioria das pessoas tem um pequeno trilho com algumas locomotivas e pode operar os trens-modelo manualmente. O nosso é muito grande e manter o controle de 50 trens não é humano possível.

Para isso desenvolvemos um software para nos ajudar. O software, entretanto, precisa de algumas entradas para funcionar como mencionei anteriormente. Todas as entradas para o software vêm de módulos S88 (desenvolvidos especialmente para modelar trilhos de trem por alguma empresa alemã), USB e placas de circuito I / O paralelo.

Isso me leva a outro ponto em que você talvez possa ter uma ideia.

Eu fiz um pequeno circuito para ligar / desligar os transistores para ligar um relé ou algo assim. Você tem uma ideia para um circuito USB caseiro com entradas / saídas? Preciso de muitas entradas / saídas para nossos computadores.

Agora, quanto ao modo como os trens param, diminua a velocidade e acelere. Todos os trens são equipados com um controlador digital e através dos trilhos recebem informações para acelerar, parar, acender as luzes etc.

Nosso software envia esses comandos por meio de uma unidade de controle digital da Märklin (Märklin 60212) conectada via LAN.

Todas essas informações são apenas para informar como as coisas funcionam para os trens do modelo.

Portanto, para parar um trem, eu enviaria um comando de qualquer computador em nossa casa ou manualmente, selecionando a ID do trem e dizendo-lhe para parar na unidade de comando 60212.

O módulo RX é o receptor certo? Em caso afirmativo, eles devem estar sob os trilhos e o módulo TX no trem. O módulo RX deve, ao se aproximar de uma chave de trem, um S88, porta na placa de interface USB ou paralela para o terra.

Meu software observa as placas de interface S88, USB e paralela e atua em uma porta comutada para aterramento. Espero que você possa entender minha explicação. Portanto, se o seu circuito pudesse dizer ao computador que um determinado trem analisou. O computador pode enviar os comandos.

O filtro passa-banda talvez seja uma solução. O computador, porém, não saberia que trem parar ou estou entendendo errado? Mas o filtro passa-banda poderia ser usado em mais lugares nos trilhos do trem modelo. Por exemplo. para alternar crossovers e muitos mais.

Acho que de 8 a 10 trens predeterminados são suficientes.

Acho que não me expliquei corretamente. Você vê que o circuito de interface conectado ao computador detecta quando uma porta de entrada é comutada para o aterramento. Até onde eu sei, a maioria das placas de interface para computadores faz isso.

Eu adicionei um arquivo com o esquema de uma placa de interface de Velleman. Este é apenas um exemplo de placa de interface.

Era isso que eu queria dizer mudar para o solo. Isso não poderia ser feito com um transistor NPN BC 547 na saída do seu circuito?

Basicamente, é apenas para dizer qual trem está se aproximando de qual estação. Como as informações chegam ao computador, não tenho certeza de qual é a melhor. A ideia de uma conexão sem fio parece boa, mas é viável?

Minha ideia desde o início era algo como um circuito que pudesse informar ao computador, por meio de uma placa de interface, qual trem se aproxima de qual estação.

No entanto, existe um grande problema com o uso de placas de interface. Quantas placas são necessárias e quantas podem ser conectadas a um PC.

Se você olhar os esquemas do Velleman K8055, existem 2 entradas analógicas 0-5V, talvez elas possam ser usadas.

Swagatam: Gosto da sua maneira de pensar. Buscar soluções não apenas desistir. Na verdade, acho que você poderia ganhar um bom dinheiro com seus circuitos na Europa. Hobbyists de trem modelo estão acostumados a pagar muito por suas compras.

Atenciosamente,
Henrik Lauridsen

A solução do circuito:

Algumas opções de circuito para a detecção proposta podem ser testemunhadas abaixo, qualquer uma delas pode ser tentada:

Ambos os circuitos podem ser usados ​​para qualquer aplicação que requeira detecção infravermelha com sintonia única, como controle remoto infravermelho, sistemas de segurança infravermelhos ou dispositivos de bloqueio e chave baseados em infravermelho.

O primeiro circuito utiliza um chip detector de frequência de loop de bloqueio de fase LM567 para formar o circuito receptor.

R2 / R3 / C2 fixa a frequência de travamento para o IC de modo que o circuito responda e crie uma saída lógica zero na detecção dessa frequência em seu pino 3 de entrada por meio do fotodiodo.

O fotdiodo é acionado por um circuito astável baseado em 555 mostrado à esquerda dos diagramas. O circuito 555 também emprega um foto diodo para transmitir a frequência sobre o dispositivo receptor de foto diodo LM567.

O transmissor 555 deve ser ajustado exatamente para a frequência que é definida com R2 / R3 / C2 no circuito LM567. Qualquer outra coisa é simplesmente ignorada pelo circuito Rx.

No segundo circuito detector infravermelho sintonizado, um opamp sintonizado LC é empregado para receber uma resposta à frequência do transmissor sintonizado exclusivamente.

Loop de feedback L1 / C1

O circuito de feedback L1 / C1 posicionado através das pinagens de entrada de saída opamp decide a frequência ressonante de travamento na qual pode ser destinado a travar.

L1 / C1 pode ser ajustado de forma adequada para alcançar outras frequências sintonizadas exclusivas para executar as ações de bloqueio.

Aqui também um 555 astável é usado como o transmissor IR para acionar o circuito opamp Rx.

Ao detectar uma frequência correspondente do 555 Tx, o opamp responde e cria uma lógica baixa em seu pino de saída que pode ainda ser integrado a um dispositivo externo para as operações especificadas.

O circuito acima pode ser usado apropriadamente para a detecção de ID de trem proposta, e 8 dessas unidades Rx podem ser estabelecidas nos trilhos, e as unidades 555 Tx em cada um dos trens, de modo que o número exclusivamente selecionado de trens com os Txs únicos sejam detectado pelos receptores Rx e a informação de baixa lógica correspondente é enviada ao computador para informar o usuário sobre sua presença.