Describimos un interesante sistema de control remoto por infrarrojo con sistema codificado de seguridad que admite 53047 codificaciones diferentes. Esta enorme cantidad de combinaciones posibles para el sistema lo vuelve ideal para la implementación de sistemas de apertura de puertas de garaje, accionamiento de dispositivos de seguridad y muchas otras aplicaciones que quedarán claras cuando expliquemos el principio de funcionamiento.
Este proyecto está basado en un interesante circuito integrado de Philips, el TEA5500, desarrollado para codificar y decodificar informaciones en un sistema de abertura o accionamiento de sistemas con total seguridad.
El mismo integrado codifica las señales mediante programación externa y también decodifica las mismas para el receptor, bastando pues usar dos unidades iguales en el proyecto, una en el receptor y la otra en el transmisor.
Lo que caracteriza este integrado es su simplicidad de utilización pues son necesarios poquísimos componentes externos para obtener tanto el sistema de codificación como de decodificación, incluso con la enorme cantidad de combinaciones posibles: 1310 - 2 = 53047!
El mismo integrado puede ser usado en la elaboración de proyectos de control remoto por señales de radio o de otra forma. En nuestro proyecto básico tenemos un sistema simple que se puede usar en la abertura de puertas de garaje, accionamiento de electrodomésticos o bien en cerraduras electrónicas.
Tanto el transmisor como el receptor son alimentados con 6 V, pero se pueden hacer alteraciones en el proyecto original basándose en las informaciones que les iremos suministrando en el artículo.
Para entender cómo funciona nuestro sistema, partimos del propio circuito integrado TEA5500.
El circuito integrado TEA5500 Philips desarrollo el circuito integrado TEA5500 para los proyectos de sistemas de seguridad, consistiendo este componente en un codificador y decodificador con la capacidad de transmitir, preferiblemente a través de radiación infrarroja, un código complejo programado en el transmisor hasta un receptor donde otra unidad hace su decodificación.
Si el integrado receptor reconoce el código transmitido, puede accionar uno o dos relés u otros circuitos externos.
La codificación se hace en 10 entradas del integrado que pueden ser conectadas al positivo de la fuente (H), al negativo (L) o simplemente dejadas sin conexión).
El resultado es que, como tenemos 3 posibilidades para cada entrada, en un total de 10, las combinaciones ascienden a 310. Sin embargo, existen dos combinaciones que son prohibidas: no podemos dejar todas las entradas en nivel alto (H) o bien las entradas de E1 a E9 en el nivel alto y E0 en el nivel bajo (L).
En la figura 1 tenemos un diagrama en bloques del integrado, observándose su estructura interna.
Este integrado, que viene en cubierta DlL de 16 pinos tiene 1a siguiente tabla de identificación para sus terminales.
En la condición de transmisor, se conecta un capacitor, cuyo valor típico está entre 2,2nF y 10 nF, en el pin 2, y las salidas de los pinos 3 y 4 son unidas para excitar un driver que tiene en su colector un diodo emisor infrarrojo.
En la condición de receptor, un foto-diodo se conecta a un amplificador que aplica la serial ala entrada de datos (pino 15).
El capacitor de temporización debe ser 3 veces mayor que el usado en el transmisor y en las salidas conectamos transistores que activan relés.
El código transmitido consiste en un tren de pulsos bastante complejo, que es mostrado en la figura 2.
Observe que, como el tren de pulsos es emitido en una secuencia y después reconocido en la secuencia opuesta, la programación del transmisor se hace en sentido inverso de aquella usada en el receptor.
Así, la codificación de la entrada E1 del transmisor determina la codificación de la entrada EIO del receptor; la de E2 en el transmisor determina 1a de E9 en el receptor y así en adelante, según sugiere la sequência que sigue:
Los niveles lógicos de la programación también siguen una regla definida:
El nivel oo en el transmisor corresponde a L en el receptor.
El nivel L en el transmisor corresponde a oo en el receptor.
El nivel H en el transmisor corresponde a H en el receptor.
El receptor tiene una acción monoestable y con sistema de seguridad. Si el código transmitido fuera reconocido por el receptor, el mismo activa el relé por un cierto tiempo, en el toque siguiente la otra salida es activada. Silos datos transmitidos no fueran reconocidos, ninguna de las salidas es activada y después de tres tentativas el sistema se traba por un cierto tiempo y no acepta ningún código.
Características del integrado
Banda de tensiones de alimentación: 3 a 6,5V
Tensión de alimentación típica: 4,5V
Corriente de alimentación típica: 2,5mA
Cómo funciona
Nuestro sistema está formado por un transmisor infrarrojo totalmente portátil con alcance del orden de los 10 metros (dependiendo del sistema óptico usado) y un módulo receptor que será conectado al sistema controlado.
El transmisor es alimentado por pilas comunes consistiendo en el módulo de codificación y un “driver" con un transistor para un LED infrarrojo de alta potencia.
En el receptor tenemos un fotodiodo bastante sensible que es conectado a un circuito amplificador. El circuito está proyectado para recibir la radiación modulada emitida por el transmisor, de modo de evitar problemas de interferencia de la luz ambiente.
Observamos que la iluminación fluorescente por ser modulada, puede, en algunos casos, provocar problemas de funcionamiento, exigiéndose el agregado de un filtro que elimine la frecuencia de 120 Hz en que son emitidas sus señales.
El alcance del sistema depende del sistema óptico, principalmente del receptor que puede ser fácilmente elaborado basándose en una lente convergente o bien en un simple tubo opaco.
Existe también la posibilidad de agregar al transmisor un sistema semejante al usado en los controles remotos de TV que consiste en una lente convergente plástica especialmente proyectada para la banda de radiación infrarroja.
Una caja de control remoto comercial con esta lente se puede adquirir en algún taller autorizado de reparación de TV para el montaje del transmisor (figura 3).
A) Transmisor
En la figura 4 tenemos el diagrama completo del transmisor.
La placa de circuito impreso para este aparato aparece em la figura 5.
Para la programación se usan jumpers que pueden ser de dos tipos de conexión: al positivo de la alimentación determinando H en el pin correspondiente y a] negativo de la alimentación determinando L en la programación. Si dejamos sin conexión el lugar, tendremos el nivel oo.
Usando un "dip-switch" podemos también tener el modo de programación variable que seria cambiado con más facilidad en caso de necesidad.
Los resistores son de 1/8 W y el capacitor de temporización es de poliéster o cerámica.
El transistor excitador es un BC327 y el LED infrarrojo usado fue el PSUSS400, pero se pueden usar equivalentes sin problemas, como el TIL 71 para otra banda de operación o el CQX46. La operación en régimen de pulsos de alta intensidad y de corta duración permite que se obtenga una excelente corriente de pico para el LED y con esto buen alcance. Vea que el resistor limitador de corriente usado en el circuito emisor es de solamente 10 Ω. Un resistor con este valor no podría ser usado en el mismo circuito si se opera con corriente continua.
El transistor es el BC327 o equivalente, de por lo menos 80omA de corriente de colector.
Para la alimentación usamos 3 pilas pequeñas y el accionamiento se hace por medio de un interruptor de presión.
B) Receptor
En la figura 6 tenemos el diagrama completo del receptor.
Su montaje en placa de circuito impreso se muestra en la figura 7.
Se pueden hacer alteraciones de la disposición de los componentes en función del relé usado. Para los integrados usamos zócalos y el fototransistor es del tipo BPW42 o cualquier equivalente de gran superficie.
Los resistores son todos de 1/8 W y los capacitores C1 y C2 son cerámicos o de poliéster, mientras que C3 programación tanto del receptor como del transmisor, recordando la correspondencia entre los niveles lógicos:
Así para el prototipo en el transmisor tenemos la siguiente programación:
E1 = H
E2 = ∞
E3 = H
E4 = H
E5 = ∞
E6 = H
E7 = L
E8 = ∞
E9 = L
E10 = L
Los niveles correspondientes, en orden, son:
H L H H L H ∞ L ∞ ∞
Haciendo la inversión de orden, o sea, programando el receptor del final hacia el comienzo tenemos entonces la secuencia:
E1 = ∞
E2 = ∞
E3 = L
E4 = ∞
E5 = H
E6 = L
E7 = H
E8 = H
E9 = L
E10 + H
La posición H se obtiene con el jumper al (+) de la alimentación, la programación L se obtiene con el jumper al H de la alimentación e indeterminado (∞) se obtiene sin ningún jumper, o sea, sin conexión.
Hecha la programación, pasamos al ajuste.
El mejor modo de hacerlo es conectar do un multímetro en la escala de tensión apropiada en el pino 15 del integrado CI-2; ajustando P1 hacia el punto más próximo de la transición en que obtenemos O V de indicación (umbral de la transición positiva).
Después, basta acercar el emisor al receptor y presionar S1. Debe ocurrir el accionamiento del relé por un instante después su rearme.
Evite hacer la prueba bajo iluminación intensa, principalmente de lámpara fluorescente.
Si no dispusiera de multímetro la prueba y ajuste se pueden hacer por tentativas, pero recordamos que el integrado “traba" cuando no reconoce el código, lc que es una garantía contra intrusos, pero dificulta esta operación, exigiendo bastante paciencia.
Comprobado el funcionamiento sólo resta hacer la instalación definitiva del sistema, con los recursos ópticos y dispositivos controlados.
