Пропоную варіант кодового замка з дистанційним управлінням (рис.1), принцип роботи якого грунтується на порівнянні частоти внутрішнього генератора і частоти випромінювання пульта дистанційного управління (ПДУ).

Всю конструкцію принципово можна розділити на такі блоки: ПДУ, фотоприймач, генератор зразкової частоти, суматор, схема затримки і схема управління виконавчим пристроєм.

1. ПДУ і генератор зразкової частоти побудовані на логічних елементах 2І-НЕ (ІМС К155ЛА3). Елементи R16, R17 і С5 у генераторі зразкової частоти є частотозадаючого, їх необхідно розмістити як можна ближче до мікросхеми DD1 і якнайдалі від джерел тепла, так як при дії тепла може змінитися частота генератора.

2. Фотоприймач. Для прийому інфрачервоних сигналів використовується фотодіод VD1 – Фотогальванічний приймач, що володіє однобічну провідність при впливі на нього променистої енергії. При опроміненні фотодіода модульованим інфрачервоним променем через нього протікає струм, що співпадає за формою з сигналом інфрачервоного випромінювання від пульта дистанційного керування.

Електричний сигнал підсилюється попереднім підсилювачем на транзисторах VT2 – VT5. Транзистор VT1 є динамічним навантаженням фотодіода і призначений для придушення постійного фону навколишнього випромінювання.

З колектора транзистора VT1 електричний сигнал надходить на перший каскад – емітерний повторювач на транзисторі VT2, режим якого задається елементами R1, R5, VT1. Посилений по струму сигнал з емітера транзистора VT2 надходить на базу транзистора VT3 – другого каскаду, підсилювача по напрузі, інвертується і надходить на третій каскад підсилювача VT4. Режими другого і третього каскадів по постійному току визначаються резисторами R7, R4, R3 і R10, R9, а по змінному струмі – резисторами R7, R6 і R10 відповідно. Колекторними навантаженнями каскадів служать резистори R8 і R11.

З емітера транзистора VT3 знімається сигнал негативної частотно-залежною зворотного зв'язку для порівняння фону навколишнього середовища. Напруга низькочастотного фону виділяється фільтром нижніх частот R7, С2, R6 і R4, С1, R3 і надходить на базу інвертора VT1. Резистор R1 задає режим транзистора VT1 по струму. Виділений на навантаженні третього каскаду – резисторі R11 – імпульсний сигнал через розділовий конденсатор С4 надходить на обмежувач VT5, VD2, необхідний для селекції сигналу на тлі шумів і перешкод з амплітудою нижче порогової. З навантаження транзистора VT5 – резистора R13 – посилений інвертований сигнал подається на один із входів схеми порівняння частот. Резистор R12 служить для закривання транзистора VT5 у відсутність сигналу, а діод VD2 – для температурної стабілізації напруги на його колекторі. За допомогою резистора R15 сигнал послаблюється до рівня ТТЛ; цей резистор передбачений для нормальної роботи формувача коротких імпульсів, зібраного на елементах DD2.1 … DD2.4.

3. Схема порівняння частот призначена для порівняння двох імпульсних послідовностей, які надходять з генератора зразкової частоти і фотоприймача. Схема складається з формувачів коротких імпульсів (DD2, DD3), RS-тригера (DD4.1, DD4.2), ланцюгів затримки (DD6.2. DD6.5, DD6.3, DD6.6) і двох вузлів збігу (DD4.3, DD4.4 ). Розглянемо роботу схеми порівняння за часовими діаграмами, показаним на рис.2. Припустимо, що імпульсні послідовності, які надходять на вхід формувачів коротких імпульсів, рівні за частотою (f1 = f2). На виходах 11 елементів DD2.4, DD3.4 будуть імпульси негативної полярності, які перемикають RS-тригер. Затримані імпульси з його виходів і проінвертірованние елементами DD6.1, DD6.4 імпульси з виходів формувачів надходять на входи елементів DD4.3, DD4.4. Так як позитивні перепади цих імпульсів на входах елементів DD4.3 і елемента DD4.4 не збігаються за часом, то на виходах цих елементів імпульси будуть відсутні.

Тепер розглянемо випадок, коли частоти вхідних імпульсів різні (f1> f2). Як і в першому випадку, на вході елемента DD4.4 позитивні перепади імпульсів не збігаються за часом, тому на його виході імпульси відсутні. На входах елемента DD4.3 імпульси збігаються за часом, і на виведення проходять "зайві" імпульси. Число цих імпульсів пропорційно різниці частот f1 і f2. У тому випадку, коли f1 <F2, імпульси будуть на виведенні 11 DD4.4.

4. Суматор однорозрядних чисел у двійковому коді виконаний на мікросхемі DD5 К155ІМ5. З таблиці станів (рис.3) видно, що на виході Cn +1 (5 висновок) буде логічний "0" тільки в тому випадку, якщо на входи А і В будуть подані низькі рівні. У разі рівності частот f1 і f2 ця умова буде виконувати схема порівняння частот. Логічний елемент DD7.1 інвертує низький рівень у високий для роботи схеми затримки.

5. Схема затримки зібрана на елементах DD7.2, DD7.3, резистори R20 і конденсаторі С7. Високий логічний рівень з виведення 3 DD7.1 заряджає конденсатор С7, одночасно на виведення 6 DD7.2 з'являється логічний "0" і інвертується елементом DD7.3 у високий рівень для роботи схеми управління виконавчим пристроєм. При зникненні однієї з частот (наприклад, при відключенні ПДУ) на одному з входів суматора з'явиться високий рівень, що призведе до появи логічної одиниці на виході Сn +1 суматора. Але оскільки конденсатор С7 ще заряджений, то на виведенні 8 DD7.3 ще деякий час буде присутній високий рівень, що забезпечує короткочасну роботу пристрою керування. Час затримки визначається резистором R19 і конденсатором С7.

6. У момент появи високого рівня на виведенні 8 DD7.3 транзистор VT6 відкривається, і спрацьовує реле К1, що приводить в дію високовольтну частину схеми, тобто виконавчий пристрій ВМ1. Світлодіод VD4 індикує про роботу виконавчого пристрою.

В якості виконавчого пристрою можна використовувати готовий електромагніт МІС1100У43, який забезпечує тягове зусилля 1,5 кг і хід робочої частини 15 мм. Схема управління виконавчим пристроєм (Високовольтна частина) зображена на мал.4. Реле К1 – РЕЗ-60 (0202).

На рис.5 наведена схема джерела живлення на 5 В і 12 В для живлення логічної частини схеми і фотоприймача відповідно.

На рис.6 наведена схема ПДУ; принцип його роботи аналогічний принципу роботи генератора зразкової частоти.

Налаштування схеми зводиться до установки рівності частот f1 і f2. Резистором R15 необхідно виставити розмах частоти f1 в межах 4,0 … 4,5 В при включеному ПДУ. При необхідності підбирають номінали резистора R19 і конденсатора С7, від номіналів яких залежить час затримки.

Джерело: А. Карась, журнал "Радіоаматор".