Блок ИК управления реле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки

 Комментарии к статье

По ИК командам, подаваемым с помощью любого ПДУ от бытовой техники, работающего по распространенному протоколу NEC (или ему подобному), предлагаемый блок управляет десятью установленными в нем электромагнитными реле, которые, в свою очередь, могут включать и выключать различные электроприборы. Имеется возможность программно задать соответствие между нажимаемыми кнопками используемого пульта и реле, изменяющими состояния по этим нажатиям.

Поскольку в блоке установлены десять реле, в авторском варианте для управления ими выбраны цифровые кнопки ПДУ "0"-"9". При нажатии на такую кнопку соответствующее ей реле замыкает свои контакты, при повторном нажатии размыкает их, при еще одном - вновь замыкает и так далее. Если нажать на кнопку "VOL-", контакты всех реле разомкнутся, а на "EQ" - замкнутся. Для контроля состояния реле предусмотрены светодиоды. Когда все реле сработали, от источника переменного напряжения 15...17 В (или постоянного 24 В) блок потребляет ток 200...250 мА. Это значение зависит от примененных реле.

Для изготовления и налаживания этого блока нет необходимости заранее знать коды команд, подаваемых используемым ПДУ при нажатиях на его кнопки. Нужно лишь убедиться, что пульт работает по протоколу, совпадающему с NEC по способу кодирования передаваемой информации и по ее объему (каждая команда - четыре байта). Учтите, что ПДУ от разных приборов, даже работающие по одному и тому же протоколу, при нажатиях на функционально одинаковые кнопки генерируют, как правило, команды с различными кодами. Чтобы определить эти коды, я разработал специальную программу PriemNEC_Eeprom, которую нужно загрузить в микроконтроллер собранного устройства и, проделав несложные операции, перенести полученные коды в рабочую программу микроконтроллера.

Рис. 1 (нажмите для увеличения)

Схема блока ИК управления изображена на рис. 1. Он не содержит необычных технических решений, а также дефицитных и слишком дорогих деталей. Посылаемые с помощью ПДУ команды принимает модуль ИК приемника U1, сигналы которого поступают на вход PD3 микроконтроллера DD1. Напряжение питания микроконтроллера (5 В) получено из выпрямленного диодным мостом VD1 напряжения около 24 В с помощью интегрального стабилизатора DA1. Заменять здесь импортный стабилизатор 7805 отечественными КР142ЕН5А или КР142ЕН5В нельзя, поскольку допустимое входное напряжение у них всего 15 В (в отличие от 35 В у 7805).

Микросхемы DD2 и DD3 - наборы электронных ключей на составных транзисторах (максимальный коммутируемый ток 130 мА, напряжение - 50 В). Реле K1-K10 применены типа G2L-113P-V-US-24VDC (сопротивление обмотки 1200 Ом), контакты которых способны коммутировать ток до 5 А при переменном напряжении до 250 В.

Рис. 2

Плата размерами 120x110 мм, чертеж печатных проводников которой изображен на рис. 2, изготовлена из фольгированного с одной стороны текстолита. Детали на ее противоположной печатным проводникам стороне расположены, как показано на рис. 3.

Рис. 3

Кроме них здесь имеются две перемычки из неизолированного провода. Штрихпунктирной линией изображен контур пластинчатого теплоотвода стабилизатора DA1. Высота теплоотвода - 25 мм (по высоте реле). Для микроконтроллера DD1 на плате должна быть предусмотрена панель, в которую его вставляют уже запрограммированным.

На стороне печатных проводников платы монтируют, как показано на рис. 4, две группы перемычек. Перемычки одной группы изображены черными линиями. Их делают из тонкого изолированного провода. Красными линиями показаны перемычки другой группы, соединяющие в нужном порядке контакты реле с контактной колодкой XT1. Сечение и изоляция провода, из которого они выполнены, должны соответствовать коммутируемому реле току и напряжению.

Рис. 4

Прежде чем приступать к изготовлению платы, необходимо убедиться, что пульт, с которым ее предстоит использовать, работает по протоколу, подобному NEC. Для этого можно воспользоваться простым узлом, собранным по схеме, показанной на рис. 5, подключив его к микрофонному входу звуковой карты компьютера.

Рис. 5

Пульт направляют на чувствительное к ИК излучению окно модуля U1 и с помощью входящей в комплект Windows программы "Звукозапись" (или другой аналогичной) записывают в компьютерные wav-файлы сигналы, излучаемые пультом при нажатиях на его кнопки. Просмотреть осциллограммы записанных сигналов можно, например, запустив WAVE-редактор, встроенный в пакет программ NERO.

Пример осциллограммы сигнала пульта протокола NEC имеется в статье [1]. Разница лишь в том, что запись производилась с помощью цифрового осциллографа, а не компьютера. Если импульсы и паузы между ними в сигналах исследуемого пульта имеют такую же, как в примере, длительность и общий объем передаваемой в каждой команде информации (четыре байта) совпадает - пульт пригоден для использования с описываемым устройством. Подробное описание различных протоколов, используемых в ИК системах дистанционного управления, можно найти в [2]. Оттуда же взят прототип программы декодирования кодовых посылок.

Собрав описываемое устройство, необходимо, прежде всего, определить, какие коды команд соответствуют нажимаемым на выбранном ПДУ кнопкам. Скорее всего, они будут отличаться от кодов пульта, использовавшегося автором.

Чтобы сделать это, следует загрузить в программную память микроконтроллера ATtiny2313-20PI коды из файла PriemNEC_Eeprom.hex, установить микроконтроллер в предназначенную для него панель на плате и включить питание.

Направив пульт на ИК приемник U1, нажимайте с интервалами 2...3 с на каждую из его кнопок по очереди. Подтверждая каждый удачный прием команды, на плате должен кратковременно вспыхнуть светодиод HL1, а состояние HL3 измениться на противоположное. Это признак того, что код принят и записан в EEPROM микроконтроллера. Максимальное число нажатий на кнопки, которые могут быть зафиксированы за один запуск программы, - 32. Их последовательность необходимо запомнить, а лучше - записать на бумаге.

Рис. 6

Далее устройство следует выключить, перенести микроконтроллер из его панели в панель программатора, с помощью которого прочитать содержимое EEPROM. На рис. 6 изображено окно программы IC-Prog с таким содержимым, полученным автором при исследовании примененного им ПДУ от автомобильного FM-модулятора. Этот пульт имеет 20 кнопок и небольшие размеры (85x40x6 мм).

Рис. 7

Каждой нажатой кнопке соответствуют четыре последовательные байтовые ячейки. Коды в первых двух из них (0x40, 0xBF) от кнопки к кнопке не меняются, а в третьей и четвертой находятся собственно код подаваемой кнопкой команды и его инверсия. В рассматриваемом устройстве используются лишь коды из четвертых ячеек. На рис. 7 они написаны справа от изображений кнопок пульта от FM-модулятора. Подобную схему вам предстоит составить для собственного пульта.

Остается внести в рабочую программу изменения, адаптирующие ее к имеющемуся ПДУ. Для этого с помощью среды разработки программ AVRStudio необходимо открыть файл Plata_ИК_upravlenie_rele2.asm и найти в нем строки с метками one, mesg и Wataa. Они показаны в таблице, причем для удобства каждый из массивов mesg и Wataa здесь разбит на несколько частей, снабженных комментариями.

Константа one содержит два первых байта команды. Как уже говорилось, для всех команд они одинаковы, но могут различаться от пульта к пульту. Те, которые передает ваш пульт, нужно внести сюда вместо имеющихся в программе. Третий байт команды программа не анализирует, поэтому указывать его значение нигде не требуется.

В байтовом массиве mesg перечислены коды (четвертые байты) команд, подаваемых каждой из используемых кнопок ПДУ от FM-модулятора.

Их следует заменить кодами кнопок своего ПДУ. Их максимальное число - 15. Поскольку для управления реле задействованы всего 12 кнопок, байты с тринадцатого по пятнадцатый заполнены несуществующими кодами кнопок, вместо которых при желании можно написать существующие, и эти команды станут исполняться. Шестнадцатый байт содержит код 0xFF - признак конца массива, изменять его нельзя.

Массив 16-разрядных слов Wataa содержит коды, определяющие действия устройства при приеме той или иной команды. Слова в нем следуют в том же порядке, что и коды команд в массиве mesg. Первому коду (кнопке ПДУ) соответствует первое слово, второму - второе и так далее. Старший байт слова задает выполняемую операцию: 0x00 - выключить все реле, 0x01 - изменить состояние разрядов порта B и связанных с ними реле, 0x02 - изменить состояние разрядов порта D и связанных с ними реле, 0x03 - включить все реле. Единицами в двоичных разрядах (одном или нескольких) младшего слова отмечают те из разрядов указанного старшим байтом порта, состояние которых при приеме данной командой должно измениться на противоположное. Учтите, что состоянием разрядов PD3 и PD5 таким образом управлять нельзя. Уровень на выводах разрядов PD0-PD2 изменяться командами будет, но на описанной плате они никуда не подключены. Чтобы использовать их, потребуется доработка. При старших байтах, равных 0x00 или 0x03, младший байт не анализируется и может быть любым.

После внесения изменений программу необходимо ассемблировать. В результате будет получен HEX-файл рабочей программы, адаптированной к выбранному ПДУ Его содержимое следует загрузить в программную (FLASH) память микроконтроллера.

Если при нажатии на кнопку ПДУ сигнализирующий о приеме команды светодиод HL1 не мигает, необходимо подобрать значение константы Delay_1125us, отвечающей в программе за точное формирование необходимых для правильного приема интервалов времени. В ассемблерном файле программы оператор .equ, присваивающий ей значение $B6, находится в самом начале раздела "основные константы". В ассемблере AVRASM знак $ и префикс 0x - равноправные признаки шестнадцатеричного числа. Константу следует подбирать очень осторожно, изменяя ее значение по единице. После каждого изменения программу необходимо ассемблировать заново и перепрограммировать микроконтроллер.

Программу микроконтроллера можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/07/ir-upr.zip.

Литература

1. Салимов Н. Приемник команд, подаваемых ПДУ от телевизора. - Радио, 2012, № 3, с. 23-27.
2. Теория ИК ДУ - woodocat.ru/ИК.php.

Автор: Ю. Святов

Смотрите другие статьи раздела Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Свет двигается одновременно вперед и назад во времени 11.02.2023 Разделив фотон с помощью специального оптического кристалла, две независимые группы физиков добились того, что они называют квантовым переворотом времени, при котором фотон существует как в прямом, так и обратном временном состоянии. Эффект возникает вследствие схождения двух странных принципов квантовой механики, противоречащих некоторым правилам. Первый принцип, квантовая суперпозиция, позволяет крошечным частицам существовать в разных состояниях или разных версиях самих себя одновременно, пока их не наблюдают. Второй принцип - симметрия заряда, четности и обращения времени (CPT) - утверждает, что любая система, содержащая частицы, будет подчиняться тем же физическим законам, даже если заряды частиц, пространственные координаты и движения во времени перевернуты, как в зеркале. Соединив эти два принципа, физики создали фотон, который, казалось, одновременно двигался вдоль и поперек стрелы времени. "Концепция стрелы времени дает слово кажущейся однонаправленности времени, которую мы наблюдаем в макроскопическом мире, в котором мы живем. На самом деле это противоречит многим фундаментальным законам физики, которые в общем-то симметричны во времени и поэтому не имеют лучшего направления времени", - отметил Теодор Стремберг, физик из Венского университета. Ученые создали свой фотон с перевернутым временем из интеллектуального любопытства, но дальнейшие эксперименты показали, что время может быть соединено с обратными логическими вентилями, чтобы обеспечить одновременные вычисления в любом направлении, открывая тем самым путь для квантовых процессоров с значительно повышенной вычислительной мощностью. По словам ученых, будущая теория квантовой гравитации, объединяющая общую теорию относительности и квантовую механику, должна включать частицы со смешанной временной ориентацией, как в этом эксперименте, и может позволить исследователям заглянуть в некоторые из самых загадочных явлений во Вселенной.

Другие интересные новости:

▪ Простуда и самочуствие

▪ Костный гормон подавляет аппетит

▪ LED драйверы от Mean Well HLG-480H

▪ Индикатор испорченных продуктов

▪ Система автоматической парковки Nissan ProPILOT Park

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Красная опасность. Крылатое выражение

▪ статья Почему животные любят соль? Подробный ответ

▪ статья Вывихи. Медицинская помощь

▪ статья Малогабаритные антенны переносных станций СВ связи (часть 2). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный стабилизатор. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026