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:

Биотехнологии утилизации для выращивания пищи на Марсе 24.02.2026

В условиях дальних космических экспедиций каждая капля воды, каждый грамм пищи и каждый атом питательных веществ становятся бесценными. Для будущих колоний на Марсе ученые ищут решения, которые позволят минимизировать зависимость от поставок с Земли и создать автономные системы жизнеобеспечения. Одним из таких подходов становится переработка органических отходов для выращивания пищи прямо на планете. Идея основана на создании замкнутых биологических систем, где все используется повторно. Исследователи называют их "биорегенеративными системами жизнеобеспечения". Эти технологии объединяют знания микробиологии, агрономии и инженерии и позволяют превращать отходы человека в полезные ресурсы, включая удобрения для растений. Ключевой метод - анаэробное сбраживание, при котором органические отходы разлагаются без доступа кислорода. В ходе этого процесса образуются питательные соединения, которые затем можно использовать для обогащения почвы или реголита - рыхлого слоя пыли и обломков по ...>>

Нобелевская разработка собирает питьевую воду прямо из воздуха 24.02.2026

Доступ к чистой воде остается одной из самых острых проблем на планете, особенно в районах, подверженных ураганам, засухам и разрушению инфраструктуры. Современные технологии ищут пути решения этой задачи, и один из прорывов предложил нобелевский лауреат по химии 2025 года, профессор Омар Яги, разработав устройство, способное извлекать воду из сухого воздуха. Технология Яги основана на принципах ретикулярной химии, позволяющей создавать молекулярные материалы, которые эффективно улавливают влагу из атмосферы и конденсируют ее даже в условиях экстремальной сухости и пустынного климата. Такие установки могут обеспечивать автономный доступ к питьевой воде там, где централизованные системы водоснабжения недоступны или полностью разрушены. Компания Atoco, выпускающая эти устройства, сообщает, что они имеют размеры, сопоставимые с 20-футовым морским контейнером, и работают исключительно на низкопотенциальной тепловой энергии окружающей среды. Каждое устройство способно производить до 1 ...>>

Hyperloop готовится к запуску 23.02.2026

Современные транспортные системы сталкиваются с ограничениями скорости и комфорта, особенно на длинных межгородских маршрутах. В Европе активно исследуют технологию Hyperloop - инновационный способ перемещения пассажиров, который потенциально способен сократить время поездки между крупными городами до считанных минут и значительно изменить представление о путешествиях. Технология Hyperloop предполагает движение пассажирских капсул внутри герметичных труб, из которых частично откачан воздух. Такая конструкция снижает аэродинамическое сопротивление и позволяет теоретически развивать скорость более 900 км/ч. Если идея будет реализована, расстояния, которые сегодня преодолеваются за несколько часов, можно будет проходить за десятки минут. Инженеры прогнозируют, что маршрут между London и Paris потенциально можно будет пройти менее чем за полчаса, а поездки в Brussels или Amsterdam займут около 20-22 минут. Путь до Berlin при этом может составлять примерно один час, что существенно ус ...>>

Случайная новость из Архива Дорожный шум ускоряет старение птиц 09.09.2018 Ученые из Института орнитологии имени Макса Планка провели эксперимент с зебровыми амадинами. Это разновидность небольших птиц, которые селятся на равнинах. Зебровые амадины в среднем живут от 5 до 10 лет. Влияние дорожного шума было исследовано на 263 птицах, возраст которых составлял 21 и 120 дней. Эксперимент проводился в различных условиях: некоторые родители птенцов были подвержены воздействию шума, а некоторые нет. Так же и с птенцами: одних подвергали воздействию шума, а оставшиеся птицы входили в число контрольной группы. Исследования проводились с использованием шума дорог, которые были записаны в городе. Индикатором старения послужили окончания хромосом теломеры. Они имеют свойство становиться короче по мере старения организма. Результаты исследований показали, что птенцы, чьи родители были подвержены воздействию шума, родились с уже укороченными хромосомами. А у тех птиц, которые сами попадали под влияние шума, теломеры укорачивались значительно быстрее чем у тех, кто находился в тишине и покое. Ученые выяснили, что дорожный шум ускоряет старение птиц не взирая на остальные факторы такие как химическое загрязнение. Это исследование стало первым шагом на пути к изучению различия длительности жизни птиц, обитающих в городе и в сельской местности.

Другие интересные новости:

▪ Охлаждение электроники прыгающими капельками

▪ Картинная галерея под землей

▪ Микросхема MAX9701 - усилитель мощности звукового сигнала класса D

▪ Дорожный шум ускоряет старение птиц

▪ Игровые мониторы Acer Predator 480 Гц

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта И тут появился изобретатель (ТРИЗ). Подборка статей

▪ статья Теодор Готлиб фон Гиппель. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему производителей электрических автомобилей заставляют искусственно повышать их шумность? Подробный ответ

▪ статья Составная амфибия. Личный транспорт

▪ статья Текстолит и асботекстолит. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Зарядное устройство на тринисторе. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026