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:

Генетика узоров на крыльях бабочек 07.09.2024

Бабочки давно привлекают внимание людей своими яркими и сложными узорами на крыльях. Эти удивительные образы служат не только для красоты, но и выполняют важные функции в жизни насекомых, такие как маскировка и привлечение партнеров. Недавнее открытие международной группы ученых проливает новый свет на генетические механизмы, ответственные за формирование этих узоров. До недавнего времени считалось, что ключевую роль в создании цветовых узоров на крыльях бабочек играют белки, производимые в клетках. Они обеспечивают расположение и распределение пигментов, которые и создают разнообразие цветов и оттенков. Однако новое исследование показало, что этот процесс гораздо сложнее и включает неожиданные механизмы на уровне генетики. Ученые обнаружили, что определяющим фактором в создании узоров на крыльях бабочек является не производство белков, как предполагалось ранее, а специфические молекулы РНК. Эти молекулы, производимые особым геном, играют решающую роль в контроле за формированием ...>>

Технология испарения пластика 07.09.2024

В наше время проблема пластиковых отходов стоит как никогда остро. Пластик, который окружает нас повсюду, загрязняет окружающую среду и требует решений для его эффективной переработки. Одним из таких решений стало новое открытие ученых из Калифорнийского университета в Беркли, которое обещает изменить подход к переработке пластика и приближает нас к созданию круговой экономики, где отходы становятся ценным ресурсом. Исследователи разработали инновационный химический процесс, который позволяет разлагать полиэтилен и полипропилен - главные компоненты одноразового пластика - до их исходных мономеров. Эти мономеры, в свою очередь, можно использовать для создания новых пластиков. Такой подход не только сокращает потребность в ископаемом сырье, но и открывает возможности для многократного использования материалов. Ключевым достижением стало замещение дорогих и нестабильных катализаторов, применяемых ранее, на более доступные и устойчивые. Новые катализаторы на основе натрия и вольфрама ...>>

Дружба детей из разных социальных слоев помогает снизить уровень бедности 06.09.2024

Социальные связи играют важную роль в жизни человека, влияя на его перспективы, карьеру и уровень дохода. Недавние исследования американских ученых показали, что дружба между детьми из семей с разным материальным положением может оказать значительное влияние на снижение уровня бедности. Такой неожиданный вывод подчеркивает важность социального взаимодействия между разными слоями общества и открывает новые возможности для преодоления экономического неравенства. Группа исследователей из США провела масштабное исследование, посвященное изучению дружбы между детьми из богатых и бедных семей. Результаты показали, что такие межклассовые дружеские связи, сформированные в раннем возрасте, способствуют увеличению доходов детей из малообеспеченных семей в будущем. Это происходит за счет того, что такие дружеские отношения открывают доступ к новым социальным сетям и возможностям, которые в ином случае могли бы быть недоступны. В разных странах существуют различные механизмы, которые позволя ...>>

Случайная новость из Архива Адаптивные фары следят за глазами водителя 31.07.2024 Компания Ford, один из лидеров мирового автопрома, подала заявку на патент новой технологии адаптивных фар, которые будут следовать за взглядом водителя. В соответствии с документами, опубликованными Управлением по патентам и товарным знакам США (USPTO), эти фары смогут менять направление света в зависимости от того, куда смотрит водитель. Современные фары реагируют на движение руля, что позволяет освещать повороты, но не всегда эффективно на прямых участках дороги. Новые адаптивные фары Ford будут более точными и смогут следовать за взглядом водителя, освещая те участки дороги, куда он смотрит. Это поможет лучше освещать боковые части дороги, улучшая безопасность и позволяя раньше замечать препятствия и обочины. Особенно полезной эта система будет на многополосных дорогах, где обычные фары могут не заметить мелкие объекты, такие как небольшие животные. Фары, следящие за взглядом водителя, смогут их вовремя обнаруживать, что значительно повысит безопасность движения. Для реализации этой системы Ford планирует использовать технологию отслеживания движения глаз водителя. Система будет учитывать направление взгляда и головы водителя, чтобы избежать ложных срабатываний, когда водитель просто двигает головой, но продолжает смотреть в том же направлении. Датчики будут проверять, направлен ли взгляд действительно на дорогу через лобовое стекло, и только тогда фары будут менять свое направление. Хотя идея отслеживания взгляда водителя для управления фарами не нова, ее успешное внедрение станет значительным шагом вперед в области автомобильных технологий. В 2015 году компания Opel, тогда принадлежавшая General Motors, объявила о разработке аналогичной технологии. В Европе такие инновации могут быть внедрены быстрее благодаря более гибким правилам использования современных матричных фар, в отличие от США, где эти правила были обновлены относительно недавно. Новаторская технология адаптивных фар Ford может значительно улучшить безопасность на дорогах, делая ночное вождение более комфортным и безопасным. Это еще один пример того, как современные технологии могут улучшить повседневную жизнь и безопасность водителей.

Другие интересные новости:

▪ Рост человека и политические предпочтения взаимосвязаны

▪ LG выпустит сверхчеткий 84-дюймовый 3D-телевизор

▪ Коврик для эффективной сердечно-легочной реанимации

▪ Органические фотоэлементы с рекордной производительностью

▪ Костный гормон подавляет аппетит

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детекторы напряженности поля. Подборка статей

▪ статья Когда еще я не пил слез из чаши бытия. Крылатое выражение

▪ статья Какая река самая полноводная? Подробный ответ

▪ статья Кассабанана. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Модернизация акустической системы 75АС-001. Часть 2. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Бестрансформаторные преобразователи напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024