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:

Оптимальное время для отхода ко сну 11.09.2024

Режим сна давно признан важным фактором, влияющим на здоровье человека, но недавно ученые обнаружили, что время отхода ко сну может играть еще более значимую роль в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы. Согласно исследованию британских ученых, засыпание в промежутке с 22 до 23 часов может снизить риск развития сердечных заболеваний и, следовательно, продлить жизнь. В исследовании приняли участие более 88 000 человек, средний возраст которых составил 61 год, причем большинство участников были женщины. В ходе исследования использовались данные, собранные с помощью акселерометров - устройств, фиксирующих движения, которые позволяют точно отслеживать время отхода ко сну и пробуждения. Целью было выявить, как время сна связано с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Анализ данных показал, что засыпание между 22 и 23 часами связано с более низким риском развития сердечных заболеваний, таких как инфаркт, инсульт и хроническая ишемическая болезнь сердца. В сравнении с теми, ...>>

Роботы-грибы управляются светом 11.09.2024

Одна из самых удивительных разработок в области использования природных материалов в робототехнике появилась благодаря усилиям группы исследователей из Корнельского университета. Они создали роботов, управляемых с помощью грибных мицелиальных нитей. Эти живые структуры могут не только реагировать на свет, но и передавать электрические сигналы, что открывает путь к созданию гибридных роботов с уникальными возможностями. Мицелий представляет собой подземную сеть грибов, обладающую способностью улавливать свет, реагировать на химические раздражители и передавать электрические импульсы. Эти свойства делают его идеальным кандидатом для создания сенсорных систем в роботах, которые могут работать в условиях, недоступных для обычных технологий. По словам исследователей, такие роботы могут в будущем помочь обнаруживать невидимые для человека изменения в окружающей среде, например, в сельском хозяйстве. Команда ученых разработала два экспериментальных робота. Первый из них - мягкий робот в ...>>

Употребление яиц помогает стать умнее 10.09.2024

В последние годы ученые все чаще обращают внимание на влияние питания на работу мозга. Одним из самых перспективных продуктов в этом отношении стали обычные куриные яйца. Их уникальный состав способен поддерживать когнитивные функции и даже стимулировать развитие мозга. Недавние исследования показали, что яйца могут помочь улучшить память, концентрацию и креативность благодаря содержащимся в них полезным веществам, таким как белок NWT-03, холин, лютеин и зеаксантин. Ключевым компонентом, благодаря которому яйца оказывают положительное влияние на мозг, является белок NWT-03. Этот белок стимулирует активность мозга, улучшая когнитивные функции. Ученые обнаружили, что регулярное употребление яиц способствует улучшению памяти и внимания. Белок NWT-03 помогает мозгу быстрее обрабатывать информацию и формировать новые нейронные связи, что способствует гибкости и эффективности его работы. Яйца содержат и другие важные вещества, помогающие поддерживать здоровье мозга на протяжении всей ж ...>>

Случайная новость из Архива Парализованная женщина заговорила через цифровой аватар 26.08.2023 Женщина, парализованная после инсульта ствола мозга, стала первой в мире, кто может "говорить" через цифровой аватар. Новая технология использует электроды на поверхности мозга для перевода мозговых сигналов в язык и мимику. Это открытие предоставляет перспективы для интерфейсов между мозгом и компьютером (BCI), которые могут изменить жизнь людей, утративших способность говорить в результате травм или болезней. До этого времени пациентам приходилось пользоваться медленными синтезаторами речи, которые базировались на отслеживании глаз или небольших движений лица. Эта технология усложняла естественную коммуникацию. Новая технология использует крошечные имплантируемые на поверхность мозга электроды для выявления электрической активности в области, отвечающей за речи и движения лица. Эти сигналы передаются в язык и мимику цифрового аватара, включая улыбку, насупленность и удивление. Женщина, по имени Энн, перенесшая инсульт ствола мозга 18 лет назад, не может говорить или писать и использует технологию отслеживания движений для медленного выбора букв. Она надеется, что технология аватаров позволит ей в будущем работать консультантом. Результаты исследования показали, что новая технология еще не идеальна, так как она может неправильно декодировать слова в 28% случаев. Однако ученые считают, что это значительный прорыв в разработке таких интерфейсов, которые могут помочь людям с потерей движения или речи. Одним из следующих шагов есть разработка беспроводной версии этой технологии, которая может быть имплантирована под череп. Эксперты надеются, что это позволит людям самостоятельно управлять гаджетами, имеющими большой потенциал для улучшения независимости и социального взаимодействия.

Другие интересные новости:

▪ Пересоленная пища вредит сосудам подростков

▪ Защищенный смартфон Ulefone Armor 11 5G

▪ Эффективно излучающий свет кремниевый материал

▪ Чайные пакетики опасны для человека

▪ Теплый дом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Шпионские штучки. Подборка статей

▪ статья Уважение и преданность - преданность и уважение. Крылатое выражение

▪ статья Когда впервые была применена хирургия? Подробный ответ

▪ статья Работа на печатно-высекальном аппарате. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Реле времени для светильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья ВЧ преобразователь сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024