Радиоуправляемая розетка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

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

 Комментарии к статье

Описано несложное устройство, позволяющее дистанционно включать и выключать напряжение в сетевой розетке. Управление происходит по радиоканалу, причем применены специализированные микросхемы кодера и декодера команд, что позволило обойтись без микроконтроллеров.

Несложная система радиоуправления с использованием готовых радиомодулей была описана в [1]. Кодирование и декодирование команд в ней выполняли микроконтроллеры. Между тем для решения этой задачи существуют недорогие специализированные комплекты микросхем. В частности, кодер PT2262 [2] и декодер PT2272 [3] или их аналоги другого производителя - SC2262 [4] и SC2272 [5].

Для передачи команды кодер этого типа формирует кодовое слово, показанное на рис. 1 . Оно содержит 12 информационных разрядов и заканчивается разрядом синхронизации. Каждый из информационных разрядов может иметь значение не только привычных нуля и единицы, но и третье "плавающее", соответствующее никуда не подключенному выводу микросхемы.

Рис. 1. Кодовое слово

Примененный в предлагаемом устройстве декодер считает первые восемь разрядов кода (A0-A7) адресными и воспринимает команду, передаваемую разрядами D0-D3, только в случае совпадения принятого адреса с собственным, заданным подключением соответствующих выводов микросхемы.

Для передачи по радиоканалу значения разрядов слова закодированы в соответствии с рис. 2. Длительность передачи каждого разряда - 32T, где T - период повторения импульсов внутреннего тактового генератора микросхемы. Его обычно устанавливают равным 50...100 мкс. Разряд со значением ноль - дважды повторенная последовательность импульса длительностью 4T и паузы длительностью 12T. При передаче единицы последовательность обратная - импульсы длительностью 12T разделены паузами длительностью 4Т. "Плавающему" состоянию соответствует последовательность: импульс 4T, пауза 12T, импульс 12T, пауза 4Т. Завершает передачу кодового слова синхроимпульс длительностью 4T, за которым следует пауза длительностью минимум 124T.

Рис. 2. Кодировка

Надежность приема достигается тем, что передача одного и того же кодового слова повторяется несколько раз, а приемник считает информацию достоверной, приняв одно и то же несколько раз подряд (как правило, не менее трех).

Адресные входы кодера (в передатчике) и декодера (в приемнике) должны быть подключены одинаково. Они могут иметь три состояния. Те, которым в кодовом слове соответствует ноль, соединяют с общим проводом, которым соответствует единица - с плюсом питания, остальные (плавающие) оставляют свободными. Период колебаний внутреннего тактового генератора зависит от сопротивления резистора, подключенного между выводами 15 и 16 микросхемы кодера.

Таким же образом этот период устанавливают и в декодере. Но у кодера и декодера этот период получается одинаковым (что необходимо для правильной работы) при резисторах разного сопротивления.

На рис. 3 показана схема кодера системы дистанционного управления на микросхеме PT2262 (DD1). При нажатии на любую из кнопок SB1-SB4 через открывшийся диод из числа VD1-VD4 на эту микросхему поступает напряжение питания. Она формирует на своем выходе DOUT кодовое слово рассмотренного выше формата, в котором разряды A0-A7 имеют значения, заданные подключением одноименных входов микросхемы. Значение того из разрядов D0-D3, который соединен с нажатой кнопкой, равно единице, а остальных - нулю.

Рис. 3. Схема кодера системы дистанционного управления на микросхеме PT2262 (DD1)

Сигнал с выхода DOUT управляет передатчиком. Высокий уровень на этом выходе включает передатчик, а низкий - его выключает. Это так называемая амплитудная манипуляция (англ. OOK - on/off keying).

В продаваемых комплектах аппаратуры радиоуправления передатчик выполнен, как правило, в виде малогабаритного пульта, к которому можно прикрепить, например, брелок с ключами (рис. 4). На рис. 5 на плате передатчика видны восемь контактных площадок для установки адреса.

Рис. 4. Пульт управления

Рис. 5. Плата передатчика

Принципиальная схема декодера системы радиоуправления с узлом управления исполнительным устройством (розеткой) показана на рис. 6. Здесь применен готовый модуль приемника XD-YK04-M4-315MHz (рис. 7) из приобретенного набора. В нем установлена микросхема декодера SC2272-M4 (полный аналог PT2272-M4). Из имеющихся в модуле элементов на схеме показаны только эта микросхема (DD1) и разъем X1, которым модуль подключают к внешним цепям.

Адресные входы декодера должны быть распаяны аналогично адресным входам кодера в пульте управления, только в этом случае декодер сможет опознать отправленную ему команду. Достоверность принятой команды подтверждает высокий логический уровень на выходе VT декодера.

Рис. 6. Принципиальная схема декодера системы радиоуправления

Рис. 7. Модуль приемника XD-YK04-M4-315MHz

Индекс M4 в названии микросхемы означает, что она трактует как команду значения четырех старших разрядов принятого 12-разрядного кода и не запоминает их, выводя на выходы D0-D3 лишь кратковременно. По завершении приема кодовой посылки уровни на этих выходах становятся нулевыми. Такие микросхемы наиболее распространены, однако встречаются и микросхемы с буквой L в суффиксе. Они сохраняют принятый код на выходах до приема следующей команды. Чтобы получить такой же эффект с микросхемой, имеющей индекс M, в описываемое устройство пришлось добавить триггер-защелку на микросхеме DD2.

Нажатие на кнопку SB2 пульта (см. рис. 3) устанавливает на выходе D1 декодера DD1 высокий уровень, который чуть позднее подтверждается таким же уровнем на выходе VT. В результате низкий уровень на выходе элемента DD2.2 переключает триггер на элементах DD2.3 и DD2.4 в состояние с низким уровнем на выходе элемента DD2.3 и высоким на выходе DD2.4. Это открывает транзистор VT1. Реле K1 срабатывает, подавая напряжение ~230 В на розетку XS1. В этом состоянии триггер и все устройство остаются и по завершении команды.

При нажатии на пульте на кнопку SB1 высокий уровень появится на выходе D0 декодера DD1. Триггер на элементах DD2.3 и DD2.4 будет переведен этим в состояние с низким уровнем на выходе элемента DD2.4, что закроет транзистор VT1. Разомкнувшиеся контакты K1.1 отключат напряжение от розетки XS1. Индикатором такого состояния служит выключенный светодиод HL1.

Узел питания приемника и исполнительного устройства от сети ~230 В выполнен по бестрансформаторной схеме с гасящим избыток напряжения конденсатором C1. Стабилитрон VD5 ограничивает до 24 В напряжение на выходе мостового выпрямителя на диодах VD1-VD4. Резистор R1 уменьшает бросок зарядного тока конденсатора C1 в момент включения питания. Резистор R2 нужен для разрядки этого конденсатора после отключения устройства от сети. Установленное на использованной плате реле - SHD-24VDC-F-A.

Приемная часть устройства радиоуправления собрана в электромонтажной коробке размерами 100x100x50 мм, на крышке которой установлена обычная сетевая розетка для открытой проводки ХS1. Внутри коробки размещены три платы. Находящаяся на плате модуля приемника штыревая часть разъема X1 вставлена в его гнездовую часть, установленную на макетной плате с триггером на микросхеме DD2. Плата с транзистором VT1, реле K1 и узлом питания - от неисправного датчика движения ДД-009, на которой исходно установленный интегральный стабилизатор 78L09 заменен на 78L05. На схеме (см. рис. 6) находящиеся на этой плате детали расположены ниже штрихпунктирной линии. Внешний вид конструкции показан на рис. 8.

Рис. 8. Внешний вид конструкции

Практика показала, что причиной неустойчивой работы устройства может быть недостаточная емкость гасящего конденсатора C1. Например, при емкости этого конденсатора 0,33 мкФ (такой конденсатор был установлен в датчике движения) и срабатывании реле K1 напряжение на стабилитроне VD5 падает ниже 5 В, а оно не должно быть менее 7...8 В. Поэтому конденсатор нужно заменить другим, большей емкости.

Потребляемый устройством ток не превышает 20 мА. Для его снижения можно заменить микросхему К555ЛА3 более экономичной 74HC00. Можно отказаться от использования светодиода HL1. Если приобрести готовые модули не удастся, то используемые в конструкции детали можно найти в беспроводном дверном звонке.

В приемном устройстве отсутствуют какие-либо органы управления. Высокочастотные узлы уже настроены изготовителем комплекта. Необходимо лишь установить одинаковые адреса на выводах микросхем кодера в пульте управления и декодера в модуле приемника.

Оставшимися неиспользованными двумя кнопками пульта можно управлять другими устройствами. Например, добавив в приемник второй триггер, аналогичный собранному на микросхеме DD2, и еще один исполнительный узел со своей розеткой. Система радиоуправления станет двухканальной.

Литература

1. Пахомов А. Радиоуправляемый сетевой удлинитель. - Радио, 2014, № 7, с. 31 - 34.
2. PT2262 Remote Control Encoder. - URL: princeton.com.tw/Portals/0/Product/PT2262_5.pdf.
3. PT2272 Remote Control Decoder. - URL: princeton.com.tw/Portals/0/Product/PT2272.pdf.
4. Remote Control Encoder SC2262. - URL: sc-tech.cn/en/SC2262.pdf.
5. Remote Control Decoder SC2272. - URL: sc-tech.cn/en/SC2272.pdf.

Автор: А. Пахомов

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:

Определена масса света 09.09.2024

Вопрос о том, имеет ли свет массу, давно занимает умы ученых. Если бы оказалось, что фотон, частица света, действительно обладает ненулевой массой, это перевернуло бы наше понимание Вселенной и основополагающих законов физики. Недавнее исследование, проведенное командой ученых из Сычуаньского университета науки и техники, Китайской академии наук и Нанкинского университета, сделало значительный шаг в этом направлении, установив новый предел для возможной массы фотона. Исследование основывалось на анализе данных, собранных с помощью массива синхронизации пульсаров Паркса, а также на наблюдениях быстрых радиовсплесков - загадочных и мощных сигналов, исходящих из далеких галактик. Пульсары, являющиеся нейтронными звездами, испускающими регулярные пульсирующие лучи радиоволн, и радиовсплески, наблюдаемые в межгалактическом пространстве, предоставляют уникальные возможности для исследования природы света. Основное внимание в исследовании было уделено так называемой мере дисперсии - хар ...>>

Плазма способна изменять магнитные поля 09.09.2024

Взаимодействие плазмы с магнитными полями остается одной из ключевых загадок как в астрофизике, так и в разработке термоядерных реакторов. Плазма, состоящая из заряженных частиц, играет важную роль во многих космических и лабораторных процессах. От взаимодействия плазмы с магнитными полями зависит многое - от поведения звезд до перспектив создания устойчивой термоядерной энергии на Земле. Новое открытие ученых из Принстонской лаборатории физики плазмы в США обещает изменить наше понимание этих сложных процессов. Исследователи разработали инновационный метод, позволяющий с беспрецедентной точностью зафиксировать, как плазма взаимодействует с магнитными полями. С помощью протонной радиографии они смогли визуализировать эти взаимодействия, что ранее было недоступно. Процесс начинается с создания плазмы, которую получают, направляя мощный лазер на небольшой пластиковый диск. Одновременно создаются протоны - частицы, которые физики использовали в качестве диагностического инструмента. ...>>

Мужчины вредят природе больше женщин 08.09.2024

Вопрос о том, кто больше вредит окружающей среде - мужчины или женщины, оказался в центре внимания после публикации нового исследования шведских ученых. Результаты исследования показывают, что мужчины, по сравнению с женщинами, способствуют большему выбросу вредных веществ в атмосферу. Причем это связано не с профессиональной деятельностью или владением предприятиями, а с различиями в потребительском поведении. Исследование выявило, что мужчины тратят на 16% больше средств на товары и услуги, которые оказывают значительное негативное воздействие на окружающую среду. В первую очередь речь идет о продуктах, производство и использование которых сопровождается повышенным уровнем выбросов парниковых газов, способствующих глобальному потеплению. Хотя женщины расходуют сопоставимое количество денег, они выбирают товары и услуги, менее вредные для экологии. Наиболее заметная разница была обнаружена в расходах на автомобильное топливо. Мужчины значительно чаще покупают бензин и дизельное ...>>

Случайная новость из Архива Экшен-камера GoPro Hero6 Black 30.09.2017 GoPro анонсировала свою новую экшен-камеру Hero6 Black, которая, по словам самой компании, является самым производительным и удобным гаджетом в ее истории. Здесь используется новый процессор GP1 и значительно улучшенная система стабилизации изображения. Камера умеет снимать 4К-видео с разрешением 3840х2160 точек на скорости 60 кадров в секунду и в формате Full HD 1920х1080 точек с 240 кадрами в секунду. Влагозащищенный корпус позволяет вести съемку на глубине до 9 метров. Управлять камерой можно с помощью 2-дюймового сенсорного дисплея. Здесь также имеются модули Wi-Fi (5 ГГц), Bluetooth, GPS, акселерометр и гироскоп. Цена GoPro Hero6 Black составляет 569,99 евро.

Другие интересные новости:

▪ Робот-полицейский

▪ Рекорд передачи данных по 6G

▪ Процессоров от NVIDIA не будет

▪ Емкая и дешевая Li-Ion батарея

▪ Определение прозрачных объектов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Смерть, где твое жало? Крылатое выражение

▪ статья Кто был первым правителем Англии? Подробный ответ

▪ статья Орнитоз, пситтакоз. Медицинская помощь

▪ статья Усилитель класса В. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Транзисторы IRF820 - IRF840S. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024