|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ Дополнительный ПДУ для спутникового ресивера
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Телевидение, видеотехника Автор решил проблему дистанционного управления спутниковым ресивером из двух
разных помещений, разработав и изготовив дополнительный упрощенный ПДУ на
микроконтроллере. Он пригоден для работы с аппаратами, оборудованными
дистанционным ИК-управлением по протоколу NEC.
Проблема управления спутниковым ресивером с помощью одного ПДУ из двух разных
помещений хорошо знакома тем, кто по разным причинам не стал тратиться на
дополнительный ресивер. С этой проблемой столкнулся и я. Чтобы, находясь на
кухне, включить ресивер или переключить канал, приходилось каждый раз идти в
комнату, где он установлен.
После множества таких "походов" было решено сделать удлинитель, транслирующий
ИК-команды из кухни в комнату. В различных изданиях не раз публиковались статьи
о таких удлинителях, принимающих ИК-команды ПДУ в одном помещении и повторяющих
их в другом. Но и тут выявилось неудобство: ПДУ все равно приходилось носить с
собой.
Чтобы устранить его, возникла идея разработать для управления ресивером из
кухни самодельный упрощенный пульт, оснащенный лишь пятью кнопками, с помощью
которых можно включать и выключать ресивер, а также последовательно перебирать
каналы в одном и другом направлениях. Пульт постоянно находится на кухне, а его
излучающий диод вынесен на проводах в помещение, где находится ресивер, который
исполняет подаваемые команды.
![]() Рис.1 Но прежде нужно было выяснить, по какому протоколу и какие коды команд передает
основной ПДУ ресивера "HD IVR ready S-21". Для наблюдения формы сигналов
подаваемых им команд я не стал делать какие-либо сложные приспособления, а
воспользовался фототранзистором, подключенным по схеме, изображенной на рис. 1,
к входу цифрового осциллографа. В качестве VT1 можно использовать не только
фототранзистор указанного на схеме типа, но и любой другой. Я, например, с
успехом применял сделанный из германиевого p-n-p транзистора МП14Б путем
удаления крышки корпуса. Для этого она аккуратно сминалась бокорезами у
основания, пока не отделялась полностью. Результат показан на рис. 2. ИК-луч
направляют на кристалл вскрытого транзистора со стороны эмиттера. Вместо
фототранзистора можно применить и фотодиод, например, ФД263.
![]() Рис. 2 По снятым осциллограммам можно определить, к какому типу протоколов принадлежат
записанные последовательности импульсов. Описание основных протоколов,
используемых в системах дистанционного управления бытовой техникой, можно найти
в статье А. Торреса "Инфракрасное дистанционное управление" altor1.narod.ru/Articles/IRC.pdf. Выяснилось, что ПДУ ресивера "HD IVR ready S-21" работает
согласно протоколу NEC, поэтому программа микроконтроллера разрабатываемого
пульта была написана под этот протокол.
![]() Рис. 3 Схема дополнительного ПДУ изображена на рис. 3. Благодаря применению
микроконтроллера ATtiny2313 (DD1) он получился очень простым. В исходном
состоянии, когда ни одна из кнопок SB1-SB5 не нажата, микроконтроллер находится
в спящем режиме. В этом состоянии пульт потребляет ток менее 1 мкА, что
позволяет питать его от батареи GB1 без выключателя. При нажатии на любую из
кнопок микроконтроллер переходит в рабочий режим и формирует серию импульсов,
образующих передаваемый код. Он представляет собой посылку из длинного
стартового импульса, восьмиразрядного адреса устройства, которому посылается
команда, и собственно кода команды такой же разрядности. Адрес и команда
передаются дважды - в прямом и проинвертированном виде (рис. 4). Это дает
возможность ресиверу проверить, не искажена ли принятая посылка, а также делает
общую длительность передачи одинаковой при любых сочетаниях адреса и команды. В
заключение сформированной последовательностью модулируют по амплитуде поднесущую
- импульсы с частотой повторения 38 кГц.
Для генерирования импульсов такой частоты в микроконтроллере использован
таймер/счетчик Т0. Он ведет счет тактовых импульсов частотой 8 МГц в регистре
TCNT0. Содержимое этого регистра сравнивается с числом, записанным в регистре
совпадения OCR0A. В момент совпадения счетный регистр обнуляется, а состояние
выхода OC0A (вывод 14 микроконтроллера) меняется на противоположное, это
происходит каждые 13 мкс. Модуляция поднесущей кодовой последовательностью
происходит путем программного включения и выключения таймера/счетчика Т0.
Для формирования кодовой последовательности предназначена функция Send_Com (adr,
cmd), параметры которой - значения адреса и кода команды. Первый из них (adr)
для управления спутниковым ресивером "HD IVR ready S-21" всегда задают равным 8,
это адрес этого ресивера в его системе ДУ Адрес других ресиверов может быть
иным, его необходимо выяснить при описанном выше исследовании передаваемых
заменяемым ПДУ кодовых посылок. Второй параметр (cmd) - собственно код команды.
В рассматриваемом случае при нажатиях на разные кнопки он задается в программе в
соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Число команд, подаваемых рассматриваемым ПДУ, можно увеличить с пяти до
восьми - именно столько выводов, по изменению уровня на которых микроконтроллер
ATtiny2313 может выходить из спящего режима, имеет его порт В. Чтобы добавить
команды, следует верхний (по схеме) вывод резистора R1 перенести c вывода 14 на
вывод 9 (PD5) микроконтроллера и установить в устройство еще три кнопки,
подключив их к выводам 12-14 (PB0-PB2) и минусу напряжения питания.
Таблица 2
В файле nec_protoc.c нужно найти функцию main и внести изменения в ее
начальный фрагмент (раздел инициализации) в соответствии с табл. 2. В тело
следующего за этим разделом бесконечного цикла while(1){} добавляют три условных
оператора, подобных приведенному в табл. 3. Они различаются только тем, что в
каждом из них вместо PINB.7 проверяется состояние одного из входов (PINB.0,
PINB.1, PINB.2), к которым подключены дополнительные кнопки, а параметром cmd
функции Send_Com служит код команды, подаваемый при нажатии на соответствующую
кнопку.
![]() Внеся все изменения, программу необходимо транслировать заново, а полученный
HEX-файл загрузить в микроконтроллер. Если необходим пульт, способный подавать
более восьми команд, придется заменить микроконтроллер, например, на ATmega88.
По завершении передачи команды функция sleep_enable переводит микроконтроллер в
режим power_down с очень маленьким током потребления, что важно для ПДУ с
батарейным питанием. Из этого режима микроконтроллер выведет только следующее
нажатие на любую кнопку.
При поступлении импульсов с вывода 14 микроконтроллера (или его вывода 9 в
случае доработки программы) на базу транзистора VT1 импульсный ток течет через
излучающий диод VD1. Команда передается "в эфир". Сопротивление резистора R2
подбирают в зависимости от максимальной удаленности диода VD1 от фотоприемника
ресивера. Следует учитывать, что для излучающего диода указанного на схеме типа
ток в импульсе длительностью не более 100 мкс не должен превышать 200 мА.
![]() Рис. 5 Печатная плата ПДУ показана на рис. 5. На ней размещены все детали, за
исключением диода VD1. Они смонтированы на той стороне, где печатных проводников
больше. В переходные отверстия, показанные на чертеже залитыми, вставляют и
пропаивают с двух сторон короткие отрезки луженого провода. При желании печать
можно сделать односторонней, заменив печатные проводники, соединяющие переходные
отверстия с контактами кнопок, перемычками из изолированного провода.
В качестве VT1 может быть использован практически любой n-p-n транзистор с
h21a > 100 и Iкmax >100мА. Излучающий диод TSAL6200 можно заменить
отечественным, например, АЛ107А или АЛ107Б. Конденсаторы - любые малогабаритные
емкостью 12...22 пФ. Резисторы - МЛТ или импортные.
![]() Рис. 6 Готовый пульт изображен на рис. 6. Отсек с тремя гальваническими элементами или
четырьмя аккумуляторами типоразмера AA, образующими батарею GB1, крепят к
текстолитовой пластине, устанавливаемой над платой на металлических стойках. В
таком виде пульт помещают в любое удобное и доступное для управления им место.
Излучающий диод VD1 выносят на длинных проводах в комнату, где находится
управляемый ресивер, и размещают так, чтобы между этим диодом и фотоприемником
ресивера была прямая видимость.
Программа загружается во FLASH-память микроконтроллера с помощью любого
программатора, способного работать с микроконтроллерами семейства AVR. Она
написана на языке С и откомпилирована в системе Code VisionAVR. В налаживании
пульт не нуждается и при правильном монтаже начинает работать сразу.
Файл печатной платы в формате SprintLayout5.0 и программу микроконтроллера
можно скачать с ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/10/RC.zip.
Автор: И. Чухарев
раздел сайта Инструкции по эксплуатации журналы Evil Genius (годовые архивы) книга Простейшие схемы автоматического управления электроприводами. Шувалов К.И., 1962 книга Самодельный вибропреобразователь. Гершгал Д.А., Дараган-Сущов В.И., 1951 статья В какой стране пожилые люди могут увеличивать время зеленого сигнала на светофоре? статья Переделка калильного микродвигателя в компрессионный справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия S
|