Dijelaskan di bawah ini perangkat disengaja untuk kendali jarak jauh sepuluh muatan melalui jalur dua kabel komunikasi hingga panjang 10 m. Dapat digunakan untuk mengontrol peralatan radio rumah tangga, mainan, dan untuk mengirimkan informasi tentang status sensor berbagai perangkat.

Yang membedakan perangkat ini dengan perangkat serupa (misalnya, [L]) adalah kemampuannya untuk mengirimkan beberapa perintah secara bersamaan dalam kombinasi apa pun dan kemudahan memantau informasi yang dikirimkan (sesuai dengan posisi kenop atau tombol sakelar pada remote control pemancar) Selain itu, pemancar tidak memerlukan sumber dayanya sendiri - ia diberi daya melalui jalur komunikasi yang sama. Sistem tetap beroperasi ketika tegangan suplai berubah dari 9 menjadi 5 V, dan saat menggunakan sirkuit mikro seri K561 - dari 12 menjadi 5 V. .

Prinsip pengoperasian perangkat adalah sebagai berikut. Perintah yang diperlukan dikirimkan dengan mengatur sakelar panel kontrol ke posisi yang sesuai. Pemancar secara siklis melakukan polling status kontaktor kendali jarak jauh pada frekuensi clock. Urutan pulsa perintah (kontak tertutup berhubungan dengan pulsa pendek, kontak terbuka berhubungan dengan pulsa panjang) ditransmisikan melalui jalur komunikasi ke penerima. Perangkat penerima memproses informasi yang diterima dan menghasilkan sinyal untuk menyalakan beban yang sesuai.

Diagram skema perangkat transmisi ditunjukkan pada Gambar. 1, penerima - pada Gambar. 2. Gambar. 3 mengilustrasikan pengoperasian seluruh sistem.

Setelah penerima dihidupkan dengan sakelar sakelar SA1, tegangan suplai melalui jalur komunikasi melalui dioda VD15 (Gbr. 1) disuplai ke pemancar. Setelah mengisi kapasitor SZ ke tegangan suplai, generator pulsa pendek dengan siklus kerja 5 dan frekuensi pengulangan sekitar 200 Hz, yang dirakit pada elemen DD1.1, DD1.2, mulai beroperasi. Dari pulsa ini (diagram 1, gambar 3), trigger D02.1 menghasilkan sinyal clock (diagram 2) yang dikirim ke counter DD3. Pulsa yang muncul secara berurutan pada output penghitung, tergantung pada keadaan (diagram 3) dari sakelar perintah SA1 - SA10, lolos atau tidak lolos ke input atas elemen DD1.3 (diagram 4). Jika kontak suatu saklar terbuka, maka pada saat yang tepat pulsa dari keluaran generator diterima pada masukan yang sama melalui dioda VD2.

Pulsa panjang (diagram 5) datang ke input kedua elemen DD1.3 dari pemicu DD2.2 setelah setiap siklus polling kontaktor. Sebuah pulsa dikirim ke input yang sama dari pemicu DD2.1, yang melarang lewatnya informasi melalui elemen DD1.3 di setiap paruh pertama waktu polling status sakelar yang sesuai. Rangkaian pulsa yang dibentuk oleh elemen kebetulan DD1.3, setelah dibalik oleh elemen DD1.4 (diagram 6), dikirim ke saklar elektronik pada transistor VT1 dan kemudian ke saluran (diagram 7).

Untuk memastikan pemilihan semburan pulsa pada penerima, pemancar membentuk jeda setelah setiap siklus pemungutan suara, selama itu penghitung penerima direset ke nol.

Rakitan penerima (Gbr. 2), yang dirakit pada elemen DD1.1, DD1.2, adalah multivibrator siaga. Hal ini dipicu oleh menurunnya pulsa informasi yang datang dari transmitter ke pin 2 elemen DD1.1. Sirkuit R1C1 menentukan durasi pulsa keluaran, yang pada akhirnya elemen DD1.3, DD1.4 dan transistor VT3 membentuk pulsa tulis (diagram 8). Pulsa informasi (diagram 7), dibalik oleh transistor VT1 (diperoleh urutan yang mirip dengan diagram 6), disuplai ke input D dari flip-flop DD3 - OD7 (pin 5 dan 9) dan ke input C dari counter DD2, yang, dengan beralih, memungkinkan lewatnya pulsa tulis ke input C dari pemicu yang sesuai.

Pulsa informasi pendek berakhir sebelum pulsa perekam terbentuk, dan sinyal 1 muncul pada keluaran kebalikan dari pemicu ini; jika pulsanya panjang, maka sinyal 0 adalah beban dengan konsumsi arus tidak lebih dari 50... 100 mA dapat dihubungkan ke kolektor masing-masing transistor VT4 - VT13.

Untuk menyetel pencacah DD2 ke keadaan awal, gunakan generator pulsa tunggal yang dibuat pada transistor unijunction VT2. Sirkuit C3R5 mengatur waktu untuk menghasilkan pulsa instalasi, yang harus kurang dari jeda antar semburan (diagram 10). Setelah setiap transmisi informasi, kapasitor SZ dilepaskan melalui dioda VD) dan transistor VT1 pemancar (diagram 9).

Sirkuit mikro seri K176 yang digunakan pada perangkat dapat diganti dengan sirkuit mikro yang sesuai dari seri K561, K564. Alih-alih transistor KT361 G, Anda dapat menggunakan KT361, KT347, KT3107 dengan indeks huruf apa saja. Pemancar SZ dan C2, penerima SZ - K53-1A, sisanya - KM, resistor - MLT.

Perangkat yang dirakit dari suku cadang yang dapat diservis mulai berfungsi segera dan tidak memerlukan penyesuaian.

A. KUSKOV, SASTRA Perm

Inozemtsev V. Encoder dan decoder perintah telekontrol - Radio, 1985, No.7, hal. 40, 41.

Encoder dan decoder yang dibahas dalam artikel ini memungkinkan terciptanya sistem telekontrol yang memungkinkan peralihan enam belas perintah berbeda dari jarak jauh. Saat Anda menekan tombol encoder, decoder diatur ke salah satu dari enam belas kondisi stabil, sesuai dengan tombol yang ditekan. Dengan cara ini, enam belas beban berbeda, enam belas mode, dll. dapat dialihkan. menggunakan jalur komunikasi dua kabel sebagai saluran kontrol.

Keuntungan signifikan dari sistem ini adalah menggunakan basis elemen yang umum dan terjangkau yang digunakan dalam sistem kendali jarak jauh untuk televisi domestik.

Diagram skema encoder ditunjukkan pada Gambar 1. Ini didasarkan pada sirkuit mikro KR1506HL1 - dasar dari remote control untuk televisi US CT. Biasanya, dalam koneksi biasa, di TV, sirkuit mikro ini menghasilkan sinyal untuk mengganti delapan program TV, atau sinyal digital dari "0" ke "9" untuk mengontrol perangkat kontrol TV mikrokontroler multi-program.

Namun secara teknologi, chip ini memiliki kemampuan menghasilkan kode untuk berpindah 16 program. Hal ini dibuktikan dengan hadirnya dua bus X dan Y yang salah satunya di TV 3USTST tidak digunakan untuk berpindah program. Menggunakan kedua bus, masing-masing dengan 8 program, kita mendapatkan 16 perintah. Ketika Anda menekan salah satu tombol pada output dari sirkuit mikro (pin 5), urutan pulsa kode dari perintah ini dihasilkan.

Untuk mengirimkan perintah melalui kabel dua kawat, sistem catu daya node dirancang sedemikian rupa sehingga kabel yang sama digunakan untuk menyuplai kutub daya positif dan mengirimkan pulsa kode. Ini terjadi seperti ini: dalam interval antara transmisi perintah, kapasitor berkapasitas tinggi C1 diisi melalui dioda VD2 dari sumber daya, resistansi keluarannya ditingkatkan dengan resistor R1 (Gambar 2). Tegangan ini disuplai ke stabilizer di VT3 (Gambar 1) dan kemudian ke chip D1.

Pulsa yang dihasilkan oleh sirkuit mikro D1 (Gambar 1) disuplai ke input sakelar transistor pada VT1 dan VT2, yang dihubungkan secara paralel ke sumber listrik. Akibat aksinya, pulsa negatif muncul pada resistor R1 (Gambar 2), yang dirasakan oleh decoder. Selama setiap pulsa (Gambar 1), tegangan suplai encoder turun ke nol, tetapi dioda VD2 menutup pada saat-saat ini dan encoder ditenagai oleh energi yang terakumulasi dalam kapasitor C2 (Gambar 1).

Beras. 2
Dekoder (Gambar 2) dibuat berdasarkan sirkuit mikro KR1506HL2, yang, seperti sirkuit mikro KR1506HL1, dirancang untuk bekerja di sistem kendali jarak jauh TV, dan juga dapat beroperasi dalam mode enam belas program.

Pulsa kode tiba di pin 26 sirkuit mikro ini. Selain masukan serial ini, chip juga mempunyai masukan paralel, yang digunakan di televisi untuk kontrol lokal. Dalam hal ini, sirkuit R3C3 dihidupkan, yang, pada saat daya dihidupkan, membuat chip D1 berfungsi.

Ketika pesan kode tiba, kode biner tertentu yang sesuai dengan perintah yang diterima diatur pada output D1. Kode ini akan tetap ada sampai perintah lain tiba.

Peran decoder dilakukan oleh dua demultiplexer K561KP2 - D2 dan D3. Mereka dimasukkan sedemikian rupa sehingga dari tim pertama hingga kedelapan D3 bekerja, dan dari tim kesembilan hingga keenam belas - D2. Faktanya adalah bahwa pada output "8" (pin 11) D1 hanya ada satu jika bilangan binernya adalah "8" atau lebih, oleh karena itu, ada nol logis dari "0" hingga "7" pada pin ini.

Nol ini masuk ke masukan X D2 dan dalam keadaan apa pun tidak boleh ada satu (keadaan nol atau ketiga) pada keluarannya. Pada saat yang sama, level yang dibalik oleh saklar transistor VT1 disuplai ke input X D3, dan pada saat ini D3 beroperasi. Kemudian, ketika output D1 memiliki kode angka 8 atau lebih, situasinya akan berubah - D2 akan berfungsi, dan D3 akan diblokir.

21-11-2013

Julia Truchsess

Desain Elektronik

Sirkuit ini memecahkan masalah pertukaran informasi melalui kabel di mana tidak ada kabel bebas yang tersisa. Sinyal pembawa dengan kunci pergeseran amplitudo dapat ditransmisikan melalui saluran listrik bertegangan rendah.

Terkadang pertukaran data perlu diatur ketika tidak ada lagi konduktor yang tidak terpakai yang tersisa di kabel perangkat untuk jalur komunikasi khusus. Biasanya masalah ini diselesaikan dengan menggunakan pembawa frekuensi tinggi yang dimodulasi oleh data dan ditransmisikan melalui saluran listrik, khususnya melalui kabel listrik rumah.

Pencarian di Internet menunjukkan bahwa, meskipun masalah ini relevan bagi banyak pengembang, tidak ada yang menawarkan solusi sederhana, murah, dan andal untuk sistem bertegangan rendah. Di bawah ini adalah hasil upaya untuk mengisi kesenjangan ini. Harap dicatat bahwa tanpa tindakan pencegahan keselamatan sirkuit khusus, sirkuit ini tidak cocok untuk aplikasi tegangan tinggi.

Perangkat ini, yang hanya membutuhkan sedikit komponen terpisah dan beberapa chip, dapat mengirimkan dan menerima data dengan andal dengan kecepatan hingga 32 kbps pada frekuensi pembawa 2,6 MHz. Kecepatan ini kemungkinan besar dapat ditingkatkan berkali-kali lipat dengan menggunakan frekuensi pembawa yang lebih tinggi dan mengubah peringkat komponen. Rangkaian ini dapat beroperasi pada kabel dengan kapasitansi hingga 10 nF dan memiliki tingkat radiasi elektromagnetik yang rendah. Ini mentransmisikan data dalam format asinkron serial standar yang kompatibel dengan UART, tetapi tidak ada yang menghalangi pengembang untuk menggunakan pengkodean Manchester atau protokol lainnya.

Untuk mempermudah, penguncian amplitudo pembawa digunakan dan tidak ada solusi sirkuit yang disediakan untuk menekan kebisingan intrinsik, selain rasio signal-to-noise yang baik. Jika diinginkan, pengembang dapat menerapkan deteksi dan koreksi kesalahan perangkat lunak.

Mikrokontroler PIC dengan seperangkat periferal sangat ideal untuk sirkuit kita. Secara khusus, modul PWM atau pengatur waktu yang dapat diprogram akan digunakan untuk menghasilkan pulsa sinyal pembawa gelombang persegi, serta komparator kecepatan tinggi dengan input rel-ke-rel (Gambar 1). Tentu saja, jika Anda memiliki perangkat periferal yang sesuai, Anda dapat menggunakan mikrokontroler lainnya.

Diagram menunjukkan dua transceiver. Transceiver 1 (kiri) adalah node "jarak jauh" yang menerima daya dari Transceiver 2 "basis" (kanan). Induktor L1 dan L2 mengisolasi pembawa frekuensi tinggi dari power rail impedansi rendah.

Beberapa node dapat dihubungkan ke bus multipoint jika setiap node dipisahkan dari saluran listrik dengan memisahkan induktansi. Induktor kecil yang dipasang di permukaan dapat digunakan, tetapi arus operasinya harus memberikan daya ke beban dengan margin tertentu.

Bagian transmisi transceiver dibuat pada driver bus U2 tiga saluran tunggal dari keluarga TinyLogic (). Output driver dihubungkan ke bus melalui elemen R1 dan C1. Resistor R1 menyediakan beberapa penyaringan untuk mengurangi tingkat radiasi elektromagnetik yang dihasilkan oleh tepi curam pembawa persegi panjang.

Titik sambungan penerima dibentuk oleh elemen C2, D2 dan D3, diikuti oleh dua detektor puncak. Detektor pertama, dengan konstanta waktu kira-kira sepertiga durasi bit informasi, mendemodulasi pembawa untuk memulihkan sinkronisasi data. Yang kedua, dengan konstanta waktu kira-kira 50 kali durasi bit data, secara adaptif memulihkan tingkat pembawa. Resistor R3 dan R5 membagi level ini menjadi sekitar dua pertiga amplitudo pembawa.

Keluaran kedua detektor dihubungkan ke masukan komparator analog internal mikrokontroler, yang akhirnya menghasilkan sinyal data persegi panjang, yang kemudian dikirim ke UART melalui rangkaian eksternal. Resistor R4 sedikit membiaskan masukan non-pembalik dari komparator ke atas untuk memberikan tingkat log yang dapat diprediksi tanpa adanya pertukaran. 1".

Perlu dicatat bahwa input dan output transceiver selalu terhubung bersama, jadi harus berhati-hati agar program mengabaikan sinyal yang diterima dari pemancarnya sendiri.

Pada Gambar 2, bentuk gelombang kuning menunjukkan data digital mentah yang dikirim oleh transceiver jarak jauh ke port transmisi UART. Warna biru menunjukkan hasil modulasi pembawa seperti yang terlihat pada power rail. Warna merah jambu menunjukkan sinyal yang didemodulasi dan direkonstruksi yang berasal dari keluaran komparator ke masukan RXD UART.

Gambar 3 mengilustrasikan rincian proses demodulasi dan pemulihan data. Sinyal input dengan kunci amplitudo (biru), setelah diproses oleh dua detektor, diumpankan ke input pembalik dan non-pembalik dari komparator (masing-masing kuning dan hijau). Data yang dipulihkan dari keluaran pembanding ditampilkan dalam warna merah muda.

Julia Truchsess memiliki karier yang sukses dalam menciptakan sejumlah mainan elektronik, termasuk MicroJammers, Rhythm Rods, dan Singing Bouncy Baby, banyak di antaranya terjual jutaan kopi. Pada akhir 1990-an, Julia mendapat ide tentang bingkai foto digital, yang produksinya segera diselenggarakan di bawah merek Digi-Frame. Setelah debut Digi-Frame, banyak perusahaan besar mulai memproduksi produk serupa, namun menurut para pengamat, Digi-Frame adalah “Rolls-Royce of frame.”

Julia menjalankan Pragmatic Designs (www.pragmaticdesigns.com), yang didirikan pada tahun 1986.

Banyak perangkat kendali jarak jauh menggunakan keyboard yang disederhanakan, yang memungkinkan Anda mengirimkan informasi tentang status tombol ke mikrokontroler hanya melalui dua kabel. Prinsipnya adalah ketika Anda menekan setiap tombol di antara dua konduktor ini, sebuah resistor dengan resistansi tertentu dihidupkan, tegangan antara dua konduktor ini berubah, dan memiliki nilai tertentu untuk setiap tombol, dan kemudian, dengan bantuan internal pembanding, mikrokontroler memahami perintahnya.

Prinsip ini juga dapat digunakan dalam sistem kendali jarak jauh multi-perintah melalui dua kabel (misalnya, pada perangkat keamanan, atau untuk mengontrol perangkat dan model).

Panel kontrol berisi empat tombol S1-S4 dan resistor R1-R3 dengan nilai berbeda. Tombol dan resistor ini disertakan di antara dua kabel. Sekarang, tergantung pada tombol yang ditekan, hambatan antara kabel (titik "A" dan "B", ketika Anda menekan S1 adalah nol, pada S2 - 1,5K, pada S3 - 4,7K" pada S4 - 15K. peran dekoder perintah dilakukan oleh empat chip A1 pembanding.

Pada posisi awal, saat semua tombol terbuka. tegangan pada keluaran keempat komparator adalah negatif. Ketika tegangan antara titik "A" dan "B" menurun, yang terjadi ketika salah satu tombol ditekan, levelnya menjadi lebih rendah. dibuat oleh pembagi tegangan pada resistor R6-R10, komparator dipicu secara berurutan dan outputnya masuk ke keadaan positif.

Jadi, ketika Anda menekan tombol S4 (tegangan tertinggi antara "A" dan "B"), level positif diatur pada output komparator A1.1, jika tombol S3 ditekan, maka tegangannya lebih rendah dan sekarang, selain A1.1, A1 juga terpicu. 2 (sekarang ada tegangan positif pada output kedua komparator), kemudian ketika S2 ditekan, tegangan semakin berkurang dan level positif pada output A1.3 ditambahkan. ke dua yang pertama; ketika Anda menekan S1, tegangan antara titik "A" dan "B" adalah nol dan level positif diatur pada output semua pembanding.

Dioda VD1 dan kapasitor C1 berfungsi untuk mencegah alarm palsu dari gangguan pada saluran kabel. Sangat mudah untuk menambah jumlah perintah; cukup dengan melanjutkan rantai pembanding dan memilih nilai resistor baru di keyboard.

Alih-alih sirkuit mikro yang diimpor dengan empat pembanding, Anda dapat menggunakan empat pembanding kami, misalnya K521CA3 atau lainnya.

Lengkapi rangkaian, sebaiknya dengan dekoder logis yang mengubah kode peralihan sekuensial menjadi peralihan desimal. Dalam hal ini, perlu menggunakan catu daya polar tunggal (dari 12 hingga 24V) atau membuat driver level logika pada output setiap komparator, yang terdiri dari dioda dan resistor, untuk memutus level negatif. .