Συσκευή τηλεχειρισμού υπερύθρων. Σχέδιο τηλεχειρισμού συσκευών. Από την ιδέα στην υλοποίηση
Γεια σε όλους! Εδώ θα μιλήσουμε για το πώς να φτιάξετε τον απλούστερο έλεγχο υπερύθρων (). Μπορείτε ακόμη να ελέγξετε αυτό το κύκλωμα με ένα κανονικό τηλεχειριστήριο τηλεόρασης. Σας προειδοποιώ αμέσως, η απόσταση δεν είναι μεγάλη - περίπου 15 εκατοστά, αλλά ακόμη και αυτό το αποτέλεσμα θα ευχαριστήσει έναν αρχάριο στην εργασία. Με έναν αυτοσχέδιο πομπό η εμβέλεια διπλασιάζεται, δηλαδή αυξάνεται περίπου κατά άλλα 15 εκατοστά. Το τηλεχειριστήριο είναι κατασκευασμένο απλά. Συνδέουμε το IR LED στην "κορώνα" των 9 βολτ μέσω μιας αντίστασης 100-150 ohm, ενώ εγκαθιστούμε ένα κανονικό κουμπί χωρίς κλείδωμα, το κολλάμε στην μπαταρία με ηλεκτρική ταινία και η ηλεκτρική ταινία δεν πρέπει να παρεμβαίνει στην υπέρυθρη ακτινοβολία του το IR LED.Η φωτογραφία δείχνει όλα τα στοιχεία που χρειαζόμαστε για τη συναρμολόγηση του κυκλώματος
2. Αντίσταση για 1 ohm, και για 300-500 ohms (Για λόγους σαφήνειας, έβαλα αντιστάσεις για 300 και 500 ohm στη φωτογραφία)
3. Αντίσταση κοπής για 47 kom.
4. Τρανζίστορ KT972A ή παρόμοιο σε ρεύμα και δομή.
5. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε LED χαμηλής τάσης.
Σχηματικό διάγραμμαΔέκτης ελέγχου υπερύθρων σε ένα τρανζίστορ:
Ας αρχίσουμε να φτιάχνουμε έναν φωτοανιχνευτή. Το διάγραμμά του ελήφθη από ένα βιβλίο αναφοράς. Αρχικά σχεδιάζουμε τον πίνακα με μόνιμο μαρκαδόρο. Αλλά μπορείτε να το κάνετε αυτό ακόμη και αν κρεμάσετε την εγκατάσταση, αλλά καλό είναι να το κάνετε σε PCB. Ο πίνακας μου μοιάζει με αυτό:
Λοιπόν, τώρα, φυσικά, ας ξεκινήσουμε τη συγκόλληση των στοιχείων. Συγκόλληση τρανζίστορ:
Συγκολλήστε μια αντίσταση 1 kOhm (Kilohm) και μια αντίσταση κατασκευής.
Και, τέλος, κολλάμε το τελευταίο στοιχείο - αυτή είναι μια αντίσταση 300 - 500 Ohm, την έβαλα στα 300 Ohm. Το δημοσίευσε με αντιθετη πλευρα πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, γιατί δεν μου επέτρεψε να τον αγγίξω από την μπροστινή πλευρά, λόγω των μεταλλαγμένων ποδιών του =)
Καθαρίζουμε όλο το πράγμα με μια οδοντόβουρτσα και οινόπνευμα για να ξεπλύνουμε το υπόλοιπο κολοφώνιο. Εάν όλα συναρμολογηθούν χωρίς σφάλματα και η φωτοδίοδος λειτουργεί σωστά, θα λειτουργήσει αμέσως. Ένα βίντεο αυτού του σχεδίου σε δράση μπορείτε να δείτε παρακάτω:
Στο βίντεο η απόσταση είναι μικρή, αφού έπρεπε να κοιτάξεις ταυτόχρονα και την κάμερα και το τηλεχειριστήριο. Επομένως, δεν μπορούσα να εστιάσω τις οδηγίες του τηλεχειριστηρίου. Αν βάλετε φωτοαντίσταση αντί για φωτοδίοδο, θα αντιδράσει στο φως, προσωπικά επιβεβαίωσα ότι η ευαισθησία είναι ακόμα καλύτερη από πρωτότυπα διαγράμματαφωτοαντίσταση. Έδωσα 12V στο κύκλωμα, λειτουργεί καλά - το LED ανάβει έντονα, η φωτεινότητα και η ευαισθησία της φωτοαντίστασης ρυθμίζονται. Επί του παρόντος, χρησιμοποιώντας αυτό το κύκλωμα, επιλέγω στοιχεία ώστε να μπορώ να τροφοδοτήσω τον δέκτη υπερύθρων από 220 βολτ και η έξοδος στη λάμπα είναι επίσης 220 V. Ιδιαίτερες ευχαριστίες για το παρεχόμενο διάγραμμα: τα κυνηγετικά φαντάσματα . Το υλικό παρέχεται από:
Έχοντας συλλέξει Προγραμματιστής JDM, ας αρχίσουμε να ψάχνουμε για κάποιο εύκολο στην επανάληψη μοτίβο. Πολύ συχνά αυτά είναι κοινά φώτα LED που αναβοσβήνουν ή ρολόγια LED, αλλά η πρώτη επιλογή Πρακτική εφαρμογησχεδόν κανένα, και το δεύτερο συχνά δεν είναι κατάλληλο, όχι επειδή είναι ανεπιθύμητο, αλλά επειδή ένας ραδιοερασιτέχνης, ειδικά ένας αρχάριος ή που ζει στην άκρη, δεν έχει πάντα τα απαραίτητα στοιχεία (για παράδειγμα, αντηχείο χαλαζίαή ενδείξεις LED).
Το σχέδιο που προτείνεται παρακάτω, προερχόμενο από τον ιστότοπο Zhelezo-off (http://aes.at.ua/publ/31-1-0-61), χρησιμοποιεί πιο προσβάσιμα στοιχεία.
Αντικατέστησα τον φωτοαισθητήρα TSOP1738 με έναν TSOP1736, αλλά μπορείτε να πειραματιστείτε με παρόμοια εξαρτήματα που αφαιρέθηκαν από ελαττωματικό εξοπλισμό.
Οι μικροελεγκτές που υποδεικνύονται στο διάγραμμα αναβοσβήνουν με διαφορετικό υλικολογισμικό - και οι δύο εκδόσεις υλικολογισμικού μπορούν να ληφθούν από τον ιστότοπο που αναφέρεται παραπάνω.
Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε ρελέ με τάση περιέλιξης 12 βολτ.
Λίγο για τις υπόλοιπες λεπτομέρειες, καθώς οι τιμές ορισμένων από αυτές δεν είναι πολύ σαφείς στο διάγραμμα:
C1 - 220 μF 25 V;
C2 - 220 µF, τουλάχιστον 10 V.
C3 - 0,1 μF (εδώ μπήκε ένα τυπογραφικό λάθος στο διάγραμμα του συγγραφέα - ο επόμενος πυκνωτής, ηλεκτρολυτικός, πρέπει να έχει αύξοντα αριθμό 4).
C4 - 4,7 μF 10 V;
R1 - 330 Ohm;
R2 - 1K;
R3 - 4,7 K;
T1 - BC547, KT315 ή άλλα παρόμοια τρανζίστορ της δομής N-P-N.
LED - LED οποιουδήποτε τύπου και χρώματος της επιλογής σας.
D1 - 1N4148, 1N4007 ή ανάλογα.
Κουμπί - χωρίς στερέωση.
Σταθεροποιητής - οποιοδήποτε 5 βολτ.
Το τηλεχειριστήριο (RCU, μονάδα τηλεχειρισμού, RCU, μονάδα τηλεχειρισμού) είναι μια ηλεκτρονική συσκευή για τον απομακρυσμένο (απομακρυσμένο) έλεγχο μιας άλλης ηλεκτρονικής συσκευής σε απόσταση. Υπάρχουν τόσο σε αυτόνομες όσο και (πολύ σπανιότερα) μη αυτόνομες (ενσύρματες) εκδόσεις. Δομικά - συνήθως ένα μικρό κουτί που περιέχει ηλεκτρονικό κύκλωμα, κουμπιά ελέγχου και αυτόνομη παροχή ρεύματος.
Οι πίνακες τηλεχειρισμού χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο συστημάτων και μηχανισμών σε κινητά αντικείμενα (αεροπλάνα, διαστημόπλοια, πλοία κ.λπ.), έλεγχο διαδικασίες παραγωγής, συστήματα επικοινωνίας, στρατιωτικές εγκαταστάσεις. Χρησιμοποιούνται επίσης ευρέως για τηλεχειρισμό τηλεοράσεων, στερεοφωνικών συστημάτων, συσκευών αναπαραγωγής ήχου και βίντεο και άλλου οικιακού ηλεκτρονικού εξοπλισμού (αποστολή εντολών για εναλλαγή τηλεοπτικών καναλιών, κομματιών ήχου, έλεγχος έντασης ήχου κ.λπ.). Ένα οικιακό τηλεχειριστήριο είναι μικρή συσκευήμε κουμπιά, τροφοδοτείται από μπαταρίες και στέλνει εντολές μέσω υπέρυθρης ακτινοβολίας. Τα περισσότερα σύγχρονα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης περιέχουν ένα περιορισμένο σύνολο χειριστηρίων στο σώμα και ένα πλήρες σετ στο τηλεχειριστήριο.
Οι συναγερμοί αυτοκινήτων και ορισμένες ψηφιακές κάμερες διαθέτουν μοναδικά τηλεχειριστήρια. Υπάρχουν επίσης τηλεχειριστήρια για τον έλεγχο ρομπότ, μοντέλων αεροσκαφών κ.λπ. (Εικόνα 1.2).
Εικόνα 1.2 - Διάφορα τηλεχειριστήρια για οικιακές συσκευές
1.2.1 Ιστορικό τηλεχειριστηρίου
Ένα από τα πρώτα παραδείγματα συσκευών τηλεχειρισμού εφευρέθηκε και κατοχυρώθηκε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας από τον Νίκολα Τέσλα το 1893.
Το 1903, ο Ισπανός μηχανικός και μαθηματικός Leonardo Torres Quevedo παρουσίασε το Telekino στην Ακαδημία Επιστημών του Παρισιού, μια συσκευή που ήταν ένα ρομπότ που εκτελούσε εντολές που μεταδίδονταν μέσω Ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Την ίδια χρονιά έλαβε διπλώματα ευρεσιτεχνίας στη Γαλλία, την Ισπανία, τη Μεγάλη Βρετανία και τις ΗΠΑ. Το 1906, στο λιμάνι του Μπιλμπάο, παρουσία του βασιλιά και ενός μεγάλου πλήθους θεατών, ο Τόρες παρουσίασε την εφεύρεσή του, οδηγώντας μια βάρκα από ένα πλοίο. Αργότερα προσπάθησε να προσαρμόσει το Telekino για κοχύλια και τορπίλες, αλλά εγκατέλειψε το έργο λόγω έλλειψης κεφαλαίων.
Το πρώτο μοντέλο τηλεκατευθυνόμενου αεροπλάνου κυκλοφόρησε το 1932. Στη συνέχεια, η χρήση του τηλεχειριστηρίου για στρατιωτικούς σκοπούς έγινε εντατικά κατά τη διάρκεια του Β' Παγκοσμίου Πολέμου, για παράδειγμα στο γερμανικό έργο πυραύλων εδάφους-αέρος Wasserfall.
Το πρώτο τηλεχειριστήριο τηλεόρασης αναπτύχθηκε από την αμερικανική εταιρεία Zenith Radio Corporation στις αρχές της δεκαετίας του 1950. Συνδέθηκε με την τηλεόραση με καλώδιο. Το 1955, αναπτύχθηκε το ασύρματο τηλεχειριστήριο Flashmatic, βασισμένο στην αποστολή μιας δέσμης φωτός προς ένα φωτοκύτταρο. Δυστυχώς, το φωτοκύτταρο δεν μπορούσε να διακρίνει το φως από το τηλεχειριστήριο από το φως από άλλες πηγές. Επιπλέον, ήταν απαραίτητο να κατευθύνετε το τηλεχειριστήριο ακριβώς στον δέκτη.
Το 1956, ο Αυστροαμερικανός Robert Adler ανέπτυξε το ασύρματο τηλεχειριστήριο Zenith Space Commander. Ήταν μηχανικό και χρησιμοποιούσε υπερήχους για να ρυθμίσει το κανάλι και την ένταση. Όταν ο χρήστης πάτησε το κουμπί, έκανε κλικ και χτύπησε την πλάκα. Κάθε πλάκα παρήγαγε θόρυβο διαφορετικής συχνότητας και τα κυκλώματα τηλεόρασης αναγνώρισαν αυτόν τον θόρυβο. Η εφεύρεση του τρανζίστορ κατέστησε δυνατή την παραγωγή φθηνών ηλεκτρικών τηλεχειριστηρίων που περιέχουν έναν πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο που τροφοδοτεί ηλεκτροπληξίακαι ταλαντώνεται σε συχνότητα που υπερβαίνει το ανώτερο όριο της ανθρώπινης ακοής (αν και ακούγεται από τους σκύλους). Ο δέκτης περιείχε ένα μικρόφωνο συνδεδεμένο σε ένα κύκλωμα συντονισμένο στην ίδια συχνότητα. Μερικά προβλήματα με αυτή τη μέθοδο ήταν ότι ο δέκτης μπορούσε να ενεργοποιηθεί από φυσικό θόρυβο και ότι μερικοί άνθρωποι, ειδικά νεαρές γυναίκες, μπορούσαν να ακούσουν τα σήματα υπερήχων υψηλής συχνότητας. Υπήρχε ακόμη και μια περίπτωση όπου ένα παιχνίδι ξυλόφωνο μπορούσε να αλλάξει κανάλια σε αυτόν τον τύπο τηλεόρασης επειδή μερικοί από τους τόνους του ξυλόφωνου είχαν την ίδια συχνότητα με τα σήματα από το τηλεχειριστήριο.
Το 1974, η GRUNDIG και η MAGNAVOX κυκλοφόρησαν την πρώτη έγχρωμη τηλεόραση με έλεγχο μικροεπεξεργαστή υπερύθρων. Η τηλεόραση είχε οθόνη επί της οθόνης (OSD) - ο αριθμός καναλιού εμφανιζόταν στη γωνία της οθόνης.
Η ώθηση για πιο εξελιγμένους τύπους τηλεχειριστηρίων ήρθε στα τέλη της δεκαετίας του 1970, όταν το Teletext αναπτύχθηκε από το BBC. Τα περισσότερα τηλεχειριστήρια που πωλήθηκαν εκείνη την εποχή είχαν περιορισμένο σύνολο λειτουργιών, μερικές φορές μόνο τέσσερις: επόμενο κανάλι, προηγούμενο κανάλι, αύξηση ή μείωση έντασης. Αυτά τα τηλεχειριστήρια δεν κάλυπταν τις ανάγκες του teletext, όπου οι σελίδες αριθμήθηκαν με τριψήφιους αριθμούς. Το τηλεχειριστήριο, το οποίο σας επέτρεπε να επιλέξετε μια σελίδα teletext, έπρεπε να έχει κουμπιά για αριθμούς από το 0 έως το 9, άλλα κουμπιά ελέγχου, για παράδειγμα για εναλλαγή μεταξύ κειμένου και εικόνας, καθώς και κανονικά κουμπιά τηλεόρασης για την ένταση, τα κανάλια, τη φωτεινότητα, χρώμα. Οι πρώτες τηλεοράσεις με teletext είχαν ενσύρματα τηλεχειριστήρια για την επιλογή σελίδων teletext, αλλά η ανάπτυξη στη χρήση του teletext έδειξε την ανάγκη για ασύρματες συσκευές. Και οι μηχανικοί του BBC ξεκίνησαν διαπραγματεύσεις με κατασκευαστές τηλεοράσεων, οι οποίες οδήγησαν το 1977-1978 στην εμφάνιση πρωτοτύπων που είχαν πολλά μεγαλύτερο σετλειτουργίες. Μία από τις εταιρείες ήταν η ITT, το πρωτόκολλο επικοινωνίας υπέρυθρων ονομάστηκε αργότερα από αυτό.
Στη δεκαετία του 1980, ο Stephen Wozniak του μήλοίδρυσε την εταιρεία CL9. Στόχος της εταιρείας ήταν να δημιουργήσει ένα τηλεχειριστήριο που θα μπορούσε να ελέγχει πολλά ηλεκτρονικές συσκευές. Το φθινόπωρο του 1987, παρουσιάστηκε η ενότητα CORE. Το πλεονέκτημά του ήταν η δυνατότητα "μάθησης" σημάτων από διαφορετικές συσκευές. Είχε επίσης τη δυνατότητα να εκτελεί ορισμένες λειτουργίες σε καθορισμένες ώρες χάρη σε ένα ενσωματωμένο ρολόι. Ήταν επίσης το πρώτο τηλεχειριστήριο που μπορούσε να συνδεθεί σε υπολογιστή και να φορτωθεί με ενημερωμένο κώδικα λογισμικού. Το CORE δεν είχε μεγάλο αντίκτυπο στην αγορά. Ήταν πολύ δύσκολο να προγραμματιστεί για τον μέσο χρήστη, αλλά έλαβε διθυραμβικές κριτικές από άτομα που κατάφεραν να καταλάβουν τον προγραμματισμό του. Αυτά τα εμπόδια οδήγησαν στη διάλυση της CL9, αλλά ένας από τους υπαλλήλους της συνέχισε την επιχείρηση με την επωνυμία Celadon.
Στις αρχές της δεκαετίας του 2000, ο αριθμός των οικιακών ηλεκτρικών συσκευών αυξήθηκε δραματικά. Για να ελέγξετε ένα home cinema, μπορεί να χρειαστείτε πέντε ή έξι τηλεχειριστήρια: από δορυφορικό δέκτη, συσκευή εγγραφής βίντεο, συσκευή αναπαραγωγής DVD, τηλεόραση και ενισχυτή ήχου. Ορισμένα από αυτά πρέπει να χρησιμοποιούνται το ένα μετά το άλλο, και λόγω του κατακερματισμού των συστημάτων ελέγχου, αυτό γίνεται δυσκίνητο. Πολλοί ειδικοί, συμπεριλαμβανομένου του διάσημου εμπειρογνώμονα και εφευρέτη του σύγχρονου τηλεχειριστηρίου Robert Adler, έχουν σημειώσει πόσο μπερδεμένο και άβολο μπορεί να είναι η χρήση πολλαπλών τηλεχειριστηρίων.
Η εμφάνιση PDA με θύρα υπερύθρων κατέστησε δυνατή τη δημιουργία γενικά τηλεχειριστήριαΤηλεχειριστήριο με προγραμματιζόμενο χειριστήριο. Ωστόσο, λόγω του υψηλού κόστους της, αυτή η μέθοδος δεν έχει γίνει πολύ διαδεδομένη. Οι ειδικοί πίνακες ελέγχου καθολικής εκμάθησης δεν έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι λόγω της σχετικής πολυπλοκότητας του προγραμματισμού και της χρήσης. Είναι επίσης δυνατή η χρήση ορισμένων κινητά τηλέφωναγια τηλεχειρισμό (μέσω καναλιού Bluetooth) προσωπικού υπολογιστή.
Παρακάτω υπάρχουν σχηματικά διαγράμματα και άρθρα σχετικά με το θέμα "IR ακτίνες" στον ιστότοπο ραδιοηλεκτρονικών και ραδιοφωνικών χόμπι.
Τι είναι οι «ακτίνες IR» και πού χρησιμοποιείται, σχηματικά διαγράμματα οικιακών συσκευών που σχετίζονται με τον όρο «ακτίνες IR».
Σχηματικό διάγραμμα. Όπως και η προηγούμενη έκδοση, αυτός ο πομπός παρέχει μικρή εμβέλεια (έως 10 m). Επιπλέον, τα LED που χρησιμοποιούνται ως πομποί είναι κατευθυντικά, γεγονός που σας επιτρέπει να ελέγχετε το μοντέλο μόνο εντός της ζώνης ακτινοβολίας... Οι παλμοί IR που διαμορφώνονται από το σήμα εντολής παρέχονται στη φωτοδίοδο VD1. Το μεταβαλλόμενο ρεύμα της φωτοδιόδου μέσω του ακόλουθου πομπού VT2 παρέχεται στην είσοδο του ενισχυτή τριών σταδίων VT3-VT5. Στο τρανζίστορ VT1 υπάρχει μια μονάδα αντιστάθμισης παρεμβολών από... Σε αυτό το πεδίο βολής εκτοξεύουν παλμούς υπέρυθρης ακτινοβολίας. Το πιστόλι περιέχει μια πηγή ισχύος και έναν μετατροπέα τάσης DC σε ορθογώνιους παλμούς, η διάρκεια και το πλάτος των οποίων καθορίζονται από την χωρητικότητα των πυκνωτών C2-C5. Ένα πακέτο παλμών φτάνει στον πομπό υπέρυθρων... Τα ασύρματα ακουστικά σας επιτρέπουν να λαμβάνετε μουσική υπόκρουσηΤηλεόραση, σήμα ραδιοφώνου, μαγνητόφωνο σε ένα δωμάτιο μεσαίου μεγέθους. Η συσκευή λειτουργεί με βάση τη μετάδοση ενός φωτεινού σήματος διαμορφωμένης συχνότητας στην υπέρυθρη περιοχή. Το κιτ περιλαμβάνει... Χάρη στη χρήση εξειδικευμένης κωδικοποίησης ολοκληρωμένα κυκλώματααυτή η συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για έλεγχο κεντρικό κλείδωμα στο αυτοκίνητο, ενεργοποιώντας το συναγερμό αυτοκινήτου, γκαραζόπορτες, πύλες, φωτισμό κ.λπ. Το κιτ αποτελείται από δύο μέρη: τον πομπό και... Το κύκλωμα δέκτη υπερύθρων είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να λειτουργεί με οποιοδήποτε τηλεχειριστήριο: από τον δέκτη τηλεόρασης, δορυφορικό δέκτη, βίντεο. Η συσκευή λειτουργεί με τα περισσότερα κουμπιά τηλεχειριστηρίου. Ο δέκτης λειτουργεί ως εξής: ένα σήμα από τη δίοδο λήψης... Χρησιμοποιείται οπτοηλεκτρονικό φράγμα για την προστασία αντικειμένων. Χάρη σε αυτό, μπορείτε να ενεργοποιήσετε τον συναγερμό όταν ένα μη εξουσιοδοτημένο άτομο πλησιάζει το αντικείμενο. Το φράγμα χρησιμοποιεί υπέρυθρη ακτινοβολία, η δέσμη της οποίας μεταδίδεται από τον πομπό στον δέκτη. Η διακοπή της δέσμης προκαλεί αλλαγή στην κατάσταση εξόδου... Τα τυπικά συστήματα τηλεχειρισμού που χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία βίντεο κατασκευάζονται σε εξειδικευμένα μικροκυκλώματα και παρέχουν ένα πολύ μεγάλο σύνολο εντολών. Αλλά για τον έλεγχο απλών συσκευών δεν απαιτείται τόσο μεγάλος αριθμός εντολών. Κατ' αρχήν, ακόμη και για λειτουργικό έλεγχο μιας τηλεόρασης... Το μικροκύκλωμα TRC1300N είναι ένας κωδικοποιητής / αποκωδικοποιητής για συστήματα τηλεχειρισμού που λειτουργούν μέσω καναλιού επικοινωνίας χρησιμοποιώντας υπέρυθρες ακτίνες ή μέσω ραδιοφωνικού καναλιού. Ανάλογα με το λογικό επίπεδο στον ακροδέκτη 2 του μικροκυκλώματος, λειτουργεί είτε ως κωδικοποιητής που παράγει παλμούς, είτε ως... Το φως μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μέσο για τη μετάδοση πληροφοριών. Αυτό μπορεί να είναι συνηθισμένο (ορατό) φως ή υπέρυθρη ακτινοβολία - υπέρυθρες ακτίνες. Εξετάζονται σχήματα απλών οπτικών πομπών για ελαφρά τηλέφωνα (φωτόφωνα) με χρήση απλών λαμπτήρων πυρακτώσεως, καθώς και... Οι εγχώριες τηλεοράσεις ημιαγωγών της γραμμής USST έχουν ήδη τεθεί εντελώς εκτός λειτουργίας, πολλές έχουν πεταχτεί και αποσυναρμολογηθεί για ανταλλακτικά. Αλλά μερικοί άνθρωποι εξακολουθούν να έχουν εντελώς λειτουργικά αντίγραφα, που χρησιμοποιούνται αποκλειστικά στη ντάτσα. Πράγματι, οι κατοικίες μας είναι συνήθως πολύ κακώς προστατευμένες (αν καθόλου... Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να σηματοδοτεί τη διέλευση ενός ατόμου στο δωμάτιο μέσω της μπροστινής πόρτας ή του περάσματος. Το κύκλωμα λειτουργεί με βάση την αρχή της διέλευσης μιας υπέρυθρης δέσμης. Όταν περνάει, ενεργοποιείται ένας μουσικός συναγερμός, προειδοποιώντας το προσωπικό ότι έφτασε επισκέπτης ή πελάτης... Διάγραμμα απλού σπιτικού αισθητήρα φωτογραφίας για παρακολούθηση αντικειμένων σε μεταφορέα Αυτή η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να ενεργοποιεί το φορτίο όταν μπαίνει ένα κουτί ή κουτί μια συγκεκριμένη περιοχή του μεταφορέα ή του μεταφορικού ιμάντα και απενεργοποιήστε το φορτίο όταν το κιβώτιο φύγει από αυτή τη ζώνη. Η συσκευή είναι πολύ... Σπιτικός αισθητήρας τομής ή ανάκλασης δέσμης υπερύθρων στο τσιπ K561LP2. Πολλά κυκλώματα ραδιοερασιτεχνικού αυτοματισμού χρησιμοποιούν αισθητήρες υπερύθρων για ανάκλαση ή διασταύρωση δέσμης, βασισμένοι στη βάση στοιχείων οικιακών ραδιοηλεκτρονικών συστημάτων τηλεχειρισμού... Ένα διάγραμμα ενός απλού οικιακού αποκωδικοποιητή συνδεδεμένου σε μια θύρα COM για τον έλεγχο ενός υπολογιστή χρησιμοποιώντας ένα τηλεχειριστήριο. Μοντέρνο Προσωπικός υπολογιστής, εάν υπάρχουν διαθέσιμα τα απαραίτητα περιφερειακά και λογισμικόμπορεί να αντικαταστήσει ένα οικιακό κέντρο ήχου-βίντεο. Πρέπει να έχετε... Διάγραμμα απλής αυτοσχέδιας διέλευσης συνόρων ή συναγερμού εισόδου με χρήση υπέρυθρων ακτίνων. Σε ορισμένες περιπτώσεις, είναι απαραίτητο να σηματοδοτηθεί η είσοδος ενός ατόμου σε ένα δωμάτιο, η διέλευση ενός αυτοκινήτου στην επικράτεια, η μετακίνηση ή η είσοδος οποιουδήποτε αντικειμένου σε ένα κουτί, κουτί... Παρακάτω είναι μια περιγραφή ενός απλού δύο -εντολή συστήματος τηλεχειρισμού με χρήση ακτίνων υπερύθρων, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για έλεγχο διάφορες συσκευές, και, ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΣ, ηλεκτρονική κλειδαριά με τηλεχειριστήριο. Το κύκλωμα βασίζεται σε τρία μικροκυκλώματα LM567 και ένα... Το σύστημα είναι σχεδιασμένο για ανεξάρτητο έλεγχο τεσσάρων αντικειμένων. Το τηλεχειριστήριο έχει τέσσερα κουμπιά και ο δέκτης έχει τέσσερις εξόδους. Κάθε κουμπί στο τηλεχειριστήριο είναι υπεύθυνο για τη δική του έξοδο δέκτη· κάθε πάτημα κουμπιού αλλάζει την κατάσταση της αντίστοιχης εξόδου του δέκτη. Οι έξοδοι του δέκτη είναι εξοπλισμένες με... Όλοι γνωρίζουν γιατί υπάρχει ένας μικροϋπολογιστής, αλλά αποδεικνύεται ότι εκτός από μαθηματικούς υπολογισμούς, είναι ικανός για πολλά περισσότερα. Σημειώστε ότι εάν πατήσετε το κουμπί «1», μετά «+» και μετά πατήσετε «=», τότε με κάθε πάτημα του κουμπιού «=» ο αριθμός στην οθόνη θα είναι... Η συσκευή έχει σχεδιαστεί για να ενεργοποιείται ή αλλάξτε κάτι όταν το φέρετε στα χέρια του αισθητήρα ή σε άλλη ανακλαστική επιφάνεια. Η ευαισθησία μπορεί να ρυθμιστεί σε μεγάλο εύρος, με το εύρος απόκρισης να κυμαίνεται από αρκετά μέτρα έως αρκετά εκατοστά. Η ιδέα γενικά...03-01-2009
Γιακόρεφ Σεργκέι
Εισαγωγή
ΣΕ Δίκτυα Διαδικτύουπολλά απο απλές συσκευέςβασίζεται σε ελεγκτές της οικογένειας PIC16F και PIC18F από τη Microchip. Φέρνω στην προσοχή σας μια αρκετά περίπλοκη συσκευή. Νομίζω ότι αυτό το άρθρο θα είναι χρήσιμο σε όλους όσους γράφουν προγράμματα για το PIC18F, καθώς μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον πηγαίο κώδικα του προγράμματος για να δημιουργήσετε το δικό σας σύστημα σε πραγματικό χρόνο. Θα υπάρχει άφθονη πληροφόρηση, ξεκινώντας από τη θεωρία και τα πρότυπα, μέχρι την εφαρμογή υλικού και λογισμικού αυτού του έργου. Οι πηγαίοι κώδικες του assembler παρέχονται με πλήρη σχόλια. Επομένως, δεν θα είναι δύσκολο να κατανοήσετε το πρόγραμμα.
Ιδέα
Όπως πάντα, όλα ξεκινούν με μια ιδέα. Έχουμε έναν χάρτη της επικράτειας της Σταυρούπολης. Υπάρχουν 26 περιοχές της περιοχής στον χάρτη. Το μέγεθος του χάρτη είναι 2 x 3 μ. Είναι απαραίτητος ο έλεγχος του φωτισμού των επιλεγμένων περιοχών. Ο έλεγχος πρέπει να πραγματοποιείται εξ αποστάσεως μέσω ενός καναλιού ελέγχου υπερύθρων, που στο εξής θα αναφέρεται απλώς ως τηλεχειριστήριο υπερύθρων ή υπερύθρων. Ταυτόχρονα, οι εντολές ελέγχου πρέπει να μεταδίδονται στον διακομιστή ελέγχου που βασίζεται σε υπολογιστή. Όταν επιλέγετε μια περιοχή στο χάρτη, ο διακομιστής διαχείρισης εμφανίζει πρόσθετες πληροφορίες στην οθόνη. Χρησιμοποιώντας εντολές από τον διακομιστή, μπορείτε να ελέγξετε την εμφάνιση των πληροφοριών στο χάρτη. Η εργασία έχει τεθεί. Στο τέλος, πήραμε αυτό που βλέπετε στη φωτογραφία. Πριν όμως γίνουν αντιληπτά όλα αυτά έπρεπε να περάσουμε κάποια στάδια και να λύσουμε διάφορα τεχνικά προβλήματα.
Θέα από την πλευρά εγκατάστασης.
Αλγόριθμος λειτουργίας συσκευής
Το σύστημα ελέγχου της οθόνης πληροφοριών δεν πρέπει να ελέγχεται από το τηλεχειριστήριο πιο δύσκολο να διαλέξειςπρογράμματα στην τηλεόραση ή προσδιορίζοντας τον αριθμό του κομματιού σε ένα CD. Αποφασίστηκε να ληφθεί ένα έτοιμο τηλεχειριστήριο από ένα βίντεο Philips. Η επιλογή ενός αριθμού περιοχής ρυθμίζεται πατώντας διαδοχικά τα κουμπιά του τηλεχειριστηρίου "P+", στη συνέχεια δύο αριθμητικά κουμπιά για τον αριθμό περιοχής, που τελειώνουν με "P-". Όταν επιλέγετε μια περιοχή για πρώτη φορά, επισημαίνεται (ο οπίσθιος φωτισμός LED ανάβει) και όταν την επιλέξετε ξανά, η επιλογή αφαιρείται.
Πρωτόκολλο για τη διαχείριση της κάρτας από τον διακομιστή ελέγχου υπολογιστή.
1. Εξερχόμενες εντολές, π.χ. εντολές που προέρχονται από τη συσκευή στον υπολογιστή:
1.1. Όταν ενεργοποιείτε τη συσκευή, ο υπολογιστής λαμβάνει την εντολή: MAP999
1.2. Όταν ενεργοποιείτε μια περιοχή: MAP(αριθμός περιοχής)1
1.3. Όταν απενεργοποιείτε μια περιοχή: MAP(αριθμός περιοχής)0
1.4. Όταν ολόκληρος ο χάρτης είναι ενεργοποιημένος: MAP001
1.5. Κατά την απενεργοποίηση ολόκληρου του χάρτη: MAP000
2. Εισερχόμενες εντολές:
2.1. Ενεργοποίηση ολόκληρου του χάρτη: MAP001
2.2. Απενεργοποίηση ολόκληρου του χάρτη: MAP000
2.3. Συμπεριλάβετε την περιοχή: ΧΑΡΤΗΣ (αριθμός περιοχής)1
2.4. Απενεργοποίηση περιοχής: MAP(αριθμός περιοχής)0
2.5. Λήψη πληροφοριών σχετικά με τις περιοχές που περιλαμβάνονται: MAP999 Σε απόκριση σε αυτήν την εντολή, τα δεδομένα για όλες τις περιλαμβανόμενες περιοχές μεταδίδονται με τη μορφή της ενότητας 1.2 (σαν να ενεργοποιούνται ξανά όλες οι περιοχές που περιλαμβάνονται).
2.6. Λήψη πληροφοριών σχετικά με περιοχές με ειδικές ανάγκες: MAP995 Σε απόκριση σε αυτήν την εντολή, τα δεδομένα για όλες τις περιοχές με ειδικές ανάγκες μεταδίδονται με τη μορφή της ενότητας 1.3 (σαν να απενεργοποιηθούν ξανά όλες οι περιοχές με ειδικές ανάγκες).
Κατά την απενεργοποίηση της τελευταίας ενεργοποιημένης περιοχής, θα πρέπει επίσης να ληφθεί η εντολή "απενεργοποίηση ολόκληρου του χάρτη".
Κατά την ενεργοποίηση της τελευταίας μη συμπεριλαμβανόμενης περιοχής, θα πρέπει επίσης να ληφθεί η εντολή "ενεργοποίηση ολόκληρου του χάρτη".
Ο αριθμός περιοχής είναι χαρακτήρες ψηφίων ASCII (0x30-0x39).
Από την ιδέα στην υλοποίηση
Προβλέποντας ότι το να φτιάξετε το δικό σας περίβλημα για το τηλεχειριστήριο θα μπορούσε να είναι ένα αρκετά δύσκολο πρόβλημα, αποφασίστηκε να πάρετε ένα έτοιμο τηλεχειριστήριο από μια σειριακή συσκευή. Το σύστημα εντολών ελέγχου IR της μορφής RC5 επιλέχθηκε ως βάση για το σύστημα ελέγχου υπερύθρων. Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται ευρέως για τον έλεγχο διαφόρων εξοπλισμών. τηλεχειριστήριο(DU) στις ακτίνες IR. Ίσως ο πρώτος τύπος οικιακού εξοπλισμού που χρησιμοποιούσε τηλεχειριστήριο υπερύθρων ήταν οι τηλεοράσεις. Σήμερα, το τηλεχειριστήριο είναι διαθέσιμο στους περισσότερους τύπους οικιακού εξοπλισμού ήχου και εικόνας. Ακόμα και φορητό μουσικά κέντραΠρόσφατα, εξοπλίζονται όλο και περισσότερο με σύστημα τηλεχειρισμού. Αλλά οι οικιακές συσκευές δεν είναι ο μόνος τομέας εφαρμογής για τηλεχειρισμό. Οι συσκευές με τηλεχειρισμό είναι αρκετά διαδεδομένες τόσο στην παραγωγή όσο και στα επιστημονικά εργαστήρια. Υπάρχουν πολλά ασύμβατα συστήματα τηλεχειρισμού υπερύθρων στον κόσμο. Το πιο ευρέως χρησιμοποιούμενο σύστημα είναι το RC-5. Αυτό το σύστημα χρησιμοποιείται σε πολλές τηλεοράσεις, συμπεριλαμβανομένων των οικιακών. Επί του παρόντος, διαφορετικά εργοστάσια παράγουν πολλές τροποποιήσεις των τηλεχειριστηρίων RC-5 και ορισμένα μοντέλα έχουν αρκετά αξιοπρεπή σχεδιασμό. Αυτό σας επιτρέπει να αποκτήσετε μια σπιτική συσκευή με τηλεχειριστήριο υπερύθρων με το χαμηλότερο κόστος. Παραλείποντας τις λεπτομέρειες του γιατί επιλέχθηκε αυτό το συγκεκριμένο σύστημα, ας εξετάσουμε τη θεωρία της κατασκευής ενός συστήματος με βάση τη μορφή RC5.
Θεωρία
Για να κατανοήσετε πώς λειτουργεί το σύστημα ελέγχου, πρέπει να καταλάβετε ποιο είναι το σήμα στην έξοδο του τηλεχειριστηρίου υπερύθρων.
Το σύστημα τηλεχειρισμού υπερύθρων RC-5 αναπτύχθηκε από τη Philips για τις ανάγκες ελέγχου οικιακών συσκευών. Όταν πατάμε το κουμπί του τηλεχειριστηρίου, το τσιπ του πομπού ενεργοποιείται και παράγει μια ακολουθία παλμών που έχουν συχνότητα πλήρωσης 36 KHz. Τα LED μετατρέπουν αυτά τα σήματα σε υπέρυθρη ακτινοβολία. Το εκπεμπόμενο σήμα λαμβάνεται από μια φωτοδίοδο, η οποία και πάλι μετατρέπει την ακτινοβολία υπερύθρων σε ηλεκτρικούς παλμούς. Αυτοί οι παλμοί ενισχύονται και αποδιαμορφώνονται από το τσιπ δέκτη. Στη συνέχεια τροφοδοτούνται στον αποκωδικοποιητή. Η αποκωδικοποίηση γίνεται συνήθως σε λογισμικό χρησιμοποιώντας μικροελεγκτή. Θα μιλήσουμε για αυτό λεπτομερώς στην ενότητα για την αποκωδικοποίηση. Ο κώδικας RC5 υποστηρίζει 2048 εντολές. Αυτές οι ομάδες αποτελούν 32 ομίλους (συστήματα) των 64 ομάδων η καθεμία. Κάθε σύστημα χρησιμοποιείται για τον έλεγχο μιας συγκεκριμένης συσκευής όπως τηλεόραση, βίντεο κ.λπ.
Στην αυγή της ανάπτυξης των συστημάτων ελέγχου υπερύθρων, η παραγωγή σήματος έλαβε χώρα στο υλικό. Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκαν εξειδικευμένα IC και πλέον, όλο και περισσότερο, τα τηλεχειριστήρια κατασκευάζονται με βάση έναν μικροελεγκτή.
Ένα από τα πιο κοινά τσιπ πομπών είναι το τσιπ SAA3010. Ας δούμε συνοπτικά τα χαρακτηριστικά του.
- Τάση τροφοδοσίας - 2 .. 7 V
- Κατανάλωση ρεύματος σε κατάσταση αναμονής - όχι περισσότερο από 10 µA
- Μέγιστο ρεύμα εξόδου - ±10 mA
- Μέγιστη συχνότητα ρολογιού - 450 KHz
Το μπλοκ διάγραμμα του τσιπ SAA3010 φαίνεται στο Σχήμα 1.
Εικόνα 1. Μπλοκ διάγραμμα του IC SAA3010.
Η περιγραφή των ακίδων του τσιπ SAA3010 δίνεται στον πίνακα:
| συμπέρασμα | Ονομασία | Λειτουργία |
| 1 | Χ7 | Γραμμές εισόδου μήτρας κουμπιών |
| 2 | SSM | Είσοδος επιλογής τρόπου λειτουργίας |
| 3-6 | Ζ0-Ζ3 | Γραμμές εισόδου μήτρας κουμπιών |
| 7 | MDATA | Διαμορφωμένη έξοδος, συχνότητα κοιλότητας 1/12, κύκλος λειτουργίας 25%. |
| 8 | ΔΕΔΟΜΕΝΑ | Παραγωγή |
| 9-13 | DR7-DR3 | Σάρωση εξόδων |
| 14 | VSS | Γη |
| 15-17 | DR2-DR0 | Σάρωση εξόδων |
| 18 | O.S.C. | Είσοδος γεννήτριας |
| 19 | TP2 | Δοκιμαστική είσοδος 2 |
| 20 | TP1 | Δοκιμαστική είσοδος 1 |
| 21-27 | Χ0-Χ6 | Γραμμές εισόδου μήτρας κουμπιών |
| 28 | VDD | Τάση τροφοδοσίας |
Το τσιπ πομπού είναι η βάση του τηλεχειριστηρίου. Στην πράξη, το ίδιο τηλεχειριστήριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον έλεγχο πολλών συσκευών. Το τσιπ πομπού μπορεί να απευθυνθεί σε 32 συστήματα σε δύο διαφορετικούς τρόπους: συνδυασμένη και λειτουργία ενός συστήματος. Στη συνδυασμένη λειτουργία, επιλέγεται πρώτα το σύστημα και μετά η εντολή. Ο αριθμός του επιλεγμένου συστήματος (κωδικός διεύθυνσης) αποθηκεύεται σε ειδικό μητρώο και μεταδίδεται μια εντολή που σχετίζεται με αυτό το σύστημα. Έτσι, για τη μετάδοση οποιασδήποτε εντολής απαιτείται διαδοχικό πάτημα δύο κουμπιών. Αυτό δεν είναι απολύτως βολικό και δικαιολογείται μόνο όταν εργάζεστε ταυτόχρονα με μεγάλο αριθμό συστημάτων. Στην πράξη, ο πομπός χρησιμοποιείται συχνότερα σε λειτουργία ενός συστήματος. Σε αυτήν την περίπτωση, αντί για τη μήτρα των κουμπιών επιλογής συστήματος, τοποθετείται ένας βραχυκυκλωτήρας, ο οποίος καθορίζει τον αριθμό του συστήματος. Σε αυτήν τη λειτουργία, η μετάδοση οποιασδήποτε εντολής απαιτεί το πάτημα ενός μόνο κουμπιού. Χρησιμοποιώντας το διακόπτη, μπορείτε να εργαστείτε με πολλά συστήματα. Και σε αυτήν την περίπτωση, απαιτείται μόνο ένα πάτημα κουμπιού για τη μετάδοση της εντολής. Η εντολή που μεταδίδεται θα σχετίζεται με το σύστημα που επιλέγεται αυτήν τη στιγμή χρησιμοποιώντας το διακόπτη.
Για να ενεργοποιήσετε τη συνδυασμένη λειτουργία, η ακίδα πομπού SSM (Single System Mode) πρέπει να εφαρμοστεί χαμηλά. Σε αυτή τη λειτουργία, το IC του πομπού λειτουργεί ως εξής: Κατά τη διάρκεια της ηρεμίας, οι γραμμές X και Z του πομπού οδηγούνται ψηλά από εσωτερικά τρανζίστορ έλξης καναλιού p. Όταν πατηθεί ένα κουμπί στη μήτρα X-DR ή Z-DR, ξεκινά ο κύκλος αναπήδησης του πληκτρολογίου. Εάν το κουμπί είναι κλειστό για 18 κύκλους ρολογιού, το σήμα "ενεργοποίηση γεννήτριας" είναι σταθερό. Στο τέλος του κύκλου αναπήδησης, οι έξοδοι DR απενεργοποιούνται και ξεκινούν δύο κύκλοι σάρωσης, ενεργοποιώντας κάθε έξοδο DR με τη σειρά. Ο πρώτος κύκλος σάρωσης ανιχνεύει τη διεύθυνση Z, ο δεύτερος κύκλος σάρωσης ανιχνεύει τη διεύθυνση X. Όταν η είσοδος Z (πίνακας συστήματος) ή η είσοδος X (πίνακας εντολών) ανιχνεύεται σε μηδενική κατάσταση, η διεύθυνση κλειδώνεται. Όταν πατάτε ένα κουμπί στον πίνακα συστήματος, η τελευταία εντολή μεταδίδεται (δηλαδή, όλα τα bit εντολών είναι ίσα με ένα) στο επιλεγμένο σύστημα. Αυτή η εντολή μεταδίδεται μέχρι να απελευθερωθεί το κουμπί επιλογής συστήματος. Όταν πατηθεί ένα κουμπί στον πίνακα εντολών, η εντολή μεταδίδεται μαζί με τη διεύθυνση συστήματος που είναι αποθηκευμένη στον καταχωρητή μανδάλωσης. Εάν το κουμπί αφεθεί πριν ξεκινήσει η μετάδοση, πραγματοποιείται επαναφορά. Εάν η μεταφορά έχει ξεκινήσει, τότε ανεξάρτητα από την κατάσταση του κουμπιού, θα ολοκληρωθεί πλήρως. Εάν πατήσετε περισσότερα από ένα κουμπιά Z ή X ταυτόχρονα, η γεννήτρια δεν θα ξεκινήσει.
Για να ενεργοποιήσετε τη λειτουργία ενός συστήματος, η ακίδα SSM πρέπει να είναι ψηλά και η διεύθυνση του συστήματος πρέπει να ρυθμιστεί με τον κατάλληλο βραχυκυκλωτήρα ή διακόπτη. Σε αυτή τη λειτουργία, οι γραμμές X του πομπού βρίσκονται σε υψηλή κατάσταση κατά την ανάπαυση. Ταυτόχρονα, οι γραμμές Z απενεργοποιούνται για να αποτραπεί η κατανάλωση ρεύματος. Στον πρώτο από τους δύο κύκλους σάρωσης, η διεύθυνση του συστήματος προσδιορίζεται και αποθηκεύεται σε έναν καταχωρητή κλειδώματος. Στον δεύτερο κύκλο, προσδιορίζεται ο αριθμός εντολής. Αυτή η εντολή αποστέλλεται μαζί με τη διεύθυνση συστήματος που είναι αποθηκευμένη στον καταχωρητή κλειδώματος. Εάν δεν υπάρχει βραχυκυκλωτήρας Z-DR, τότε δεν μεταδίδονται κωδικοί.
Εάν το κουμπί απελευθερωθεί μεταξύ των μεταδόσεων κώδικα, πραγματοποιείται επαναφορά. Εάν το κουμπί απελευθερωθεί κατά τη διαδικασία εκτόξευσης ή κατά τη σάρωση του αισθητήρα, αλλά προτού εντοπιστεί ένα πάτημα κουμπιού, πραγματοποιείται επίσης επαναφορά. Οι έξοδοι DR0 - DR7 έχουν ανοιχτή αποστράγγιση και τα τρανζίστορ είναι ανοιχτά σε ηρεμία.
Ο κωδικός RC-5 έχει ένα πρόσθετο bit ελέγχου που αναστρέφεται κάθε φορά που αφήνετε το κουμπί. Αυτό το bit ενημερώνει τον αποκωδικοποιητή εάν το κουμπί κρατιέται πατημένο ή εάν έχει γίνει νέο πάτημα. Το bit ελέγχου αναστρέφεται μόνο μετά από μια τελείως ολοκληρωμένη μετάδοση. Οι κύκλοι σάρωσης εκτελούνται πριν από κάθε αποστολή, οπότε ακόμα κι αν αλλάξετε το πατημένο κουμπί σε άλλο κατά την αποστολή ενός δέματος, ο αριθμός συστήματος και οι εντολές θα εξακολουθούν να μεταδίδονται σωστά.
Ο ακροδέκτης OSC είναι είσοδος/έξοδος ταλαντωτή 1 ακίδων και έχει σχεδιαστεί για τη σύνδεση κεραμικού αντηχείου σε συχνότητα 432 KHz. Συνιστάται η σύνδεση μιας αντίστασης με αντίσταση 6,8 Kom σε σειρά με το αντηχείο.
Οι δοκιμαστικές είσοδοι TP1 και TP2 πρέπει να συνδέονται στη γείωση κατά την κανονική λειτουργία. Όταν το λογικό επίπεδο στο TP1 είναι υψηλό, η συχνότητα σάρωσης αυξάνεται και όταν το λογικό επίπεδο στο TP2 είναι υψηλό, η συχνότητα του καταχωρητή μετατόπισης αυξάνεται.
Σε κατάσταση ηρεμίας, οι έξοδοι DATA και MDATA βρίσκονται στην κατάσταση Z. Η ακολουθία παλμών που δημιουργείται από τον πομπό στην έξοδο MDATA έχει συχνότητα πλήρωσης 36 kHz (1/12 της συχνότητας γεννήτριας ρολογιού) με κύκλο λειτουργίας 25%. Η ίδια ακολουθία δημιουργείται στην έξοδο DATA, αλλά χωρίς padding. Αυτή η έξοδος χρησιμοποιείται όταν το τσιπ πομπού λειτουργεί ως ελεγκτής για το ενσωματωμένο πληκτρολόγιο. Το σήμα στην έξοδο DATA είναι εντελώς πανομοιότυπο με το σήμα στην έξοδο του μικροκυκλώματος του δέκτη τηλεχειριστηρίου (αλλά σε αντίθεση με τον δέκτη, δεν έχει αναστροφή). Και τα δύο αυτά σήματα μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία από τον ίδιο αποκωδικοποιητή. Η χρήση του SAA3010 ως ενσωματωμένου ελεγκτή πληκτρολογίου είναι πολύ βολική σε ορισμένες περιπτώσεις, καθώς ο μικροελεγκτής χρησιμοποιεί μόνο μία είσοδο διακοπής για τη μέτρηση μιας μήτρας έως και 64 κουμπιών. Επιπλέον, το μικροκύκλωμα πομπού επιτρέπει τάση τροφοδοσίας +5 V.
Ο πομπός δημιουργεί μια λέξη δεδομένων 14-bit, η μορφή της οποίας είναι η εξής:
Εικόνα 2. Μορφή λέξης δεδομένων κώδικα RC-5.
Τα bit έναρξης προορίζονται για τη ρύθμιση του AGC στο IC του δέκτη. Το bit ελέγχου είναι ένα σημάδι ενός νέου πιεστηρίου. Η διάρκεια του ρολογιού είναι 1.778 ms. Όσο το κουμπί παραμένει πατημένο, μια λέξη δεδομένων μεταδίδεται σε διαστήματα 64 κύκλων ρολογιού, δηλ. 113.778 ms (Εικ. 2).
Οι δύο πρώτοι παλμοί είναι οι παλμοί έναρξης, και οι δύο είναι λογικοί "1". Σημειώστε ότι το μισό bit (κενό) περνά πριν ο παραλήπτης καθορίσει την πραγματική έναρξη του μηνύματος.
Το εκτεταμένο πρωτόκολλο RC5 χρησιμοποιεί μόνο 1 bit έναρξης. Το S2 bit μετασχηματίζεται και προστίθεται στο 6ο bit της εντολής, σχηματίζοντας συνολικά 7 bit εντολών.
Το τρίτο bit είναι το bit ελέγχου. Αυτό το bit αναστρέφεται κάθε φορά που πατιέται ένα πλήκτρο. Με αυτόν τον τρόπο, ο δέκτης μπορεί να διακρίνει μεταξύ ενός πλήκτρου που παραμένει πατημένο ή ενός πλήκτρου που πιέζεται περιοδικά.
Τα επόμενα 5 bit αντιπροσωπεύουν τη διεύθυνση της συσκευής IR, η οποία αποστέλλεται με το πρώτο LSB. Η διεύθυνση ακολουθείται από 6 bit εντολών.
Το μήνυμα περιέχει 14 bit και, μαζί με την παύση, έχει συνολική διάρκεια 25,2 ms. Μερικές φορές το μήνυμα μπορεί να είναι πιο σύντομο επειδή το πρώτο μισό του bit έναρξης S1 παραμένει κενό. Και αν το τελευταίο bit της εντολής είναι ένα λογικό "0", τότε το τελευταίο μέρος του bit μηνύματος είναι επίσης κενό.
Εάν το πλήκτρο παραμένει πατημένο, το μήνυμα θα επαναλαμβάνεται κάθε 114 ms. Το bit ελέγχου θα παραμείνει το ίδιο σε όλα τα μηνύματα. Αυτό είναι ένα σήμα για το λογισμικό του δέκτη να το ερμηνεύσει ως λειτουργία αυτόματης επανάληψης.
Για να εξασφαλιστεί καλή θόρυβος, χρησιμοποιείται κωδικοποίηση δύο φάσεων (Εικ. 3).
Εικόνα 3. Κωδικοποίηση "0" και "1" στον κώδικα RC-5.
Όταν χρησιμοποιείτε τον κωδικό RC-5, ίσως χρειαστεί να υπολογίσετε τη μέση τρέχουσα έλξη. Αυτό είναι αρκετά εύκολο να το κάνετε εάν χρησιμοποιήσετε το Σχ. 4, το οποίο δείχνει τη λεπτομερή δομή του αγροτεμαχίου.
Εικόνα 4. Λεπτομερής δομή του πακέτου RC-5.
Για να διασφαλιστεί ότι ο εξοπλισμός ανταποκρίνεται εξίσου στις εντολές RC-5, οι κωδικοί διανέμονται με πολύ συγκεκριμένο τρόπο. Αυτή η τυποποίηση επιτρέπει στους πομπούς να σχεδιάζονται για να ελέγχουν μια ποικιλία συσκευών. Με τους ίδιους κωδικούς εντολών για τις ίδιες λειτουργίες στο διαφορετικές συσκευέςένας πομπός με σχετικά μικρό αριθμό κουμπιών μπορεί ταυτόχρονα να ελέγχει, για παράδειγμα, ένα συγκρότημα ήχου, μια τηλεόραση και ένα βίντεο.
Οι αριθμοί συστήματος για ορισμένους τύπους οικιακού εξοπλισμού δίνονται παρακάτω:
0 - Τηλεόραση (τηλεόραση)
2 - Teletext
3 - Δεδομένα βίντεο
4 - Πρόγραμμα αναπαραγωγής βίντεο (VLP)
5 - Βιντεοκασέτα (VCR)
8 - Δέκτης βίντεο (Sat.TV)
9 - Βιντεοκάμερα
16 - Προενισχυτής ήχου
17 - Δέκτης
18 - Μαγνητόφωνο
20 - Συμπαγής συσκευή αναπαραγωγής (CD)
21 - Πικάπ (LP)
29 - Φωτισμός
Οι υπόλοιποι αριθμοί συστήματος δεσμεύονται για μελλοντική τυποποίηση ή πειραματική χρήση. Η αντιστοιχία ορισμένων κωδικών εντολών και συναρτήσεων έχει επίσης τυποποιηθεί.
Οι κωδικοί εντολών για ορισμένες λειτουργίες δίνονται παρακάτω:
0-9 - Ψηφιακές τιμές 0-9
12 - Λειτουργία αναμονής
15 - Οθόνη
13 - βουβός
16 - τόμος +
17 - τόμος -
30 - αναζήτηση προς τα εμπρός
31 - αναζήτηση πίσω
45 - εξώθηση
48 - παύση
50 - επανατύλιξη
51 - γρήγορα προς τα εμπρός
53 - αναπαραγωγή
54 - στάση
55 - είσοδος
Για να δημιουργήσετε ένα πλήρες τηλεχειριστήριο υπερύθρων με βάση το τσιπ πομπού, χρειάζεστε επίσης ένα πρόγραμμα οδήγησης LED που να είναι ικανό να παρέχει μεγάλο παλμικό ρεύμα. Τα σύγχρονα LED λειτουργούν στα τηλεχειριστήρια όταν παλμικά ρεύματαπερίπου 1 A. Είναι πολύ βολικό να δημιουργήσετε ένα πρόγραμμα οδήγησης LED σε τρανζίστορ MOS χαμηλού ορίου (λογικό επίπεδο), για παράδειγμα, KP505A. Ένα παράδειγμα ενός διαγράμματος κυκλώματος του τηλεχειριστηρίου φαίνεται στο Σχ. 5.
Εικόνα 5. Σχηματικό διάγραμμα του τηλεχειριστηρίου RC-5.
Ο αριθμός συστήματος ορίζεται από ένα βραχυκυκλωτήρα μεταξύ των ακίδων Zi και DRj. Ο αριθμός συστήματος θα είναι ο εξής:
Ο κωδικός εντολής που θα μεταδοθεί όταν πατηθεί ένα κουμπί που κλείνει τη γραμμή Xi με τη γραμμή DRj υπολογίζεται ως εξής:
Ο απομακρυσμένος δέκτης υπερύθρων πρέπει να ανακτά διφασικά κωδικοποιημένα δεδομένα και πρέπει να ανταποκρίνεται σε μεγάλες, γρήγορες αλλαγές στην ισχύ του σήματος ανεξάρτητα από παρεμβολές. Το πλάτος παλμού στην έξοδο του δέκτη δεν πρέπει να διαφέρει από το ονομαστικό κατά όχι περισσότερο από 10%. Ο δέκτης δεν πρέπει να είναι ευαίσθητος στο σταθερό εξωτερικό φως. Η ικανοποίηση όλων αυτών των απαιτήσεων είναι αρκετά δύσκολη. Παλαιότερες εφαρμογές ενός δέκτη τηλεχειριστηρίου υπερύθρων, ακόμη και εκείνες που χρησιμοποιούν εξειδικευμένα τσιπ, περιείχαν δεκάδες εξαρτήματα. Τέτοιοι δέκτες χρησιμοποιούσαν συχνά κυκλώματα συντονισμού συντονισμένα στα 36 kHz. Όλα αυτά έκαναν το σχέδιο δύσκολο στην κατασκευή και διαμόρφωση και απαιτούσαν τη χρήση καλής θωράκισης. Πρόσφατα, οι ενσωματωμένοι δέκτες IR τηλεχειριστηρίου με τρεις ακίδες έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένοι. Σε μία συσκευασία συνδυάζουν φωτοδίοδο, προενισχυτή και οδηγό. Η έξοδος παράγει ένα κανονικό σήμα TTL χωρίς padding στα 36 KHz, κατάλληλο για περαιτέρω επεξεργασία από τον μικροελεγκτή. Τέτοιοι δέκτες παράγονται από πολλές εταιρείες, αυτοί είναι ο SFH-506 από τη Siemens, ο TFMS5360 από την Temic, ο ILM5360 από το λογισμικό Integral και άλλοι. Επί του παρόντος, υπάρχουν περισσότερες μικροσκοπικές εκδόσεις τέτοιων μικροκυκλωμάτων. Δεδομένου ότι εκτός από το RC-5 υπάρχουν και άλλα πρότυπα που διαφέρουν, ιδίως στη συχνότητα πλήρωσης, υπάρχουν ενσωματωμένοι δέκτες για διαφορετικές συχνότητες. Για να εργαστείτε με τον κωδικό RC-5, θα πρέπει να επιλέξετε μοντέλα σχεδιασμένα για συχνότητα πλήρωσης 36 KHz.
Ως δέκτης τηλεχειριστηρίου υπερύθρων, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μια φωτοδίοδο με ενισχυτή διαμορφωτή, ο οποίος μπορεί να είναι ένα εξειδικευμένο μικροκύκλωμα KR1568HL2. Το διάγραμμα ενός τέτοιου δέκτη φαίνεται στο σχήμα 6.
Εικόνα 6. Δέκτης που βασίζεται στο μικροκύκλωμα KR1568HL2.
Για το σύστημα ελέγχου της οθόνης πληροφοριών, επέλεξα έναν ενσωματωμένο δέκτη τηλεχειριστηρίου υπερύθρων. Μια πολύ ευαίσθητη φωτοδίοδος PIN είναι εγκατεστημένη στο μικροκύκλωμα TSOP1736 ως δέκτης οπτικής ακτινοβολίας, το σήμα από το οποίο τροφοδοτείται στον ενισχυτή εισόδου, ο οποίος μετατρέπει το ρεύμα εξόδου της φωτοδιόδου σε τάση. Το μετατρεπόμενο σήμα τροφοδοτείται σε έναν ενισχυτή με AGC και στη συνέχεια σε ένα φίλτρο ζώνης, το οποίο διαχωρίζει τα σήματα με συχνότητα λειτουργίας 36 kHz από το θόρυβο και τις παρεμβολές. Το επιλεγμένο σήμα τροφοδοτείται σε έναν αποδιαμορφωτή, ο οποίος αποτελείται από έναν ανιχνευτή και έναν ολοκληρωτή. Στις παύσεις μεταξύ των παλμών, το σύστημα AGC βαθμονομείται. Αυτό ελέγχεται από ένα κύκλωμα ελέγχου. Χάρη σε αυτόν τον σχεδιασμό, το μικροκύκλωμα δεν ανταποκρίνεται σε συνεχείς παρεμβολές ακόμη και στη συχνότητα λειτουργίας. Το ενεργό επίπεδο εξόδου είναι χαμηλό. Το μικροκύκλωμα δεν απαιτεί την εγκατάσταση εξωτερικών στοιχείων για τη λειτουργία του. Όλα τα εξαρτήματά του, συμπεριλαμβανομένου του φωτοανιχνευτή, προστατεύονται από εξωτερικές παρεμβολές με εσωτερική ηλεκτρική οθόνη και γεμίζουν με ειδικό πλαστικό. Αυτό το πλαστικό είναι ένα φίλτρο που κόβει τις οπτικές παρεμβολές στο ορατό φάσμα φωτός. Χάρη σε όλα αυτά τα μέτρα, το μικροκύκλωμα χαρακτηρίζεται από πολύ υψηλή ευαισθησία και χαμηλή πιθανότητα ψευδών σημάτων. Ωστόσο, οι ενσωματωμένοι δέκτες είναι πολύ ευαίσθητοι στο θόρυβο του τροφοδοτικού, επομένως συνιστάται πάντα η χρήση φίλτρων, για παράδειγμα, RC. Εμφάνισητου ενσωματωμένου φωτοανιχνευτή και η θέση των ακίδων φαίνονται στο Σχ. 7.
Εικόνα 7. Ενσωματωμένος δέκτης RC-5.
Αποκωδικοποίηση RC-5
Δεδομένου ότι η βάση της συσκευής μας είναι ο μικροελεγκτής PIC18F252, θα αποκωδικοποιήσουμε τον κώδικα RC-5 σε λογισμικό. Οι αλγόριθμοι λήψης κώδικα RC5 που προσφέρονται στο δίκτυο ως επί το πλείστον δεν είναι κατάλληλοι για συσκευές σε πραγματικό χρόνο, όπως η συσκευή μας. Οι περισσότεροι από τους προτεινόμενους αλγόριθμους χρησιμοποιούν βρόχους λογισμικού για να δημιουργήσουν χρονικές καθυστερήσεις και διαστήματα μέτρησης. Αυτό δεν είναι κατάλληλο για την περίπτωσή μας. Αποφασίστηκε να χρησιμοποιηθούν διακοπές με βάση την πτώση του σήματος στην είσοδο INT του μικροελεγκτή PIC18F252, να μετρηθούν οι παράμετροι χρονισμού χρησιμοποιώντας το TMR0 του μικροελεγκτή PIC18F252, ο ίδιος χρονοδιακόπτης δημιουργεί μια διακοπή όταν λήξει ο χρόνος αναμονής για τον επόμενο παλμό, δηλ. όταν έγινε μια παύση μεταξύ δύο αποστολών. Το αποδιαμορφωμένο σήμα από την έξοδο του μικροκυκλώματος DA1 παρέχεται στην είσοδο INT0 του μικροελεγκτή, στην οποία αποκρυπτογραφείται και εκδίδεται η αποκρυπτογραφημένη εντολή για μετατόπιση καταχωρητών για τον έλεγχο των κλειδιών. Ο αλγόριθμος αποκρυπτογράφησης βασίζεται στη μέτρηση των χρονικών διαστημάτων μεταξύ των διακοπών του μικροελεγκτή PIC18F252. Αν κοιτάξετε προσεκτικά το Σχήμα 8, θα παρατηρήσετε ορισμένα χαρακτηριστικά. Έτσι, εάν το διάστημα μεταξύ των διακοπών του μικροελεγκτή PIC18F252 ήταν ίσο με 2T, όπου T είναι η διάρκεια ενός μόνο παλμού RC5, τότε το λαμβανόμενο bit μπορεί να είναι 0 ή 1. Όλα εξαρτώνται από το bit που ήταν πριν από αυτό. Αυτό φαίνεται ξεκάθαρα στο παρακάτω πρόγραμμα με αναλυτικά σχόλια. Ολόκληρο το έργο είναι διαθέσιμο για λήψη και χρήση για προσωπικούς σκοπούς. Κατά την επανεκτύπωση, απαιτείται σύνδεσμος.
