IR távirányító eszköz. Az eszközök távvezérlésének sémája. Az ötlettől a megvalósításig
Sziasztok! Itt fogunk beszélni arról, hogyan lehet a legegyszerűbb IR vezérlést (). Ezt az áramkört akár egy hagyományos TV távirányítóval is vezérelheti. Azonnal figyelmeztetem, a távolság nem nagy - körülbelül 15 centiméter, de még ez az eredmény is tetszeni fog egy kezdőnek. Házi készítésű adóval a hatótáv megduplázódik, azaz hozzávetőlegesen további 15 centiméterrel nő. A távirányító egyszerűen elkészíthető. Az IR LED-et egy 100-150 ohmos ellenálláson keresztül csatlakoztatjuk a 9 voltos „koronához”, miközben egy normál gombot rögzítés nélkül szerelünk fel, elektromos szalaggal ragasztjuk az akkumulátorhoz, és az elektromos szalag nem zavarhatja az infravörös sugárzást. az IR LED.A képen minden olyan elem látható, amelyre szükségünk van az áramkör összeállításához
2. Ellenállás 1 ohmoshoz és 300-500 ohmoshoz (az áttekinthetőség kedvéért a képen 300 és 500 ohmos ellenállást tettem fel)
3. Trimmer ellenállás 47 kom.
4. KT972A tranzisztor vagy hasonló áramban és szerkezetben.
5. Bármilyen alacsony feszültségű LED-et használhat.
Sematikus ábrája IR vezérlő vevő egy tranzisztoron:
Kezdjük el a fotodetektor gyártását. Diagramja egy kézikönyvből származik. Először állandó jelölővel rajzoljuk meg a táblát. De ezt akár függő telepítéssel is megteheti, de célszerű PCB-re tenni. Az én táblám így néz ki:
Nos, most persze kezdjük el az elemek forrasztását. A tranzisztor forrasztása:
Forrasz egy 1 kOhm-os ellenállást (Kilohm) és egy építési ellenállást.
És végül forrasztjuk az utolsó elemet - ez egy 300-500 Ohm ellenállás, 300 Ohm-ra állítottam. Közzétéve ezzel hátoldal nyomtatott áramkör, mert nem engedte, hogy elölről hozzáérjek, a mutációs mancsai miatt =)
Az egészet fogkefével és alkohollal megtisztítjuk, hogy a maradék gyantát lemossuk. Ha minden hiba nélkül össze van szerelve és a fotodióda megfelelően működik, azonnal működik. Az alábbiakban megtekinthető egy videó a tervezésről működés közben:
A videóban kicsi a távolság, hiszen egyszerre kellett nézni a kamerát és a távirányítót is. Ezért nem tudtam fókuszálni a távirányító irányaira. Ha fotodióda helyett fotoellenállást teszel, az reagál a fényre, én személyesen ellenőriztem, hogy az érzékenység még jobb, mint a eredeti diagramok fotoellenállás. 12V-ot adtam az áramkörbe, jól működik - a LED fényesen világít, a fotoellenállás fényereje és érzékenysége be van állítva. Jelenleg ezzel az áramkörrel úgy választom ki az elemeket, hogy az IR vevőt 220 V-ról tudjam táplálni, és a villanykörte kimenete is 220 V. Külön köszönet a diagramért: a vadászgazdák . Az anyagot biztosította:
Miután összeszedték JDM programozó, kezdjünk el valami könnyen ismételhető mintát keresni. Gyakran ezek banális LED-es villogó lámpák vagy LED-órák, de az első lehetőség praktikus alkalmazás szinte egyik sem, és a második gyakran nem megfelelő, nem azért, mert nemkívánatos, hanem azért, mert egy rádióamatőr, különösen egy kezdő vagy a külvárosban élő, nem mindig rendelkezik a szükséges alkatrészekkel (pl. kvarc rezonátor vagy LED kijelzők).
Az alábbiakban javasolt, a Zhelezo-off webhelyről (http://aes.at.ua/publ/31-1-0-61) vett séma könnyebben hozzáférhető elemeket használ.
A TSOP1738 fényérzékelőt TSOP1736-ra cseréltem, de lehet kísérletezni a hibás berendezésből eltávolított hasonló részekkel.
Az ábrán látható mikrokontrollerek különböző firmware-rel vannak felvillantva – mindkét firmware verzió letölthető a fent említett oldalról.
Bármilyen 12 voltos tekercsfeszültségű relét használhat.
Egy kicsit a fennmaradó részletekről, mivel néhányuk értéke nem nagyon világos a diagramon:
C1 - 220 µF 25 V;
C2 - 220 µF, legalább 10 V;
C3 - 0,1 μF (itt egy elírási hiba csúszott be a szerző diagramjába - a következő, elektrolit kondenzátornak 4-es sorozatszámmal kell rendelkeznie);
C4 - 4,7 µF 10 V;
R1 - 330 Ohm;
R2 - 1K;
R3 - 4,7 K;
T1 - BC547, KT315 vagy más hasonló N-P-N szerkezetű tranzisztorok;
LED - tetszőleges típusú és színű LED;
D1 - 1N4148, 1N4007 vagy analógjai;
Gomb - rögzítés nélkül.
Stabilizátor - bármilyen 5 volt.
A távirányító (RCU, távirányító egység, RCU, távirányító egység) egy elektronikus eszköz egy másik elektronikus eszköz távoli (távirányító) vezérlésére. Léteznek autonóm és (sokkal ritkábban) nem autonóm (vezetékes) változatban is. Szerkezetileg - általában egy kis doboz, amely tartalmazza elektronikus áramkör, vezérlőgombok és autonóm tápegység.
A távvezérlő panelek a mobil objektumok (repülőgépek, űrhajók, hajók stb.) rendszereinek és mechanizmusainak vezérlésére, vezérlésére szolgálnak. termelési folyamatok, kommunikációs rendszerek, katonai létesítmények. Széles körben használják televíziók, sztereó rendszerek, audio- és videolejátszók és egyéb háztartási elektronikai berendezések távvezérlésére is (parancsok küldése TV-csatornák váltásához, hangsávok, hangerőszabályzó stb.). A háztartási távirányító az kis készülék gombokkal, elemekkel működik, és infravörös sugárzáson keresztül parancsokat küld. A legtöbb modern fogyasztói elektronika korlátozott számú kezelőszervet tartalmaz a testen, és egy teljes készletet a távirányítón.
Az autóriasztók és egyes digitális fényképezőgépek egyedi távirányítóval rendelkeznek. Vannak még távirányítók a robotok, repülőgép-modellek stb. vezérlésére (1.2. ábra).
1.2 ábra - Különféle távirányítók háztartási készülékekhez
1.2.1 A távirányító története
A távirányító eszközök egyik legkorábbi példáját Nikola Tesla találta fel és szabadalmaztatta 1893-ban.
1903-ban Leonardo Torres Quevedo spanyol mérnök és matematikus bemutatta a Párizsi Tudományos Akadémián a Telekinót, egy olyan eszközt, amely egy olyan robot volt, amely a csatornákon keresztül továbbított parancsokat hajtja végre. elektromágneses hullámok. Ugyanebben az évben szabadalmat kapott Franciaországban, Spanyolországban, Nagy-Britanniában és az USA-ban. 1906-ban a bilbaói kikötőben a király és a nagyszámú néző jelenlétében Torres bemutatta találmányát, egy hajót kormányzott egy hajóról. Később megpróbálta a Telekino-t lövedékekre és torpedókra adaptálni, de pénzhiány miatt feladta a projektet.
Az első távirányítós repülőgépmodellt 1932-ben bocsátották piacra. A távirányító katonai célú felhasználásán aztán a második világháború alatt intenzíven dolgoztak, például a német Wasserfall föld-levegő rakétaprojektben.
Az első TV távirányítót az amerikai Zenith Radio Corporation cég fejlesztette ki az 1950-es évek elején. Kábellel volt csatlakoztatva a TV-hez. 1955-ben fejlesztették ki a Flashmatic vezeték nélküli távirányítót, amely fénysugarat küldött egy fotocella felé. Sajnos a fotocella nem tudta megkülönböztetni a távirányító fényét a más forrásból érkező fénytől. Ezenkívül a távirányítót pontosan a vevőre kellett irányítani.
1956-ban az osztrák-amerikai Robert Adler kifejlesztette a Zenith Space Commander vezeték nélküli távirányítót. Mechanikus volt, ultrahanggal állította be a csatornát és a hangerőt. Amikor a felhasználó megnyomta a gombot, az kattant, és nekiütközött a tányérnak. Mindegyik lemez más-más frekvenciájú zajt produkált, és a TV áramkörei felismerték ezt a zajt. A tranzisztor feltalálása lehetővé tette olyan olcsó elektromos távirányítók gyártását, amelyek egy piezoelektromos kristályt tartalmaznak Áramütésés az emberi hallás felső határát meghaladó frekvencián oszcillál (bár a kutyák számára hallható). A vevőegység egy mikrofont tartalmazott, amely egy azonos frekvenciára hangolt áramkörhöz volt csatlakoztatva. Néhány probléma ezzel a módszerrel az volt, hogy a vevőt természetes zaj váltotta ki, és egyesek, különösen a fiatal nők, hallották a magas ultrahang jeleket. Még az is előfordult, hogy egy játékxilofon képes volt csatornát váltani az ilyen típusú tévéken, mert a xilofon egyes felhangjai ugyanazt a frekvenciát mutatták, mint a távirányító jelei.
1974-ben a GRUNDIG és a MAGNAVOX kiadta az első színes TV-t IR mikroprocesszoros vezérléssel. A TV-készülék képernyőn megjelenő kijelzővel (OSD) rendelkezett – a csatorna száma a képernyő sarkában volt látható.
A kifinomultabb típusú távirányítók ösztönzését az 1970-es évek végén kapta, amikor a BBC kifejlesztette a Teletextet. A legtöbb akkoriban eladott távirányító korlátozott funkcióval rendelkezett, néha csak négy: következő csatorna, előző csatorna, hangerő növelése vagy csökkentése. Ezek a távirányítók nem feleltek meg a teletext igényeinek, ahol az oldalak háromjegyű számokkal voltak számozva. A teletext oldal kiválasztását lehetővé tevő távirányítónak rendelkeznie kellett a 0-tól 9-ig terjedő számgombokkal, egyéb vezérlőgombokkal, például a szöveg és a kép közötti váltáshoz, valamint a hagyományos televízió gombokkal a hangerő, a csatornák, a fényerő, szín. Az első teletextes televíziókban vezetékes távirányítók voltak a teletext oldalak kiválasztásához, de a teletext használatának növekedése szükségessé tette vezeték nélküli eszközök. A BBC mérnökei pedig tárgyalásokat kezdtek a televíziógyártókkal, ami 1977-1978-ban olyan prototípusok megjelenéséhez vezetett, amelyeknek sok volt. nagyobb készlet funkciókat. Az egyik cég az ITT volt, az infravörös kommunikációs protokollt később róla nevezték el.
Az 1980-as években Stephen Wozniak a alma megalapította a CL9 céget. A cég célja egy olyan távirányító létrehozása volt, amely több vezérlésére is alkalmas elektronikus eszközök. 1987 őszén mutatták be a CORE modult. Előnye a különböző eszközök jeleinek „tanulásának” képessége volt. A beépített órának köszönhetően bizonyos funkciókat is képes volt végrehajtani a kijelölt időpontokban. Ez volt az első távirányító is, amely számítógéphez csatlakoztatható és frissített szoftverkóddal volt feltöltve. A CORE nem volt túl nagy hatással a piacra. Túl nehéz volt programozni az átlagfelhasználók számára, de dicséretes véleményeket kapott azoktól, akik képesek voltak rájönni a programozására. Ezek az akadályok a CL9 feloszlatásához vezettek, de egyik alkalmazottja Celadon márkanév alatt folytatta az üzletet.
A 2000-es évek elejére a háztartási elektromos készülékek száma drámaian megnövekedett. A házimozi vezérléséhez öt vagy hat távirányítóra lehet szüksége: műholdvevőről, videofelvevőről, DVD-lejátszóról, televízióról és hangerősítőről. Ezek egy részét egymás után kell használni, és az irányítási rendszerek széttagoltsága miatt ez nehézkessé válik. Számos szakértő, köztük a modern távirányító neves szakértője és feltalálója, Robert Adler is megjegyezte, mennyire zavaró és nehézkes lehet több távirányító használata.
Az infraporttal rendelkező PDA-k megjelenése lehetővé tette az alkotást univerzális távirányítók Távirányító programozható vezérléssel. Magas költsége miatt azonban ez a módszer nem nagyon terjedt el. A speciális univerzális tanulási vezérlőpanelek a programozás és használat viszonylagos összetettsége miatt nem terjedtek el. Lehetőség van néhány használatára is mobiltelefonok személyi számítógép távvezérléséhez (Bluetooth csatornán keresztül).
Az alábbiakban sematikus diagramok és cikkek találhatók az „IR sugarak” témában a rádióelektronika és rádióhobbi weboldalon.
Mik azok az „IR sugarak”, és hol használják, a házi készítésű eszközök sematikus ábrái, amelyek az „IR sugarak” kifejezéshez kapcsolódnak.
Sematikus ábrája. Az előző verzióhoz hasonlóan ez a távadó is rövid hatótávolságot biztosít (10 m-ig). Ezen kívül az emitterként használt LED-ek irányítottak, ami lehetővé teszi a modell vezérlését csak a besugárzási zónán belül... A parancsjellel modulált IR impulzusok a VD1 fotodiódához kerülnek. A fotodióda változó árama a VT2 emitter követőn keresztül a VT3-VT5 háromfokozatú erősítő bemenetére kerül. A VT1 tranzisztoron van egy egység, amely kompenzálja az interferenciát... Ezen a lőtéren infravörös sugárzás impulzusokat lőnek. A pisztoly tápforrást és egyenáramú feszültség-átalakítót tartalmaz téglalap alakú impulzusokká, amelyek időtartamát és amplitúdóját a C2-C5 kondenzátorok kapacitása határozza meg. Impulzuscsomag érkezik az infravörös kibocsátóhoz... A vezeték nélküli fejhallgató lehetővé teszi a vételt hangsáv TV, rádiójel, magnó egy közepes helyiségben. A készülék az infravörös tartományban frekvenciamodulált fényjel átvitelén alapul. A készlet tartalmazza... A speciális kódolás használatának köszönhetően integrált áramkörök ezzel az eszközzel lehet vezérelni központi zár az autóban, az autóriasztó aktiválása, garázsajtók, kapuk, világítás stb. A készlet két részből áll: az adóból és... Az infravörös vevő áramkört úgy alakították ki, hogy bármilyen távirányítóval működjön: TV-vevőről, műholdvevőről, videomagnóról. A készülék a legtöbb távirányító gombbal működik. A vevő a következőképpen működik: jel a vevődiódától... A tárgyak védelmére optoelektronikus akadályt használnak. Ennek köszönhetően bekapcsolhatja a riasztót, ha illetéktelen személy közeledik az objektumhoz. A sorompó infravörös sugárzást használ, melynek nyalábja az adóról a vevőre jut. A sugár megszakítása a kimeneti állapot változását okozza... A videótechnikában használt szabványos távirányító rendszerek speciális mikroáramkörökön készülnek, és igen nagy parancskészletet adnak. De az egyszerű eszközök vezérléséhez nincs szükség ilyen nagy számú parancsra. Elvileg akár egy TV működési vezérlésére is... A TRC1300N mikroáramkör kódoló/dekódoló távirányító rendszerek számára, amelyek infravörös sugarakat használó kommunikációs csatornán vagy rádiócsatornán keresztül működnek. A mikroáramkör 2-es érintkezőjén lévő logikai szinttől függően vagy jeladóként működik, amely impulzusokat generál, vagy mint... A fényt információtovábbítási közegként használhatjuk. Ez lehet közönséges (látható) fény vagy infravörös sugárzás - infravörös sugarak. Megfontolásra kerülnek az egyszerű izzólámpákat használó, könnyű telefonok (fotofonok) egyszerű optikai adóinak vázlatai, valamint... Az USST vonal háztartási félvezető televíziói már teljesen kimentek a forgalomból, sokat kidobtak és szétszereltek alkatrésznek. De néhány embernek még mindig van teljesen működő példánya, amelyeket kizárólag a dachában használnak. Valóban, a dacháink általában nagyon rosszul őrzöttek (ha egyáltalán... A készüléket arra tervezték, hogy jelezze, ha valaki a bejárati ajtón vagy átjárón keresztül belép a szobába. Az áramkör az infravörös sugár keresztezésének elvén működik. Amikor keresztezi, zenei riasztó aktiválódik, figyelmezteti a személyzetet, hogy látogató vagy ügyfél érkezett... Egyszerű házi készítésű fotóérzékelő rajza a szállítószalagon lévő tárgyak megfigyelésére.Ez az eszköz úgy van kialakítva, hogy bekapcsolja a terhelést, amikor egy doboz vagy doboz belép a szállítószalag vagy a szállítószalag egy bizonyos területére, és kapcsolja ki a terhelést, amikor a doboz elhagyja ezt a zónát. A készülék nagyon... Házi készítésű IR sugár metszéspont vagy reflexiós érzékelő a K561LP2 chipen. Sok amatőr rádióautomatizálási áramkör infravörös érzékelőket használ a visszaverődéshez vagy a nyaláb metszéspontjához, amelyek a háztartási rádióelektronikai távirányító rendszerek elembázisára épülnek... Egy egyszerű házi készítésű set-top box rajza, amely COM portra van csatlakoztatva számítógép vezérléséhez egy távirányítót. Modern Személyi számítógép, ha a szükséges perifériák rendelkezésre állnak és szoftver képes kiváltani egy otthoni audio-video központot. Biztosan rendelkeznie kell... Egy egyszerű házi készítésű határátlépési vagy belépési riasztó diagramja infravörös sugarak segítségével. Bizonyos esetekben jelezni kell egy személy bejutását egy helyiségbe, egy autó áthaladását a területre, bármilyen tárgy mozgását vagy bejutását egy dobozba, dobozba... Az alábbiakban egy egyszerű két -IR-sugarakat használó parancs távirányító rendszer, amivel vezérelhető különféle eszközök, és, riasztó, elektronikus zár távirányítóval. Az áramkör három LM567 mikroáramkörre épül és egy... A rendszert négy objektum független vezérlésére tervezték. A távirányítón négy gomb, a vevőn pedig négy kimenet található. A távirányító minden gombja felelős a saját vevőkimenetéért; minden gombnyomás megváltoztatja a megfelelő vevőkimenet állapotát. A vevőkimenetek fel vannak szerelve... Mindenki tudja, miért létezik egy mikroszámológép, de kiderül, hogy a matematikai számításokon kívül sokkal többre is képes. Felhívjuk figyelmét, hogy ha megnyomja az „1” gombot, majd a „+” gombot, majd megnyomja a „=” gombot, akkor a „=” gomb minden egyes lenyomására a kijelzőn megjelenő szám... A készülék úgy van kialakítva, hogy bekapcsoljon vagy kapcsoljon valamit, amikor az érzékelő kezéhez vagy más tükröződő felülethez viszi. Az érzékenység széles tartományban állítható, a válaszadási tartomány néhány métertől több centiméterig változhat. Az ötlet általában...03-01-2009
Jakorev Szergej
Bevezetés
BAN BEN Internetes hálózatok sok egyszerű eszközök a Microchip PIC16F és PIC18F családjába tartozó vezérlők alapján. Egy meglehetősen összetett készülékre hívom fel a figyelmet. Úgy gondolom, hogy ez a cikk hasznos lesz mindenkinek, aki programokat ír a PIC18F-hez, mivel a program forráskódja segítségével létrehozhatja saját valós idejű rendszerét. Rengeteg információ lesz, kezdve az elmélettől és a szabványoktól, egészen a projekt hardveres és szoftveres megvalósításáig. Az assembler forráskódok teljes megjegyzésekkel vannak ellátva. Ezért nem lesz nehéz megérteni a programot.
Ötlet
Mint mindig, minden egy ötlettel kezdődik. Van egy térképünk Sztavropol területéről. A térképen a régió 26 járása található. A térkép mérete 2 x 3 m. A kiválasztott területek megvilágítását szabályozni kell. A vezérlést távolról, infravörös vezérlőcsatornán keresztül kell végrehajtani, a továbbiakban egyszerűen IR vagy IR távirányító. Ezzel egyidejűleg a vezérlőparancsokat továbbítani kell a PC-alapú vezérlőszervernek. Amikor kiválaszt egy területet a térképen, a felügyeleti szerver további információkat jelenít meg a monitoron. A szerver parancsaival szabályozhatja az információk megjelenítését a térképen. A feladat kitűzve. Végül azt kaptuk, amit a képen látsz. Mielőtt azonban mindez megvalósult, át kellett mennünk néhány szakaszon, és különféle technikai problémákat kellett megoldanunk.
Kilátás a telepítés oldaláról.
Az eszköz működési algoritmusa
Az információs kijelző vezérlőrendszerét nem szabad távirányítóról vezérelni nehezebb választani műsorokat a TV-n, vagy megadja a műsorszám számát a CD-n. Úgy döntöttek, hogy egy kész távirányítót vesznek egy Philips videomagnóból. A körzetszám kiválasztása a távirányító „P+” gombjainak egymás utáni megnyomásával történik, majd a körzetszámhoz tartozó két számgombbal, amelyek „P-”-re végződnek. Amikor először választ ki egy területet, az ki van jelölve (a LED-es háttérvilágítás bekapcsol), és amikor ismét kiválasztja, a kijelölés törlődik.
Protokoll a kártya kezelésére a számítógépes vezérlőszerverről.
1. Kimenő parancsok, pl. az eszközről a számítógépre érkező parancsok:
1.1. Amikor bekapcsolja a készüléket, a számítógép a következő parancsot kapja: MAP999
1.2. Terület bekapcsolásakor: TÉRKÉP(területszám)1
1.3. Terület kikapcsolásakor: MAP(területszám)0
1.4. Ha a teljes térkép be van kapcsolva: MAP001
1.5. A teljes térkép kikapcsolásakor: MAP000
2. Bejövő parancsok:
2.1. Teljes térkép engedélyezése: MAP001
2.2. Teljes térkép kikapcsolása: MAP000
2.3. Terület szerepeltetése: TÉRKÉP(területszám)1
2.4. Terület letiltása: MAP(területszám)0
2.5. Információk fogadása a benne foglalt területekről: MAP999 Erre a parancsra válaszul az összes befoglalt területről az 1.2. pont szerinti formátumban kerül továbbításra (mintha az összes benne lévő terület újra bekapcsolna).
2.6. Információk fogadása a letiltott területekről: MAP995 Erre a parancsra válaszul az összes letiltott területre vonatkozó adatok az 1.3. pont formátumában kerülnek továbbításra (mintha az összes letiltott terület ismét ki lenne kapcsolva).
Az utolsó engedélyezett terület kikapcsolásakor a „teljes térkép kikapcsolása” parancsot is meg kell kapnia.
Az utolsó nem foglalt terület bekapcsolásakor a „teljes térkép bekapcsolása” parancsot is meg kell kapnia.
A területszám ASCII számjegyből áll (0x30-0x39).
Az ötlettől a megvalósításig
Arra számítva, hogy a távirányító saját házának elkészítése meglehetősen nehéz probléma lehet, úgy döntöttünk, hogy egy kész távirányítót veszünk soros eszközről. Az IR vezérlőrendszer alapjául az RC5 formátumú IR vezérlőrendszert választottuk. Jelenleg nagyon széles körben használják különféle berendezések vezérlésére. távirányító(DU) infravörös sugarakon. Talán a televíziók voltak az első olyan háztartási berendezések, amelyek infravörös távirányítót használtak. Napjainkban a legtöbb háztartási audio- és videoberendezésben megtalálható a távirányító. Akár hordozható is zenei központok Az utóbbi időben egyre gyakrabban szerelik fel távirányító rendszerrel. De a háztartási készülékek nem az egyetlen alkalmazási terület a távirányító számára. A távirányítós eszközök meglehetősen elterjedtek mind a gyártásban, mind a tudományos laboratóriumokban. Elég sok inkompatibilis infravörös távirányító rendszer létezik a világon. A legszélesebb körben használt rendszer az RC-5. Ezt a rendszert számos televízióban használják, beleértve a háztartásiakat is. Jelenleg a különböző gyárak többféle RC-5 távirányítót gyártanak, és egyes modellek meglehetősen tisztességes kialakításúak. Ez lehetővé teszi, hogy a legalacsonyabb áron szerezzen be egy házi készítésű eszközt infravörös távirányítóval. Kihagyva a részleteket, hogy miért ezt a rendszert választották, nézzük meg az RC5 formátumon alapuló rendszer felépítésének elméletét.
Elmélet
A vezérlőrendszer működésének megértéséhez meg kell értenie, mi a jel az infravörös távirányító kimenetén.
Az RC-5 infravörös távirányító rendszert a Philips a háztartási készülékek vezérlésére fejlesztette ki. Amikor megnyomjuk a távirányító gombját, az adó chip aktiválódik, és impulzussorozatot generál, amelynek töltési frekvenciája 36 KHz. A LED-ek ezeket a jeleket infravörös sugárzássá alakítják. A kibocsátott jelet egy fotodióda veszi, amely az infravörös sugárzást ismét elektromos impulzusokká alakítja. Ezeket az impulzusokat a vevő chip felerősíti és demodulálja. Ezután a dekóderbe kerülnek. A dekódolás általában szoftverben történik mikrokontroller segítségével. Erről részletesen a dekódolásról szóló részben fogunk beszélni. Az RC5 kód 2048 parancsot támogat. Ezek a csapatok 32 csoportból (rendszerekből) állnak, egyenként 64 csapatból. Mindegyik rendszer egy adott eszköz, például TV, videomagnó stb. vezérlésére szolgál.
Az IR vezérlőrendszerek fejlődésének hajnalán a jelgenerálás hardverben zajlott. Erre a célra speciális IC-ket fejlesztettek ki, és ma már egyre inkább mikrokontrollerre épülő távirányítókat készítenek.
Az egyik leggyakoribb adóchip az SAA3010 chip. Nézzük röviden a jellemzőit.
- Tápfeszültség - 2 .. 7 V
- Áramfelvétel készenléti állapotban - legfeljebb 10 µA
- Maximális kimeneti áram - ±10 mA
- Maximális órajel frekvencia - 450 KHz
Az SAA3010 chip blokkvázlata az 1. ábrán látható.
1. ábra: Az SAA3010 IC blokkvázlata.
Az SAA3010 chip érintkezőinek leírását a táblázat tartalmazza:
| Következtetés | Kijelölés | Funkció |
| 1 | X7 | Gombmátrix beviteli sorok |
| 2 | SSM | Üzemmódválasztó bemenet |
| 3-6 | Z0-Z3 | Gombmátrix beviteli sorok |
| 7 | MDATA | Modulált kimenet, 1/12 üregfrekvencia, 25%-os munkaciklus |
| 8 | ADAT | Kimenet |
| 9-13 | DR7-DR3 | Kimenetek szkennelése |
| 14 | VSS | föld |
| 15-17 | DR2-DR0 | Kimenetek szkennelése |
| 18 | O.S.C. | Generátor bemenet |
| 19 | TP2 | Teszt bemenet 2 |
| 20 | TP1 | Teszt bemenet 1 |
| 21-27 | X0-X6 | Gombmátrix beviteli sorok |
| 28 | VDD | Tápfeszültség |
A jeladó chip a távirányító alapja. A gyakorlatban ugyanaz a távirányító több eszköz vezérlésére is használható. Az adó chip 32 rendszert képes megszólítani két különböző módban: kombinált és egyrendszerű módban. Kombinált módban először a rendszer kerül kiválasztásra, majd a parancs. A kiválasztott rendszer száma (címkód) egy speciális regiszterben tárolódik, és egy ehhez a rendszerhez kapcsolódó parancs kerül továbbításra. Így bármely parancs továbbításához két gomb egymás utáni megnyomására van szükség. Ez nem teljesen kényelmes, és csak akkor indokolt, ha nagyszámú rendszerrel egyidejűleg dolgozik. A gyakorlatban az adót gyakrabban használják egyrendszerű üzemmódban. Ebben az esetben a rendszerválasztó gombok mátrixa helyett egy jumper kerül felszerelésre, amely meghatározza a rendszer számát. Ebben az üzemmódban bármely parancs továbbításához csak egy gomb megnyomása szükséges. A kapcsoló használatával több rendszerrel is dolgozhat. És ebben az esetben csak egy gombnyomás szükséges a parancs továbbításához. A továbbított parancs a kapcsolóval jelenleg kiválasztott rendszerhez kapcsolódik.
A kombinált mód engedélyezéséhez az SSM (Single System Mode) adótüskét alacsonyra kell helyezni. Ebben az üzemmódban az adó IC a következőképpen működik: Nyugalmi állapotban az adó X és Z vonalait belső p-csatornás felhúzó tranzisztorok hajtják magasra. Ha az X-DR vagy Z-DR mátrix valamelyik gombját megnyomják, elindul a billentyűzet visszapattanási ciklusa. Ha a gomb 18 óraciklusra zárva van, az „oszcillátor engedélyezése” jel rögzített. A visszapattanási ciklus végén a DR-kimenetek kikapcsolásra kerülnek, és két letapogatási ciklus indul el, felváltva bekapcsolva az egyes DR-kimeneteket. Az első vizsgálati ciklus a Z-címet, a második az X-címet észleli. Ha a Z-bemenetet (rendszermátrix) vagy az X-bemenetet (parancsmátrix) nulla állapotban észleli, a cím rögzítésre kerül. Ha megnyom egy gombot a rendszermátrixban, az utolsó parancs kerül továbbításra (azaz minden parancsbit egyenlő eggyel) a kiválasztott rendszerben. Ezt a parancsot a rendszer a rendszerválasztó gomb elengedéséig továbbítja. Ha megnyomnak egy gombot a parancsmátrixban, a parancs a reteszelőregiszterben tárolt rendszercímmel együtt kerül továbbításra. Ha az átvitel megkezdése előtt elengedi a gombot, visszaállítás történik. Ha az átvitel megkezdődött, akkor a gomb állapotától függetlenül az teljesen befejeződik. Ha egynél több Z vagy X gombot nyom meg egyszerre, a generátor nem indul el.
Az egyrendszerű mód engedélyezéséhez az SSM tűnek magasnak kell lennie, és a rendszercímet be kell állítani a megfelelő jumperrel vagy kapcsolóval. Ebben az üzemmódban az adó X-vonalai nyugalmi állapotban magas állapotban vannak. Ezzel egyidejűleg a Z-vonalak ki vannak kapcsolva, hogy megakadályozzák az áramfelvételt. A két vizsgálati ciklus közül az elsőben a rendszer címét határozzák meg és tárolják egy reteszelő regiszterben. A második ciklusban a parancs száma kerül meghatározásra. Ez a parancs a reteszelőregiszterben tárolt rendszercímmel együtt kerül elküldésre. Ha nincs Z-DR jumper, akkor a rendszer nem küld kódokat.
Ha a gombot elengedik a kódküldések között, akkor visszaállítás történik. Ha a gombot elengedi a visszapattanási eljárás vagy az érzékelő letapogatása közben, de a gombnyomás észlelése előtt, szintén visszaállítás történik. A DR0 - DR7 kimenetek nyitott leeresztővel rendelkeznek, és a tranzisztorok nyugalmi állapotban nyitottak.
Az RC-5 kódnak van egy további vezérlőbitje, amely a gomb minden elengedésekor megfordul. Ez a bit tájékoztatja a dekódert, hogy lenyomva van-e a gomb, vagy újabb megnyomás történt. A vezérlőbit csak a teljesen befejezett átvitel után fordítható meg. A szkennelési ciklusok minden küldés előtt megtörténnek, így a rendszerszám és a parancsok továbbítása akkor is helyesen történik meg, ha a csomagküldés során a megnyomott gombot másikra cseréli.
Az OSC érintkező egy 1 tűs oszcillátor bemenet/kimenet, és kerámia rezonátor csatlakoztatására szolgál 432 KHz-es frekvencián. Javasoljuk, hogy a rezonátorral sorba kössön egy 6,8 Kom ellenállású ellenállást.
Normál működés közben a TP1 és TP2 tesztbemeneteket a földre kell kötni. Ha a TP1 logikai szintje magas, a pásztázási frekvencia növekszik, és ha a TP2 logikai szintje magas, akkor az eltolási regiszter frekvenciája nő.
Nyugalmi állapotban a DATA és MDATA kimenetek Z-állapotban vannak. Az adó által az MDATA kimeneten generált impulzussorozat töltési frekvenciája 36 kHz (az órajelgenerátor frekvenciájának 1/12-e), 25%-os munkaciklus mellett. Ugyanez a sorrend jön létre a DATA kimeneten, de kitöltés nélkül. Ezt a kimenetet akkor használják, ha az adó chip a beépített billentyűzet vezérlőjeként működik. A DATA kimenet jele teljesen megegyezik a távirányító vevő mikroáramkörének kimenetén lévő jellel (de a vevővel ellentétben nincs inverziója). Mindkét jelet ugyanaz a dekóder tudja feldolgozni. Az SAA3010 beépített billentyűzetvezérlőként való használata bizonyos esetekben nagyon kényelmes, mivel a mikrokontroller csak egy megszakítási bemenetet használ egy legfeljebb 64 gombból álló mátrix lekérdezéséhez. Ezenkívül az adó mikroáramköre +5 V tápfeszültséget tesz lehetővé.
Az adó egy 14 bites adatszót generál, amelynek formátuma a következő:
2. ábra RC-5 kód adatszó formátum.
A start bitek az AGC beállítására szolgálnak a vevő IC-ben. A vezérlő bit egy új prés jele. Az óra időtartama 1,778 ms. Amíg a gomb lenyomva marad, egy adatszó 64 óraciklusos időközönként kerül továbbításra, pl. 113,778 ms (2. ábra).
Az első két impulzus az indító impulzus, és mindkettő logikai „1”. Ne feledje, hogy a bit (üres) fele átmegy, mielőtt a vevő meghatározza az üzenet tényleges kezdetét.
A kiterjesztett RC5 protokoll csak 1 startbitet használ. Az S2 bitet a rendszer átalakítja és hozzáadja a parancs 6. bitéhez, így összesen 7 parancsbitet alkot.
A harmadik bit a vezérlőbit. Ez a bit minden billentyű lenyomásakor megfordul. Ily módon a vevő meg tudja különböztetni a lenyomva maradó billentyűket és a rendszeresen lenyomott billentyűket.
A következő 5 bit az infravörös eszköz címét jelenti, amelyet az első LSB-vel küldünk. A címet 6 parancsbit követi.
Az üzenet 14 bitet tartalmaz, és a szünettel együtt teljes időtartama 25,2 ms. Néha az üzenet rövidebb lehet, mert az S1 kezdőbit első fele üresen marad. És ha a parancs utolsó bitje logikai "0", akkor az üzenetbit utolsó része is üres.
Ha a gombot lenyomva marad, az üzenet 114 ms-onként megismétlődik. A vezérlőbit minden üzenetben ugyanaz marad. Ez egy jel a vevő szoftver számára, hogy ezt automatikus ismétlési funkcióként értelmezze.
A jó zajvédelem érdekében kétfázisú kódolást alkalmaznak (3. ábra).
3. ábra: "0" és "1" kódolás az RC-5 kódban.
Az RC-5 kód használatakor előfordulhat, hogy ki kell számítania az átlagos áramfelvételt. Ezt meglehetősen könnyű megtenni, ha a 2. ábrát használja. 4, amely a parcella részletes szerkezetét mutatja.
4. ábra Az RC-5 csomag részletes felépítése.
Annak biztosítása érdekében, hogy a berendezés egyformán reagáljon az RC-5 parancsokra, a kódok nagyon specifikus módon vannak elosztva. Ez a szabványosítás lehetővé teszi, hogy az adókat különféle eszközök vezérlésére tervezzék. Ugyanazokkal a parancskódokkal ugyanazokhoz a funkciókhoz különböző eszközök egy viszonylag kis számú gombbal rendelkező adó egyidejűleg vezérelhet például egy audiokomplexumot, egy TV-t és egy videomagnót.
Az alábbiakban találhatók bizonyos típusú háztartási berendezések rendszerszámai:
0 - Televízió (TV)
2 - Teletext
3 - Videó adatok
4 – Videolejátszó (VLP)
5 - Videomagnó (videomagnó)
8 – Videótuner (Sat.TV)
9 - Videokamera
16 - Audio előerősítő
17 - Tuner
18 - Magnó
20 - Kompakt lejátszó (CD)
21 - Lemezjátszó (LP)
29 - Világítás
A fennmaradó rendszerszámok a jövőbeni szabványosítás vagy kísérleti használatra vannak fenntartva. Egyes parancskódok és funkciók megfelelését is szabványosították.
Néhány funkció parancskódja az alábbiakban található:
0-9 - Digitális értékek 0-9
12 - Készenléti üzemmód
15 - Kijelző
13 - néma
16 - hangerő +
17 - kötet -
30 - előre keresés
31 - keressen vissza
45 - kilökődés
48 - szünet
50 - visszatekerés
51 - gyors előre
53 - lejátszás
54 - állj meg
55 - bejegyzés
Az adóchipre épülő komplett IR távirányító felépítéséhez nagy impulzusáram biztosítására képes LED meghajtóra is szükség van. A modern LED-ek a távirányítókban működnek, amikor impulzusáramok Körülbelül 1 A. Nagyon kényelmes LED meghajtót építeni alacsony küszöbű (logikai szintű) MOS tranzisztorra, például KP505A. ábrán látható egy példa a távirányító kapcsolási rajzára. 5.
5. ábra Az RC-5 távirányító sematikus diagramja.
A rendszerszámot a Zi és DRj érintkezők közötti jumper állítja be. A rendszerszám a következő lesz:
Az Xi sort a DRj sorral lezáró gomb megnyomásakor továbbított parancskód a következőképpen kerül kiszámításra:
Az infravörös távoli vevőnek vissza kell állítania a kétfázisú kódolt adatokat, és interferenciától függetlenül reagálnia kell a jelerősség nagy, gyors változásaira. Az impulzusszélesség a vevő kimenetén legfeljebb 10%-kal térhet el a névleges értéktől. A vevőnek érzéketlennek kell lennie az állandó külső fényre. Mindezen követelmények teljesítése meglehetősen nehéz. Az infravörös távirányító vevő régebbi megvalósításai, még azok is, amelyek speciális chipeket használnak, több tucat alkatrészt tartalmaztak. Az ilyen vevők gyakran használtak 36 kHz-re hangolt rezonáns áramköröket. Mindez megnehezítette a tervezés gyártását és konfigurálását, és jó árnyékolást igényelt. Az utóbbi időben elterjedtek a három érintkezős integrált infravörös távirányító vevők. Egy csomagban egy fotodiódát, egy előerősítőt és egy meghajtót kombinálnak. A kimenet 36 KHz-en normál TTL jelet generál kitöltés nélkül, amely alkalmas a mikrokontroller általi további feldolgozásra. Ilyen vevőkészülékeket sok cég gyárt, ezek a Siemens SFH-506, a Temic TFMS5360, az Integral szoftver ILM5360 és mások. Jelenleg több miniatűr változat létezik az ilyen mikroáramkörökből. Mivel az RC-5 mellett vannak más szabványok is, amelyek különböznek, különösen a kitöltési frekvenciában, vannak integrált vevők a különböző frekvenciákhoz. Az RC-5 kóddal való együttműködéshez válassza ki a 36 KHz-es kitöltési frekvenciára tervezett modelleket.
Infravörös távirányítós vevőként formáló erősítővel ellátott fotodiódát is használhatunk, ami lehet speciális KR1568HL2 mikroáramkör. Egy ilyen vevő diagramja a 6. ábrán látható.
6. ábra: KR1568HL2 mikroáramkör alapú vevő.
Az információs kijelzős vezérlőrendszerhez egy integrált IR távirányítós vevőt választottam. A TSOP1736 mikroáramkörbe optikai sugárzás vevőként egy nagy érzékenységű PIN fotodióda van beépítve, amelyről a jel a bemeneti erősítőre kerül, amely a fotodióda kimeneti áramát feszültséggé alakítja. Az átalakított jelet egy AGC-vel ellátott erősítőbe, majd egy sávszűrőbe táplálják, amely a 36 kHz-es működési frekvenciájú jeleket elválasztja a zajtól és az interferenciától. A kiválasztott jel egy demodulátorba kerül, amely egy detektorból és egy integrátorból áll. Az impulzusok közötti szünetekben az AGC rendszer kalibrálva van. Ezt egy vezérlő áramkör vezérli. Ennek a kialakításnak köszönhetően a mikroáramkör még a működési frekvencián sem reagál a folyamatos interferenciára. Az aktív kimeneti szint alacsony. A mikroáramkör működéséhez nem szükséges semmilyen külső elem beszerelése. Minden alkatrészét, beleértve a fotodetektort is, belső elektromos képernyő védi a külső interferencia ellen, és speciális műanyaggal van feltöltve. Ez a műanyag egy szűrő, amely kiküszöböli az optikai interferenciát a látható fénytartományban. Mindezen intézkedéseknek köszönhetően a mikroáramkört nagyon nagy érzékenység és alacsony hamis jelek valószínűsége jellemzi. Ennek ellenére az integrált vevőkészülékek nagyon érzékenyek a tápegység zajára, ezért mindig ajánlott szűrőket, például RC-t használni. Kinézetábrán látható az integrált fotodetektor és a tűk elhelyezkedése. 7.
7. ábra RC-5 integrált vevő.
RC-5 dekódolása
Mivel készülékünk alapja a PIC18F252 mikrokontroller, az RC-5 kódot szoftveresen dekódoljuk. A hálózaton kínált RC5 kódfogadási algoritmusok többnyire nem alkalmasak valós idejű eszközökre, például a mi készülékünkre. A legtöbb javasolt algoritmus szoftveres hurkokat használ az időkésések és mérési intervallumok generálására. Ez nem alkalmas a mi esetünkre. Úgy döntöttek, hogy a PIC18F252 mikrokontroller INT bemenetén a jelcsökkenésen alapuló megszakításokat használnak, az időzítési paramétereket a PIC18F252 mikrokontroller TMR0 segítségével mérik, ugyanaz az időzítő generál megszakítást, amikor a következő impulzus várakozási ideje lejár, pl. amikor két küldés között szünet volt. A DA1 mikroáramkör kimenetéről a demodulált jel a mikrokontroller INT0 bemenetére kerül, ahol visszafejtésre kerül, és a dekódolt parancsot a kulcsok vezérlésére szolgáló shift regiszterekre adják ki. A visszafejtési algoritmus a PIC18F252 mikrokontroller megszakításai közötti időintervallumok mérésén alapul. Ha alaposan megnézi a 8. ábrát, észre fog venni néhány jellemzőt. Tehát ha a PIC18F252 mikrokontroller megszakításai közötti intervallum 2T volt, ahol T egyetlen RC5 impulzus időtartama, akkor a vett bit lehet 0 vagy 1. Minden attól függ, hogy melyik bit volt előtte. Ez nagyon jól látható az alábbi, részletes megjegyzésekkel ellátott programban. A teljes projekt letölthető és személyes célokra használható. Újranyomtatáskor link szükséges.
