IR uzaktan kumanda cihazı. Cihazların uzaktan kontrol şeması. Fikirden uygulamaya
Herkese selam! Burada en basit IR kontrolünün () nasıl yapılacağından bahsedeceğiz. Bu devreyi normal bir TV uzaktan kumandasıyla bile kontrol edebilirsiniz. Sizi hemen uyarıyorum, mesafe çok fazla değil - yaklaşık 15 santimetre, ancak bu sonuç bile işe yeni başlayan birini memnun edecektir. Ev yapımı bir vericiyle menzil iki katına çıkar, yani yaklaşık 15 santimetre daha artar. Uzaktan kumanda ünitesi basit bir şekilde yapılmıştır. IR LED'i 100-150 ohm'luk bir direnç aracılığıyla 9 voltluk "taca" bağlarız, kilitlemeden normal bir düğme takarken elektrik bandıyla aküye yapıştırırız ve elektrik bandı kızılötesi radyasyona müdahale etmemelidir. IR LED'i.Fotoğraf devreyi monte etmek için ihtiyacımız olan tüm unsurları gösteriyor
2. 1 ohm ve 300-500 ohm için direnç (Netlik sağlamak için fotoğrafa 300 ve 500 ohm dirençler yerleştirdim)
3. 47 kom için düzeltici direnç.
4. Transistör KT972A veya akım ve yapı bakımından benzer.
5. Herhangi bir düşük voltajlı LED'i kullanabilirsiniz.
Şematik diyagram Bir transistörde IR kontrol alıcısı:
Bir fotodedektör yapmaya başlayalım. Diyagramı bir referans kitabından alınmıştır. Öncelikle tahtayı kalıcı kalemle çiziyoruz. Ancak bunu kurulumu asarak bile yapabilirsiniz, ancak bunu PCB üzerinde yapmanız tavsiye edilir. Benim panom şuna benziyor:
Şimdi elbette elemanları lehimlemeye başlayalım. Transistörün lehimlenmesi:
1 kOhm'luk bir direnci (Kilohm) ve bir inşaat direncini lehimleyin.
Ve son olarak son elemanı lehimliyoruz - bu 300 - 500 Ohm'luk bir direnç, 300 Ohm'a ayarladım. İle yayınladı ters taraf baskılı devre kartıÇünkü mutasyona uğramış patileri yüzünden ön taraftan dokunmama izin vermiyordu =)
Kalan reçineyi yıkamak için her şeyi diş fırçası ve alkolle temizliyoruz. Her şey hatasız bir şekilde monte edilirse ve fotodiyot düzgün çalışıyorsa hemen çalışacaktır. Bu tasarımın uygulamalı videosunu aşağıda görebilirsiniz:
Videoda hem kameraya hem de uzaktan kumandaya aynı anda bakmanız gerektiğinden mesafe küçük. Bu nedenle uzaktan kumandanın yönlerine odaklanamadım. Fotodiyot yerine bir fotodirenç koyarsanız ışığa tepki verecektir, duyarlılığın eskisinden daha iyi olduğunu şahsen doğruladım. orijinal diyagramlar fotodirenç. Devreye 12V verdim, iyi çalışıyor - LED parlak bir şekilde yanıyor, fotorezistörün parlaklığı ve hassasiyeti ayarlanıyor. Şu anda bu devreyi kullanarak IR alıcısına 220 volttan güç verebilecek ve ampulün çıkışı da 220V olacak elemanları seçiyorum. Sağlanan diyagram için özel teşekkürler: Thehunteronghosts . Tarafından sağlanan materyal:
Toplandıktan JDM programcısı tekrarlanması kolay bir desen aramaya başlayalım. Çoğu zaman bunlar banal LED yanıp sönen ışıklar veya LED saatlerdir, ancak ilk seçenek pratik uygulama neredeyse hiçbiri ve ikincisi genellikle istenmeyen bir durum olduğu için değil, özellikle yeni başlayan veya taşrada yaşayan bir radyo amatörünün her zaman gerekli bileşenlere sahip olmaması nedeniyle uygun değildir (örneğin, kuvars rezonatör veya LED göstergeleri).
Aşağıda önerilen ve Zhelezo-off web sitesinden (http://aes.at.ua/publ/31-1-0-61) alınan şema, daha erişilebilir öğeler kullanır.
TSOP1738 fotosensörünü TSOP1736 ile değiştirdim, ancak arızalı ekipmandan çıkarılan benzer parçaları deneyebilirsiniz.
Diyagramda belirtilen mikrokontrolörler farklı aygıt yazılımıyla yanıp sönmüştür - her iki aygıt yazılımı sürümü de yukarıda belirtilen siteden indirilebilir.
12 volt sargı voltajına sahip herhangi bir röleyi kullanabilirsiniz.
Bazılarının değerleri diyagramda çok net olmadığından, kalan ayrıntılar hakkında biraz bilgi:
C1 - 220 µF 25 V;
C2 - 220 µF, en az 10 V;
C3 - 0,1 μF (burada yazarın şemasına bir yazım hatası girdi - bir sonraki kapasitör, elektrolitik, seri numarası 4 olmalıdır);
C4 - 4,7 uF 10 V;
R1 - 330 Ohm;
R2 - 1K;
R3 - 4,7 K;
T1 - BC547, KT315 veya N-P-N yapısının diğer benzer transistörleri;
LED - İstediğiniz türde ve renkte LED;
D1 - 1N4148, 1N4007 veya analogları;
Düğme - sabitleme olmadan.
Dengeleyici - herhangi bir 5 volt.
Uzaktan kumanda (RCU, uzaktan kumanda ünitesi, RCU, uzaktan kumanda ünitesi), belirli bir mesafedeki başka bir elektronik cihazın uzaktan (uzaktan) kontrolüne yönelik elektronik bir cihazdır. Hem otonom hem de (çok daha az sıklıkla) otonom olmayan (kablolu) versiyonları mevcuttur. Yapısal olarak - genellikle içeren küçük bir kutu elektronik devre, kontrol düğmeleri ve otonom güç kaynağı.
Uzaktan kumanda panelleri, hareketli nesneler (uçak, uzay gemisi, gemi vb.) üzerindeki sistem ve mekanizmaları kontrol etmek, kontrol etmek için kullanılır. üretim süreçleri, iletişim sistemleri, askeri tesisler. Ayrıca televizyonların, stereo sistemlerin, ses ve video oynatıcıların ve diğer ev elektronik ekipmanlarının uzaktan kumandası için de yaygın olarak kullanılırlar (TV kanallarını değiştirmek için komutlar göndermek, ses parçaları, ses kontrolü vb.). Ev uzaktan kumandası küçük cihaz pillerle çalışan ve kızılötesi radyasyon yoluyla komutlar gönderen düğmelerle. Çoğu modern tüketici elektroniği, gövde üzerinde sınırlı bir kontrol seti ve uzaktan kumanda üzerinde tam bir set içerir.
Araba alarmları ve bazı dijital kameraların benzersiz uzaktan kumandaları vardır. Ayrıca robotları, uçak modellerini vb. kontrol etmek için uzaktan kumandalar da bulunmaktadır (Şekil 1.2).
Şekil 1.2 - Ev aletleri için çeşitli uzaktan kumandalar
1.2.1 Uzaktan kumandanın geçmişi
Uzaktan kumanda cihazlarının en eski örneklerinden biri, 1893 yılında Nikola Tesla tarafından icat edildi ve patenti alındı.
1903'te İspanyol mühendis ve matematikçi Leonardo Torres Quevedo, Paris Bilimler Akademisi'nde, üzerinden iletilen komutları yerine getiren bir robot olan Telekino'yu tanıttı. elektromanyetik dalgalar. Aynı yıl Fransa, İspanya, İngiltere ve ABD'de patentler aldı. 1906 yılında Bilbao limanında, kralın ve büyük bir seyirci kalabalığının huzurunda Torres, bir gemiden bir tekneyi yöneterek icadını sundu. Daha sonra Telekino'yu mermiler ve torpidolar için uyarlamaya çalıştı ancak kaynak yetersizliği nedeniyle projeden vazgeçti.
İlk uzaktan kumandalı uçak modeli 1932 yılında piyasaya sürüldü. Uzaktan kumandanın askeri amaçlarla kullanılması üzerinde, İkinci Dünya Savaşı sırasında, örneğin Almanya'nın Wasserfall karadan havaya füze projesinde yoğun bir şekilde çalışıldı.
İlk TV uzaktan kumandası, 1950'lerin başında Amerikan şirketi Zenith Radio Corporation tarafından geliştirildi. Kabloyla televizyona bağlandı. 1955 yılında, bir ışık ışınının bir fotosele gönderilmesini temel alan Flashmatic kablosuz uzaktan kumanda geliştirildi. Ne yazık ki fotosel, uzaktan kumandadan gelen ışığı diğer kaynaklardan gelen ışıktan ayırt edemiyordu. Ayrıca uzaktan kumandayı tam olarak alıcıya doğrultmak gerekiyordu.
1956'da Avusturyalı Amerikalı Robert Adler, Zenith Space Commander kablosuz uzaktan kumandasını geliştirdi. Mekanikti ve kanalı ve ses seviyesini ayarlamak için ultrason kullanılıyordu. Kullanıcı düğmeye bastığında tıkladı ve plakaya çarptı. Her plaka farklı frekansta gürültü üretiyordu ve TV devreleri bu gürültüyü algılıyordu. Transistörün icadı, güç sağlayan piezoelektrik kristal içeren ucuz elektrikli uzaktan kumandaların üretilmesini mümkün kıldı. Elektrik şoku ve insanın işitme duyusunun üst sınırını aşan bir frekansta salınım (köpekler tarafından duyulabilir olsa da). Alıcı, aynı frekansa ayarlanmış bir devreye bağlı bir mikrofon içeriyordu. Bu yöntemle ilgili bazı sorunlar, alıcının doğal gürültüyle tetiklenebilmesi ve bazı kişilerin, özellikle de genç kadınların, yüksek perdeli ultrasonik sinyalleri duyabilmesiydi. Hatta ksilofonun bazı tonlarının uzaktan kumandadan gelen sinyallerle aynı frekansta olması nedeniyle oyuncak ksilofonun bu tür bir TV'de kanal değiştirebildiği bir durum bile vardı.
1974 yılında GRUNDIG ve MAGNAVOX, IR mikroişlemci kontrollü ilk renkli TV'yi piyasaya sürdü. TV'de bir ekran görüntüsü (OSD) vardı - kanal numarası ekranın köşesinde görüntüleniyordu.
Daha karmaşık uzaktan kumanda türlerine yönelik ivme, 1970'lerin sonlarında Teletext'in BBC tarafından geliştirilmesiyle geldi. O zamanlar satılan uzaktan kumandaların çoğu sınırlı sayıda, bazen yalnızca dört işleve sahipti: sonraki kanal, önceki kanal, ses açma veya kısma. Bu uzaktan kumandalar, sayfaların üç haneli sayılarla numaralandırıldığı teletekst ihtiyacını karşılamıyordu. Bir teletekst sayfası seçmenize izin veren uzaktan kumandanın, 0'dan 9'a kadar sayılar için düğmelere, örneğin metin ve görüntü arasında geçiş yapmak için diğer kontrol düğmelerine ve ayrıca ses seviyesi, kanallar, parlaklık için normal televizyon düğmelerine sahip olması gerekiyordu. renk. Teletekst özellikli ilk televizyonlar, teletekst sayfalarını seçmek için kablolu uzaktan kumandalara sahipti, ancak teletekst kullanımındaki büyüme, uzaktan kumandaya duyulan ihtiyacı gösterdi. Kablosuz cihazlar. Ve BBC mühendisleri televizyon üreticileriyle müzakerelere başladı ve bu da 1977-1978'de çok fazla özelliğe sahip prototiplerin ortaya çıkmasına yol açtı. daha büyük set işlevler. Şirketlerden biri ITT idi, kızılötesi iletişim protokolüne daha sonra onun adı verildi.
1980'lerde Stephen Wozniak Elma CL9 şirketini kurdu. Şirketin hedefi birden fazla kişiyi kontrol edebilecek bir uzaktan kumanda yaratmaktı. elektronik aletler. 1987 sonbaharında CORE modülü tanıtıldı. Avantajı, farklı cihazlardan gelen sinyalleri “öğrenme” yeteneğiydi. Ayrıca yerleşik saat sayesinde belirli işlevleri belirlenen zamanlarda gerçekleştirebilme yeteneğine de sahipti. Aynı zamanda bir bilgisayara bağlanabilen ve güncellenmiş yazılım kodu yüklenebilen ilk uzaktan kumandaydı. CORE'un piyasa üzerinde pek bir etkisi olmadı. Ortalama bir kullanıcı için programlamak çok zordu, ancak programlamayı çözebilen kişilerden övgü dolu eleştiriler aldı. Bu engeller CL9'un dağılmasına neden oldu ancak çalışanlarından biri Celadon markası altında işe devam etti.
2000'li yılların başında elektrikli ev aletlerinin sayısı önemli ölçüde arttı. Ev sinemasını kontrol etmek için beş veya altı uzaktan kumandaya ihtiyacınız olabilir: uydu alıcısından, video kaydediciden, DVD oynatıcıdan, televizyondan ve ses amplifikatöründen. Bazılarının birbiri ardına kullanılması gerekiyor ve kontrol sistemlerinin parçalı olması nedeniyle bu durum hantallaşıyor. Tanınmış uzman ve modern uzaktan kumandanın mucidi Robert Adler de dahil olmak üzere pek çok uzman, birden fazla uzaktan kumanda kullanmanın ne kadar kafa karıştırıcı ve hantal olabileceğini belirtti.
Kızılötesi bağlantı noktasına sahip PDA'ların ortaya çıkışı, oluşturmayı mümkün kıldı evrensel uzaktan kumandalar Programlanabilir kontrol ile uzaktan kumanda. Ancak maliyetinin yüksek olması nedeniyle bu yöntem pek yaygınlaşamamıştır. Özel evrensel öğrenme kontrol panelleri, programlama ve kullanımın göreceli karmaşıklığı nedeniyle yaygınlaşamamıştır. Bazılarını kullanmak da mümkündür cep telefonları kişisel bir bilgisayarın uzaktan kontrolü için (Bluetooth kanalı aracılığıyla).
Aşağıda radyo elektroniği ve radyo hobisi web sitesinde "IR ışınları" konulu şematik diyagramlar ve makaleler bulunmaktadır.
“IR ışınları” nedir ve nerede kullanılır, “IR ışınları” terimi ile ilgili ev yapımı cihazların şematik diyagramları.
Şematik diyagram. Önceki versiyon gibi, bu verici de kısa bir menzil (10 m'ye kadar) sağlar. Ek olarak, yayıcı olarak kullanılan LED'ler yönlüdür, bu da modeli yalnızca ışınlama bölgesi içinde kontrol etmenize olanak tanır... Komut sinyali tarafından modüle edilen IR darbeleri, VD1 fotodiyoduna beslenir. Fotodiyotun yayıcı takipçisi VT2 üzerinden değişen akımı, üç aşamalı amplifikatör VT3-VT5'in girişine beslenir. Transistör VT1'de paraziti telafi etmek için bir ünite vardır... Bu atış menzilinde kızılötesi radyasyon darbeleri atarlar. Tabanca, süresi ve genliği C2-C5 kapasitörlerinin kapasitansı tarafından belirlenen dikdörtgen darbelere bir güç kaynağı ve bir DC voltaj dönüştürücü içerir. Kızılötesi yayıcıya bir darbe paketi gelir... Kablosuz kulaklıklar şunları almanızı sağlar: film müziği TV, radyo sinyali, kayıt cihazı orta büyüklükte bir odada. Cihaz, kızılötesi aralıkta frekans modülasyonlu bir ışık sinyalinin iletilmesine dayalı olarak çalışır. Kit şunları içerir... Özel kodlamanın kullanımı sayesinde Entegre devreler bu cihaz kontrol etmek için kullanılabilir Merkezi kilitleme arabada, araba alarmının etkinleştirilmesi, garaj kapıları, kapılar, aydınlatma vb. Kit iki parçadan oluşur: verici ve... Kızılötesi alıcı devresi herhangi bir uzaktan kumandayla çalışacak şekilde tasarlanmıştır: TV alıcısından, uydu alıcısından, VCR'dan. Cihaz çoğu uzaktan kumanda düğmesiyle çalışır. Alıcı şu şekilde çalışır: alıcı diyottan gelen bir sinyal... Nesneleri korumak için bir optoelektronik bariyer kullanılır. Bu sayede yetkisiz bir kişi nesneye yaklaştığında alarmı açabilirsiniz. Bariyer, ışını vericiden alıcıya iletilen kızılötesi radyasyonu kullanır. Işının kesilmesi, çıkış durumunda bir değişikliğe neden olur... Video teknolojisinde kullanılan standart uzaktan kumanda sistemleri, özel mikro devreler üzerinde yapılır ve çok geniş bir komut seti sağlar. Ancak basit cihazları kontrol etmek için bu kadar çok sayıda komuta gerek yoktur. Prensip olarak, bir TV'nin operasyonel kontrolü için bile... TRC1300N mikro devresi, kızılötesi ışınları kullanan bir iletişim kanalı veya bir radyo kanalı aracılığıyla çalışan uzaktan kumanda sistemleri için bir kodlayıcı / kod çözücüdür. Mikro devrenin 2. pinindeki mantıksal seviyeye bağlı olarak, darbe üreten bir kodlayıcı olarak çalışır veya... Işık, bilgi aktarımı için bir araç olarak kullanılabilir. Bu sıradan (görünür) ışık veya kızılötesi radyasyon - kızılötesi ışınlar olabilir. Basit akkor lambalar kullanan hafif telefonlar (fotofonlar) için basit optik vericilerin şemaları da dikkate alınmaktadır. USST serisinin yerli yarı iletken televizyonları zaten tamamen hizmet dışı kaldı, çoğu atıldı ve parçalara ayrıldı. Ancak bazı insanların hâlâ yalnızca kır evinde kullanılan, tamamen çalışan kopyaları var. Gerçekten de, kulübelerimiz genellikle çok zayıf bir şekilde korunmaktadır (eğer varsa... Cihaz, bir kişinin ön kapıdan veya geçitten odaya geçişini sinyallemek için tasarlanmıştır. Devre, kızılötesi ışının üzerinden geçme prensibine göre çalışır. geçer, müzikal bir alarm etkinleştirilir, personeli ziyaretçi veya müşteri geldiğine dair uyarır... Bir konveyör üzerindeki nesneleri izlemek için basit bir ev yapımı fotoğraf sensörünün şeması. Bu cihaz, bir kutu veya kutu girdiğinde yükü açmak için tasarlanmıştır. Konveyörün veya konveyör bandının belirli bir alanına yerleştirin ve kutu bu alanı terk ettiğinde yükü kapatın. Cihaz çok... K561LP2 çipi üzerinde ev yapımı IR ışın kesişimi veya yansıma sensörü. Birçok amatör radyo otomasyon devresi, ev tipi radyo-elektronik uzaktan kumanda sistemlerinin eleman tabanı üzerine inşa edilmiş, yansıma veya ışın kesişimi için kızılötesi sensörler kullanır... Bir bilgisayarı kontrol etmek için bir COM bağlantı noktasına bağlı basit bir ev yapımı set üstü kutunun diyagramı bir uzaktan kumanda. Modern Kişisel bilgisayar gerekli çevre birimleri mevcutsa ve yazılım evdeki ses-video merkezinin yerini alabilir. Sahip olmanız gerekir... Kızılötesi ışınları kullanan basit, ev yapımı bir sınır geçiş veya giriş alarmının şeması. Bazı durumlarda, bir kişinin bir odaya geçişini, bir arabanın bölgeye geçişini, herhangi bir nesnenin bir kutuya, kutuya hareketini veya girişini sinyalize etmek gerekir... Aşağıda basit iki şeyin açıklaması bulunmaktadır. -Kontrol etmek için kullanılabilecek IR ışınlarını kullanan uzaktan kumanda sistemini komuta edin çeşitli cihazlar, Ve, hırsız alarmı, uzaktan kumandalı elektronik kilit. Devre üç LM567 mikro devresine dayanmaktadır ve bir... Sistem, dört nesnenin bağımsız kontrolü için tasarlanmıştır. Uzaktan kumandanın dört düğmesi vardır ve alıcının dört çıkışı vardır. Uzaktan kumandadaki her düğme kendi alıcı çıkışından sorumludur; düğmeye her basıldığında ilgili alıcı çıkışının durumu değişir. Alıcı çıkışları şunlarla donatılmıştır... Herkes bir mikro hesap makinesinin neden var olduğunu biliyor, ancak matematiksel hesaplamaların yanı sıra çok daha fazlasını da yapabildiği ortaya çıktı. Lütfen "1" tuşuna, ardından "+" tuşuna basarsanız ve ardından "=" tuşuna basarsanız, "=" tuşuna her basışınızda ekrandaki sayının şu şekilde olacağını unutmayın: Cihaz açılacak şekilde tasarlanmıştır. veya sensörün ellerine veya başka bir yansıtıcı yüzeye getirildiğinde bir şeyi değiştirin. Hassasiyet, birkaç metreden birkaç santimetreye kadar değişen yanıt aralığıyla geniş bir aralıkta ayarlanabilir. Fikir genel olarak...03-01-2009
Yakorev Sergey
giriiş
İÇİNDE İnternet ağları birçok basit cihazlar Microchip'in PIC16F ve PIC18F ailesinin kontrolörlerine dayanmaktadır. Oldukça karmaşık bir cihazı dikkatinize sunuyorum. Kendi gerçek zamanlı sisteminizi oluşturmak için programın kaynak kodunu kullanabileceğiniz için bu makalenin PIC18F için program yazan herkes için faydalı olacağını düşünüyorum. Bu projenin teori ve standartlarından donanım ve yazılım uygulamasına kadar pek çok bilgi olacak. Çevirici kaynak kodları tam açıklamalarla birlikte sağlanır. Bu nedenle programı anlamak zor olmayacaktır.
Fikir
Her zaman olduğu gibi her şey bir fikirle başlar. Elimizde Stavropol Bölgesi'nin bir haritası var. Haritada bölgenin 26 ilçesi bulunmaktadır. Haritanın boyutu 2 x 3 m olup, seçilen alanların aydınlatmasının kontrol edilmesi gerekmektedir. Kontrol, bundan sonra sadece IR veya IR uzaktan kumanda olarak anılacak olan bir kızılötesi kontrol kanalı aracılığıyla uzaktan gerçekleştirilmelidir. Aynı zamanda kontrol komutlarının PC tabanlı kontrol sunucusuna iletilmesi gerekir. Haritada bir alan seçtiğinizde yönetim sunucusu monitörde ek bilgiler görüntüler. Sunucudan gelen komutları kullanarak bilgilerin haritada görüntülenmesini kontrol edebilirsiniz. Görev belirlendi. Sonunda fotoğrafta gördüğünüz şeyi elde ettik. Ancak tüm bunlar gerçekleşmeden önce bazı aşamalardan geçmemiz ve çeşitli teknik sorunları çözmemiz gerekiyordu.
Kurulum tarafından görünüm.
Cihaz çalışma algoritması
Bilgi ekranı kontrol sistemi uzaktan kumandadan kontrol edilmemelidir seçmek daha zor TV'deki programları veya CD'deki parça numarasını belirterek. Philips VCR'den hazır bir uzaktan kumanda almaya karar verildi. Bölge numarasının seçimi, uzaktan kumanda düğmeleri "P+", ardından bölge numarası için "P-" ile biten iki sayısal düğmeye sırayla basılarak ayarlanır. Bir alanı ilk kez seçtiğinizde vurgulanır (LED arka ışığı yanar) ve tekrar seçtiğinizde seçim kaldırılır.
Kartı PC kontrol sunucusundan yönetmek için protokol.
1. Giden komutlar, ör. cihazdan PC'ye gelen komutlar:
1.1. Cihazı açtığınızda PC şu komutu alır: MAP999
1.2. Bir alanı açarken: MAP(alan numarası)1
1.3. Bir alanı kapatırken: MAP(alan numarası)0
1.4. Haritanın tamamı açıldığında: MAP001
1.5. Tüm haritayı kapatırken: MAP000
2. Gelen komutlar:
2.1. Haritanın tamamını etkinleştir: MAP001
2.2. Haritanın tamamını kapat: MAP000
2.3. Alanı dahil et: HARİTA(alan numarası)1
2.4. Alanı devre dışı bırak: MAP(alan numarası)0
2.5. Dahil edilen alanlar hakkında bilgi alın: MAP999 Bu komuta yanıt olarak, dahil edilen tüm alanlar hakkındaki veriler madde 1.2 formatında iletilir (sanki dahil edilen tüm alanlar yeniden açılıyormuş gibi).
2.6. Engelli alanlar hakkında bilgi alın: MAP995 Bu komuta yanıt olarak, tüm engelli alanlara ilişkin veriler madde 1.3 formatında iletilir (sanki tüm engelli alanlar yeniden kapatılmış gibi).
Son etkinleşen alanı kapatırken “haritanın tamamını kapat” komutunun da alınması gerekmektedir.
Son dahil edilmeyen alanı açarken “haritanın tamamını aç” komutunun da alınması gerekir.
Alan numarası ASCII rakam karakterlerinden oluşur (0x30-0x39).
Fikirden uygulamaya
Uzaktan kumanda için kendi muhafazanızı yapmanın oldukça zor bir sorun olabileceği öngörülerek, seri bir cihazdan hazır bir uzaktan kumanda alınmasına karar verildi. IR kontrol sisteminin temeli olarak RC5 formatındaki IR kontrol komut sistemi seçildi. Şu anda çeşitli ekipmanları kontrol etmek için çok yaygın olarak kullanılmaktadır. uzaktan kumanda(DU) IR ışınlarında. Belki de IR uzaktan kumandayı kullanan ilk ev ekipmanı türü televizyonlardı. Günümüzde çoğu ev tipi ses ve video ekipmanında uzaktan kumanda mevcuttur. Hatta taşınabilir müzik merkezleri Son zamanlarda giderek daha fazla uzaktan kumanda sistemi ile donatılıyorlar. Ancak uzaktan kumandanın tek uygulama alanı ev aletleri değildir. Uzaktan kumandalı cihazlar hem üretimde hem de bilimsel laboratuvarlarda oldukça yaygındır. Dünyada pek çok uyumsuz IR uzaktan kumanda sistemi var. En yaygın kullanılan sistem RC-5'tir. Bu sistem yerli televizyonlar da dahil olmak üzere birçok televizyonda kullanılmaktadır. Şu anda, farklı fabrikalar RC-5 uzaktan kumandalarında çeşitli modifikasyonlar üretiyor ve bazı modeller oldukça iyi bir tasarıma sahip. Bu, en düşük maliyetle IR uzaktan kumandalı ev yapımı bir cihaz almanızı sağlar. Bu özel sistemin neden seçildiğinin ayrıntılarını atlayarak, RC5 formatını temel alan bir sistem oluşturma teorisini ele alalım.
Teori
Kontrol sisteminin nasıl çalıştığını anlamak için IR uzaktan kumandanın çıkışındaki sinyalin ne olduğunu anlamanız gerekir.
RC-5 kızılötesi uzaktan kumanda sistemi, Philips tarafından ev aletlerinin kontrol edilmesi ihtiyaçları için geliştirilmiştir. Uzaktan kumanda düğmesine bastığımızda verici çipi etkinleştirilir ve 36 KHz doldurma frekansına sahip bir dizi darbe üretir. LED'ler bu sinyalleri kızılötesi radyasyona dönüştürür. Yayılan sinyal, IR radyasyonunu tekrar elektriksel darbelere dönüştüren bir fotodiyot tarafından alınır. Bu darbeler alıcı çip tarafından güçlendirilir ve demodüle edilir. Daha sonra kod çözücüye beslenirler. Kod çözme genellikle bir mikrodenetleyici kullanılarak yazılımda yapılır. Kod çözme bölümünde bu konuyu detaylı olarak konuşacağız. RC5 kodu 2048 komutunu destekler. Bu takımlar, her biri 64 takımdan oluşan 32 grup (sistem) oluşturur. Her sistem TV, VCR vb. gibi belirli bir cihazı kontrol etmek için kullanılır.
IR kontrol sistemlerinin gelişiminin şafağında, sinyal üretimi donanımda gerçekleşti. Bu amaçla, özel IC'ler geliştirildi ve artık giderek daha fazla mikrodenetleyiciye dayalı uzaktan kontroller yapılıyor.
En yaygın verici çiplerinden biri SAA3010 çipidir. Kısaca özelliklerine bakalım.
- Besleme gerilimi - 2 .. 7 V
- Bekleme modunda akım tüketimi - en fazla 10 µA
- Maksimum çıkış akımı - ±10 mA
- Maksimum saat frekansı - 450 KHz
SAA3010 yongasının blok şeması Şekil 1'de gösterilmektedir.
Şekil 1. SAA3010 entegresinin blok şeması.
SAA3010 yongasının pinlerinin açıklaması tabloda verilmiştir:
| Çözüm | Tanım | İşlev |
| 1 | X7 | Düğme matrisi giriş satırları |
| 2 | SSM | Çalışma modu seçim girişi |
| 3-6 | Z0-Z3 | Düğme matrisi giriş satırları |
| 7 | MDATA | Modüle edilmiş çıkış, 1/12 boşluk frekansı, %25 görev döngüsü |
| 8 | VERİ | Çıktı |
| 9-13 | DR7-DR3 | Tarama çıktıları |
| 14 | VSS | Toprak |
| 15-17 | DR2-DR0 | Tarama çıktıları |
| 18 | O.S.C. | Jeneratör girişi |
| 19 | TP2 | Test girişi 2 |
| 20 | TP1 | Test girişi 1 |
| 21-27 | X0-X6 | Düğme matrisi giriş satırları |
| 28 | VDD | Besleme gerilimi |
Verici çipi uzaktan kumandanın temelidir. Pratikte aynı uzaktan kumanda birden fazla cihazı kontrol etmek için kullanılabilir. Verici çipi iki farklı modda 32 sisteme hitap edebilir: birleşik ve tek sistem modu. Kombine modda önce sistem, ardından komut seçilir. Seçilen sistemin numarası (adres kodu) özel bir kayıt defterinde saklanır ve bu sisteme ilişkin bir komut iletilir. Bu nedenle herhangi bir komutun iletilmesi için iki düğmeye art arda basılması gerekir. Bu tamamen uygun değildir ve yalnızca çok sayıda sistemle aynı anda çalışırken haklı çıkar. Uygulamada verici daha çok tekli sistem modunda kullanılır. Bu durumda, sistem seçim düğmelerinin matrisi yerine, sistem numarasını belirleyen bir atlama teli monte edilir. Bu modda herhangi bir komutun iletilmesi yalnızca bir düğmeye basmayı gerektirir. Switch'i kullanarak birden fazla sistemle çalışabilirsiniz. Ve bu durumda komutu iletmek için yalnızca bir düğmeye basmak yeterlidir. İletilen komut, anahtar kullanılarak o anda seçili olan sistemle ilgili olacaktır.
Birleşik modu etkinleştirmek için SSM (Tek Sistem Modu) verici pininin düşük olarak uygulanması gerekir. Bu modda, verici IC şu şekilde çalışır: Dinlenme sırasında vericinin X ve Z hatları, dahili p-kanalı çekme transistörleri tarafından yükseğe sürülür. X-DR veya Z-DR matrisindeki bir düğmeye basıldığında klavyenin geri dönme döngüsü başlatılır. Buton 18 saat döngüsü boyunca kapalı kalırsa “jeneratör devreye alma” sinyali sabitlenir. Geri dönme döngüsünün sonunda, DR çıkışları kapatılır ve iki tarama döngüsü başlatılarak her DR çıkışı sırasıyla açılır. İlk tarama döngüsü Z adresini, ikinci tarama ise X adresini algılar. Z girişi (sistem matrisi) veya X girişi (komut matrisi) sıfır durumunda tespit edildiğinde adres kilitlenir. Sistem matrisinde bir düğmeye bastığınızda, seçilen sisteme son komut iletilir (yani tüm komut bitleri bire eşittir). Bu komut, sistem seçme düğmesi bırakılana kadar iletilir. Komut matrisinde bir düğmeye basıldığında komut, mandal kaydında saklanan sistem adresiyle birlikte iletilir. İletim başlamadan önce düğme bırakılırsa sıfırlama gerçekleşir. Aktarım başladıysa düğmenin durumu ne olursa olsun tamamen tamamlanacaktır. Birden fazla Z veya X butonuna aynı anda basılması durumunda jeneratör çalışmayacaktır.
Tekli sistem modunu etkinleştirmek için SSM pininin yüksek olması ve sistem adresinin uygun jumper veya switch ile ayarlanması gerekir. Bu modda vericinin X hatları dinlenme sırasında yüksek durumdadır. Aynı zamanda akım tüketimini önlemek için Z hatları kapatılır. İki tarama döngüsünün ilkinde sistem adresi belirlenir ve bir mandal kaydında saklanır. İkinci çevrimde komut numarası belirlenir. Bu komut, mandal kaydında saklanan sistem adresiyle birlikte gönderilir. Z-DR atlama teli yoksa hiçbir kod iletilmez.
Kod aktarımları arasında düğme bırakılırsa sıfırlama meydana gelir. Geri dönme prosedürü sırasında veya sensör taranırken düğme bırakılırsa ancak bir düğmeye basıldığı tespit edilmeden önce bir sıfırlama da gerçekleşir. DR0 - DR7 çıkışlarının açık bir tahliyesi vardır ve transistörler dinlenme sırasında açıktır.
RC-5 kodu, düğme her bırakıldığında ters çevrilen ek bir kontrol bitine sahiptir. Bu bit, kod çözücüye düğmenin basılı tutulup tutulmadığını veya yeni bir basış olup olmadığını bildirir. Kontrol biti yalnızca iletimin tamamen tamamlanmasından sonra tersine çevrilir. Tarama döngüleri her gönderimden önce gerçekleştirilir, böylece bir paketin gönderimi sırasında basılan düğmeyi başka bir düğmeyle değiştirseniz bile sistem numarası ve komutlar doğru şekilde iletilecektir.
OSC pini 1 pinli bir osilatör giriş/çıkışıdır ve 432 KHz frekansında bir seramik rezonatörü bağlamak için tasarlanmıştır. Rezonatöre seri olarak 6,8 Kom dirençli bir direnç bağlanması tavsiye edilir.
Normal çalışma sırasında TP1 ve TP2 test girişleri toprağa bağlanmalıdır. TP1'deki mantık seviyesi yüksek olduğunda tarama frekansı artar, TP2'deki mantık seviyesi yüksek olduğunda kaydırma yazmacının frekansı artar.
Dinlenme durumunda, DATA ve MDATA çıkışları Z durumundadır. Verici tarafından MDATA çıkışında üretilen darbe dizisi, %25'lik bir görev döngüsüyle 36 kHz'lik (saat üreteci frekansının 1/12'si) bir doldurma frekansına sahiptir. Aynı sıra DATA çıkışında da üretilir ancak dolgu yapılmaz. Bu çıkış, verici çipi yerleşik klavye için bir denetleyici görevi gördüğünde kullanılır. DATA çıkışındaki sinyal, uzaktan kumanda alıcısı mikro devresinin çıkışındaki sinyalle tamamen aynıdır (ancak alıcının aksine, inversiyonu yoktur). Bu sinyallerin her ikisi de aynı kod çözücü tarafından işlenebilir. SAA3010'u yerleşik bir klavye denetleyicisi olarak kullanmak bazı durumlarda çok uygundur, çünkü mikro denetleyici 64'e kadar düğmeden oluşan bir matrisi yoklamak için yalnızca bir kesme girişi kullanır. Ayrıca, verici mikro devresi +5 V'luk güç kaynağı voltajına izin verir.
Verici, formatı aşağıdaki gibi olan 14 bitlik bir veri sözcüğü üretir:
Şekil 2. RC-5 kod veri sözcüğü formatı.
Başlangıç bitleri alıcı IC'deki AGC'yi ayarlamak içindir. Kontrol biti yeni bir baskının işaretidir. Saat süresi 1,778 ms'dir. Düğme basılı tutulduğu sürece, 64 saat döngüsü aralıklarla bir veri sözcüğü iletilir; 113.778 ms (Şekil 2).
İlk iki darbe başlangıç darbeleridir ve her ikisi de mantıksal "1"dir. Alıcı mesajın gerçek başlangıcını belirlemeden önce bitin yarısının (boş) geçtiğini unutmayın.
Genişletilmiş RC5 protokolü yalnızca 1 başlangıç biti kullanır. S2 biti dönüştürülerek komutun 6. bitine eklenir ve toplam 7 komut biti oluşturulur.
Üçüncü bit kontrol bitidir. Bir tuşa basıldığında bu bit tersine çevrilir. Bu şekilde alıcı, basılı tutulan bir tuş ile periyodik olarak basılan bir tuş arasında ayrım yapabilir.
Sonraki 5 bit, ilk LSB ile gönderilen IR cihaz adresini temsil eder. Adresin ardından 6 komut biti gelir.
Mesaj 14 bit içerir ve duraklamayla birlikte toplam süre 25,2 ms'dir. Bazen mesaj daha kısa olabilir çünkü S1 başlangıç bitinin ilk yarısı boş bırakılmıştır. Ve eğer komutun son biti mantıksal bir "0" ise, mesaj bitinin son kısmı da boştur.
Tuşa basılı kalırsa mesaj her 114 ms'de bir tekrarlanır. Kontrol biti tüm mesajlarda aynı kalacaktır. Bu, alıcı yazılımının bunu bir otomatik tekrar işlevi olarak yorumlaması için bir sinyaldir.
İyi bir gürültü bağışıklığı sağlamak için iki fazlı kodlama kullanılır (Şekil 3).
Şekil 3. RC-5 kodunda “0” ve “1”in kodlanması.
RC-5 kodunu kullanırken ortalama çekilen akımı hesaplamanız gerekebilir. Şekil 2'yi kullanırsanız bunu yapmak oldukça kolaydır. 4 parselin detaylı yapısını göstermektedir.
Şekil 4. RC-5 paketinin ayrıntılı yapısı.
Ekipmanın RC-5 komutlarına eşit şekilde yanıt vermesini sağlamak için kodlar çok özel bir şekilde dağıtılmıştır. Bu standardizasyon, vericilerin çeşitli cihazları kontrol edecek şekilde tasarlanmasına olanak tanır. Aynı işlevler için aynı komut kodlarıyla farklı cihazlar nispeten az sayıda düğmeye sahip bir verici, örneğin bir ses kompleksini, bir TV'yi ve bir VCR'yi aynı anda kontrol edebilir.
Bazı ev eşyası türlerine ait sistem numaraları aşağıda verilmiştir:
0 - Televizyon (TV)
2 - Teletekst
3 - Video verileri
4 - Video Oynatıcı (VLP)
5 - Video kaset kaydedici (VCR)
8 - Video alıcısı (UyduTV)
9 - Video kamera
16 - Ses ön amplifikatörü
17 - Ayarlayıcı
18 - Kayıt cihazı
20 - Kompakt oynatıcı (CD)
21 - Döner Tabla (LP)
29 - Aydınlatma
Geri kalan sistem numaraları gelecekteki standardizasyon veya deneysel kullanım için ayrılmıştır. Bazı komut kodlarının ve fonksiyonlarının yazışmaları da standart hale getirildi.
Bazı fonksiyonlara ait komut kodları aşağıda verilmiştir:
0-9 - Dijital değerler 0-9
12 - Bekleme modu
15 - Ekran
13 - sessiz
16 - hacim +
17 - cilt -
30 - ileri arama
31 - geriye doğru ara
45 - fırlatma
48 - duraklatma
50 - geri sarma
51 - hızlı ileri sar
53 - oynatma
54 - dur
55 - giriş
Verici çipine dayalı eksiksiz bir IR uzaktan kumanda oluşturmak için aynı zamanda büyük bir darbe akımı sağlayabilen bir LED sürücüsüne de ihtiyacınız vardır. Modern LED'ler uzaktan kumandalarda çalışır darbe akımları yaklaşık 1 A. Düşük eşikli (mantık seviyesi) bir MOS transistörüne, örneğin KP505A'ya bir LED sürücüsü oluşturmak çok uygundur. Uzaktan kumandanın devre şemasının bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir. 5.
Şekil 5. RC-5 uzaktan kumandanın şematik diyagramı.
Sistem numarası, Zi ve DRj pinleri arasındaki bir jumper ile ayarlanır. Sistem numarası şu şekilde olacaktır:
DRj hattı ile Xi hattını kapatan butona basıldığında iletilecek komut kodu şu şekilde hesaplanır:
IR uzak alıcının iki fazlı kodlanmış verileri kurtarması ve girişimden bağımsız olarak sinyal gücündeki büyük, hızlı değişikliklere yanıt vermesi gerekir. Alıcı çıkışındaki darbe genişliği nominal değerden %10'dan fazla farklı olmamalıdır. Alıcının sürekli dış ışığa karşı duyarsız olması gerekir. Tüm bu gereksinimleri karşılamak oldukça zordur. IR uzaktan kumanda alıcısının eski uygulamaları, hatta özel çipler kullananlar bile düzinelerce bileşen içeriyordu. Bu tür alıcılar sıklıkla 36 kHz'e ayarlanmış rezonans devreleri kullanıyordu. Bütün bunlar tasarımın üretimini ve yapılandırılmasını zorlaştırdı ve iyi bir koruma kullanılmasını gerektirdi. Son zamanlarda üç pinli entegre IR uzaktan kumanda alıcıları yaygınlaştı. Tek bir pakette bir fotodiyot, bir ön amplifikatör ve bir sürücüyü birleştiriyor. Çıkış, mikrokontrolör tarafından daha ileri işlemlere uygun, 36 KHz'de dolgusuz düzenli bir TTL sinyali üretir. Bu tür alıcılar birçok şirket tarafından üretilmektedir; bunlar Siemens'ten SFH-506, Temic'ten TFMS5360, Integral yazılımından ILM5360 ve diğerleridir. Şu anda bu tür mikro devrelerin daha minyatür versiyonları var. RC-5'e ek olarak, özellikle doldurma frekansında farklılık gösteren başka standartlar da bulunduğundan, farklı frekanslar için entegre alıcılar vardır. RC-5 koduyla çalışmak için 36 KHz doldurma frekansına göre tasarlanmış modelleri seçmelisiniz.
IR uzaktan kumanda alıcısı olarak, özel bir KR1568HL2 mikro devresi olabilen şekillendirici amplifikatörlü bir fotodiyot da kullanabilirsiniz. Böyle bir alıcının şeması Şekil 6'da gösterilmektedir.
Şekil 6. KR1568HL2 mikro devresini temel alan alıcı.
Bilgi ekranı kontrol sistemi için entegre bir IR uzaktan kumanda alıcısı seçtim. TSOP1736 mikro devresine, optik radyasyon alıcısı olarak oldukça hassas bir PIN fotodiyot yerleştirilmiştir; buradan gelen sinyal, fotodiyot çıkış akımını voltaja dönüştüren giriş amplifikatörüne beslenir. Dönüştürülen sinyal, AGC'li bir amplifikatöre ve ardından 36 kHz çalışma frekansına sahip sinyalleri gürültüden ve parazitten ayıran bir bant geçiren filtreye beslenir. Seçilen sinyal, bir dedektör ve bir entegratörden oluşan bir demodülatöre beslenir. Darbeler arasındaki duraklamalarda AGC sistemi kalibre edilir. Bu bir kontrol devresi tarafından kontrol edilir. Bu tasarım sayesinde mikro devre, çalışma frekansında bile sürekli girişime yanıt vermez. Aktif çıkış seviyesi düşük. Mikro devre, çalışması için herhangi bir harici elemanın kurulumunu gerektirmez. Fotodetektör de dahil olmak üzere tüm bileşenleri, dahili bir elektrik ekranı ile dış müdahalelerden korunmaktadır ve özel plastikle doldurulmuştur. Bu plastik, görünür ışık aralığındaki optik paraziti kesen bir filtredir. Tüm bu önlemler sayesinde mikro devre, çok yüksek hassasiyet ve düşük yanlış sinyal olasılığı ile karakterize edilir. Bununla birlikte, entegre alıcılar güç kaynağı gürültüsüne karşı çok hassastır, bu nedenle her zaman RC gibi filtrelerin kullanılması önerilir. Dış görünüş Entegre fotodetektörün yapısı ve pinlerin konumu Şekil 2'de gösterilmektedir. 7.
Şekil 7. RC-5 entegre alıcı.
RC-5'in kodunu çözme
Cihazımızın temeli PIC18F252 mikrodenetleyici olduğundan yazılım içerisinde RC-5 kodunu çözeceğiz. Ağ üzerinde sunulan RC5 kod alım algoritmaları, cihazımız gibi gerçek zamanlı cihazlar için çoğunlukla uygun değildir. Önerilen algoritmaların çoğu, zaman gecikmeleri ve ölçüm aralıkları oluşturmak için yazılım döngülerini kullanır. Bu bizim durumumuza uygun değil. PIC18F252 mikro denetleyicisinin INT girişindeki sinyal düşüşüne dayalı kesintilerin kullanılmasına, PIC18F252 mikro denetleyicisinin TMR0'ını kullanarak zamanlama parametrelerinin ölçülmesine, aynı zamanlayıcının bir sonraki darbe için bekleme süresi dolduğunda bir kesinti oluşturmasına karar verildi, yani. iki gönderme arasında bir duraklama olduğunda. DA1 mikro devresinin çıkışından gelen demodüle edilmiş sinyal, mikro denetleyicinin INT0 girişine beslenir, burada şifresi çözülür ve anahtarları kontrol etmek için yazmaçları kaydırmaya şifresi çözülmüş komut verilir. Şifre çözme algoritması, PIC18F252 mikro denetleyicisinin kesintileri arasındaki zaman aralıklarının ölçülmesine dayanmaktadır. Şekil 8'e yakından bakarsanız bazı özellikleri fark edeceksiniz. Dolayısıyla, PIC18F252 mikro denetleyicisinin kesintileri arasındaki aralık 2T'ye eşitse, burada T, tek bir RC5 darbesinin süresidir, o zaman alınan bit 0 veya 1 olabilir. Her şey ondan önce hangi bitin olduğuna bağlıdır. Bu, ayrıntılı yorumlarla birlikte aşağıdaki programda çok açık bir şekilde görülmektedir. Projenin tamamı indirilebilir ve kişisel amaçlarla kullanılabilir. Yeniden yazdırırken bir bağlantı gereklidir.
