เครื่องรับ IR แบบทำเองฝึกได้ ระบบควบคุมระยะไกล DIY อย่างง่ายสำหรับลำแสง IR โดยใช้ TSOP เป็นเซ็นเซอร์
ภาพถ่ายแสดงองค์ประกอบทั้งหมดที่เราต้องประกอบวงจร
2. ตัวต้านทาน 1 โอห์มและ 300-500 โอห์ม (เพื่อความชัดเจนฉันใส่ตัวต้านทาน 300 และ 500 โอห์มไว้ในรูปภาพ)
3. ตัวต้านทานทริมเมอร์สำหรับ 47 คอม
4. ทรานซิสเตอร์ KT972A หรือกระแสและโครงสร้างที่คล้ายกัน
5. คุณสามารถใช้ LED แรงดันต่ำใดก็ได้
แผนภาพตัวรับสัญญาณควบคุม IR บนทรานซิสเตอร์ตัวเดียว:
มาเริ่มสร้างเครื่องตรวจจับแสงกันดีกว่า แผนภาพของเขานำมาจากหนังสืออ้างอิงเล่มหนึ่ง ก่อนอื่นเราวาดกระดานด้วยปากกามาร์กเกอร์ถาวร แต่คุณสามารถทำได้โดยการติดตั้งแบบแขวน แต่แนะนำให้ทำบน PCB บอร์ดของฉันมีลักษณะเช่นนี้:
แน่นอนว่าตอนนี้เรามาเริ่มบัดกรีองค์ประกอบกันดีกว่า การบัดกรีทรานซิสเตอร์:
ประสานตัวต้านทาน 1 kOhm (Kilohm) และตัวต้านทานแบบก่อสร้าง
และในที่สุดเราก็ประสานองค์ประกอบสุดท้าย - นี่คือตัวต้านทาน 300 - 500 โอห์ม ฉันตั้งไว้ที่ 300 โอห์ม ฉันวางไว้ที่ด้านหลังของแผงวงจรพิมพ์ เพราะเขาไม่อนุญาตให้ฉันวางมันไว้ที่ด้านหน้า เพราะอุ้งเท้ากลายพันธุ์ของเขา =)
เราทำความสะอาดทั้งหมดด้วยแปรงสีฟันและแอลกอฮอล์เพื่อล้างขัดสนที่เหลืออยู่ หากประกอบทุกอย่างโดยไม่มีข้อผิดพลาดและโฟโตไดโอดทำงานปกติ ก็จะทำงานทันที วิดีโอของการออกแบบนี้สามารถดูได้ด้านล่าง:
ในวิดีโอ ระยะห่างนั้นน้อย เนื่องจากคุณต้องมองทั้งกล้องและรีโมตคอนโทรลพร้อมกัน ดังนั้นฉันจึงไม่สามารถโฟกัสทิศทางของรีโมทควบคุมได้ หากคุณใส่โฟโตรีซีสเตอร์แทนโฟโตไดโอด มันจะทำปฏิกิริยากับแสง ฉันตรวจสอบเป็นการส่วนตัวแล้วว่าความไวนั้นดีกว่าในวงจรโฟโตรีซีสเตอร์ดั้งเดิมด้วยซ้ำ ฉันจ่ายไฟ 12V ให้กับวงจรมันทำงานได้ดี - ไฟ LED จะสว่างขึ้น, ปรับความสว่างและความไวของโฟโตรีซีสเตอร์ ขณะนี้เมื่อใช้วงจรนี้ ฉันกำลังเลือกองค์ประกอบต่างๆ เพื่อจ่ายไฟให้กับตัวรับสัญญาณ IR จาก 220 โวลต์ และเอาต์พุตไปยังหลอดไฟก็เป็น 220V เช่นกัน ขอขอบคุณเป็นพิเศษสำหรับแผนภาพที่ให้ไว้: นักล่า . วัสดุที่จัดทำโดย:
สายลับและอุปกรณ์รักษาความปลอดภัย
นิตยสารวิทยุ 1 ฉบับที่ 2 พ.ศ. 2541
Y. VINOGRADOV, มอสโก
เมื่อการวางสายไฟเป็นไปไม่ได้ และการใช้วิทยุเป็นเรื่องยากด้วยเหตุผลใดก็ตาม เทคโนโลยีอินฟราเรด (IR) มักจะถูกนำมาใช้ในการสร้างระบบรักษาความปลอดภัย บทความนี้จะอธิบาย เครื่องส่งสัญญาณอินฟราเรดซึ่งสามารถทำได้โดยนักวิทยุสมัครเล่นที่ไม่มีประสบการณ์ในการออกแบบอุปกรณ์ประเภทนี้มากนัก คำอธิบายของเครื่องรับ IR และ เคล็ดลับที่เป็นประโยชน์บรรณาธิการวางแผนที่จะเผยแพร่ข้อมูลเกี่ยวกับการจัดสายสื่อสาร IR ในนิตยสารฉบับต่อ ๆ ไปของเรา
การรบกวนขนาดใหญ่ในช่องวิทยุที่ได้รับอนุญาตในรัสเซียสำหรับระบบรักษาความปลอดภัย (26,945 kHz และ 26,960 kHz) ความสะดวกในการปิดกั้น อุปสรรคด้านการบริหารและการเงินต่างๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อใช้วิทยุในอุปกรณ์ สัญญาณกันขโมยบังคับให้เรามองหาวิธีอื่นในการสื่อสารไร้สาย ด้วยการถือกำเนิดของตัวปล่อยเซมิคอนดักเตอร์ที่สามารถสร้างแฟลช IR อันทรงพลังได้ ความเป็นไปได้นี้จึงกลายเป็นความจริง
วงจรส่งสัญญาณอินฟราเรด
เครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกาที่ทำงานที่ความถี่ 32,768 Hz ประกอบบนองค์ประกอบ DD1.1 และ DD1.2 DD3 เป็นตัวนับที่เอาต์พุต 11 ซึ่งมีพัลส์ที่มีความถี่ 16 Hz และที่เอาต์พุต 14 - 2 Hz องค์ประกอบ DD2.1-DD2.4 สร้างสวิตช์ ที่เอาต์พุต (DD2.4) พัลส์จะปรากฏขึ้นที่ความถี่ 2 หรือ 16 Hz ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้าที่พิน 5 ขององค์ประกอบ DD2.1
ในโหมดสแตนด์บาย วงจรรักษาความปลอดภัยจะปิด และพิน 5 ของ DD2.1 อยู่ในระดับต่ำ ระดับสูงจากเอาต์พุตขององค์ประกอบ DD2.2 ช่วยให้พัลส์ที่มีความถี่ 2 Hz ผ่านองค์ประกอบ DD2.3 ได้ เอาต์พุตของ DD2.1 ก็สูงเช่นกัน ดังนั้นพัลส์จึงติดตามผ่านองค์ประกอบ DD2.4 ด้วย เมื่อลูปการรักษาความปลอดภัยพัง ระดับสูงจะปรากฏขึ้นที่พิน 5 ของ DD2.1 และพัลส์ที่มีความถี่ 16 Hz จะผ่านองค์ประกอบนี้ เอาต์พุตขององค์ประกอบ DD2.2 ต่ำ ดังนั้นจึงห้ามไม่ให้พัลส์ผ่าน DD2.3 เอาต์พุตของ DD2.3 นั้นสูงและพัลส์ที่มีความถี่ 16 Hz ผ่านองค์ประกอบ DD2.4 วงจร P1C1 ช่วยลดอิทธิพลของการรบกวนต่อวงจรรักษาความปลอดภัย
วงจรสร้างความแตกต่างР5СЗและองค์ประกอบ DD1.4-DD1.6 สร้างพัลส์สั้นด้วยระยะเวลา 10 μsจากคดเคี้ยวที่มาจากเอาต์พุต DD2.4 กระแสที่เกิดขึ้นในวงจรสะสมของทรานซิสเตอร์ VT1 กระตุ้น IR ไดโอด BI1 และแฟลช IR สั้น ๆ จะถูกปล่อยออกสู่อวกาศ ดังนั้นเครื่องส่งสัญญาณจะปล่อยบางสิ่งออกมาเสมอ: ไม่ว่าจะเป็นพัลส์ที่หายาก หากไม่มีเหตุผลในการเตือน หรือพัลส์ที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในโหมดสัญญาณเตือน
พารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดของเครื่องส่งสัญญาณ IR เช่นเดียวกับองค์ประกอบอื่นๆ ของอุปกรณ์รักษาความปลอดภัยคือประสิทธิภาพในโหมดสแตนด์บาย ในตาราง รูปที่ 1 แสดงการพึ่งพากระแสที่ใช้โดยเครื่องส่งสัญญาณ Ipot บนแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ Upit ในโหมดการส่งสัญญาณเตือนภัย Ipot จะเพิ่มขึ้นประมาณ 10%
การใช้พลังงานต่ำทำให้คุณสามารถเสียบแหล่งพลังงานสำรองลงในตัวเรือนเครื่องส่งสัญญาณได้โดยตรงโดยไม่ต้องเพิ่มขนาด ตัวอย่างเช่นแบตเตอรี่หกโวลต์ GP11A, E11A (เส้นผ่านศูนย์กลาง 10.3 และสูง 16 มม.) หรือ GP476A, KS28, K28L (เส้นผ่านศูนย์กลาง 13 และสูง 25 มม.) เป็นต้น ระยะเวลาการทำงานต่อเนื่องกับแหล่งกำเนิดดังกล่าวจะอยู่ที่หลายร้อยชั่วโมง แสดงในตาราง 1 การพึ่งพากระแสผ่าน IR Iimp บนแรงดันไฟฟ้าทำให้สามารถตัดสินกำลังของแฟลช IR ที่ปล่อยออกมาจากเครื่องส่งสัญญาณและตาม "ช่วง" ของมัน
แผงวงจรพิมพ์ของเครื่องส่งสัญญาณทำจากลามิเนตไฟเบอร์กลาสฟอยล์สองด้านที่มีความหนา 1.5 มม. ในรูป 2a แสดงโครงร่างของตัวนำ และในรูปที่ 1 2b แสดงตำแหน่งของชิ้นส่วน ฟอยล์ที่ด้านชิ้นส่วน (แสดงเป็นสีน้ำเงิน) ใช้เป็นลวดทั่วไปเท่านั้น สถานที่ที่บัดกรีตะกั่วของตัวต้านทานตัวเก็บประจุ ฯลฯ จะแสดงเป็นสี่เหลี่ยมสีดำและการเชื่อมต่อของพิน "กราวด์" ของวงจรไมโครหรือตำแหน่งของจัมเปอร์ลวดจะแสดงเป็นสี่เหลี่ยมจัตุรัสที่มีจุดไฟใน ศูนย์.
เจาะรูตรงกลางบอร์ดสำหรับไดโอด IR ส่วนตะกั่วจะถูกบัดกรีเข้ากับการขยายที่สอดคล้องกันบนตัวนำที่พิมพ์บนโอเวอร์เลย์
ตัวเก็บประจุ C1, C2, C5 เป็นประเภท KM-6 (ขั้วต่อในทิศทางเดียว) และ SZ - KM-5a (ขั้วต่อในทิศทางที่ต่างกัน) ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า C4 และ C6 เป็นชนิดใดก็ได้ แต่เส้นผ่านศูนย์กลางของตัวเก็บประจุ C6 ไม่ควรเกิน 10 มม. ตัวต้านทานทั้งหมดคือ MLT-0.125
ไดโอด IR ที่มีจำหน่ายทั่วไปได้รับการออกแบบมาให้ทำงานในอุปกรณ์ต่างๆ รีโมทอุปกรณ์วิทยุในครัวเรือนและมีรูปแบบการแผ่รังสีที่ค่อนข้างกว้าง - สูงถึง 25...300 ในการเพิ่ม "ช่วง" ของตัวส่งสัญญาณคุณต้องใช้เลนส์คอนเดนเซอร์ (รูปที่ 3) ที่นี่: 1 - แผงวงจรพิมพ์; 2 - ไดโอด IR; 3 - ตัวเรือนเครื่องส่งสัญญาณ (โพลีสไตรีนทนแรงกระแทกหนา 2...2.5 มม.) 4 - คลิปแว่นขยายห้าพับมาตรฐาน (ควรมีไอคอน "x5" อยู่) 5 -เลนส์ แว่นขยายติดอยู่ที่ผนังด้านหน้าของเคสซึ่งมีการเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30...35 มม. กาว - ชิ้นส่วนของโพลีสไตรีนละลายในตัวทำละลาย 647 พวกเขายังใช้มันเพื่อกาวที่ร่างกายด้วย โดยมีระยะห่างที่ระบุในภาพวาดระหว่างฐานของแว่นขยายกับ แผงวงจรพิมพ์ไดโอด IR จะปรากฏขึ้นที่จุดโฟกัสของเลนส์โดยประมาณ และการแผ่รังสีของตัวส่งสัญญาณจะถูกบีบอัดเป็นลำแสงแคบ สิ่งนี้จะเพิ่มพลังของสัญญาณ IR ที่ปลายอีกด้านของสายสื่อสารอย่างมาก
เมื่อวางเครื่องส่งสัญญาณ คุณต้องจำเกี่ยวกับรูปแบบทิศทางที่แคบมากของการแผ่รังสี - ชุดติดตั้งจะต้องให้การเล็งที่แม่นยำของเครื่องส่งสัญญาณและการยึดที่มั่นคงในตำแหน่งที่ดีที่สุด คุณสามารถใช้หัวแบบบานพับจากกล้องหรือกล้องถ่ายภาพยนตร์ เช่น ติดตั้งบนผนัง กรอบหน้าต่าง ฯลฯ หรือคุณสามารถทำให้อุปกรณ์นี้ดังแสดงในรูป 4. อุปกรณ์ยึดประกอบด้วยลวดทองแดงเส้นหนึ่งที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5..2.5 มม. โดยมีวงกลมทองเหลืองบัดกรีที่ปลาย (เช่น เหรียญห้าโกเปคเก่า) หนึ่งในนั้นติดอยู่กับผนังด้านข้างของตัวส่งสัญญาณด้วยสกรู (ด้ายอยู่ในผนัง) ส่วนอีกอันติดอยู่กับส่วนรองรับ ลวดงอเพื่อให้ตัวส่งสัญญาณเข้าตำแหน่งที่ต้องการ เพื่อหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนที่รุนแรง สายไฟควรสั้นลง
การทดสอบแสดงให้เห็นว่าด้วยแรงดันไฟฟ้า 6 V เครื่องส่งสัญญาณสามารถสื่อสารได้ในระยะ 70 ม. แต่นี่ไม่ใช่ขีด จำกัด การพึ่งพาระยะทาง r บน Iimp ปัจจุบัน สิ่งอื่น ๆ ทั้งหมดเท่ากันมีรูปแบบ: r = KVIimp โดยที่ K คือสัมประสิทธิ์โดยคำนึงถึง "เงื่อนไขอื่น ๆ " ดังนั้น ที่ Upit = 10 V r = 100 m กระแสในไดโอด IR สามารถเพิ่มได้โดยการเลือกตัวต้านทาน R7: Iimp = (Upit-4)/R7 แต่ต้องทำด้วยความระมัดระวัง: ในการรวมกันของ Upit และ R7 แอมพลิจูดกระแสในไดโอด IR ไม่ควรเกิน 2 A เพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหาย น่าเสียดายที่ค่าสูงสุดของกระแสพัลส์ที่อนุญาตในไดโอด IR จะต้องได้รับการทดลอง ตามกฎแล้ว ไม่มีข้อมูลนี้ในเอกสารอ้างอิง
การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญของพลังของพัลส์ IR สามารถทำได้โดยใช้ไดโอด IR ประเภท AL123A และสร้างส่วน "กระแสสูง" ของแอมพลิฟายเออร์ขึ้นใหม่ดังแสดงในรูปที่ 1 5. ในกรณีนี้สามารถรับกระแสพัลส์ Iimp = 10 A ได้ - อนุญาตสำหรับไดโอด IR ประเภท AL123A ตัวต้านทาน R4 เป็นแบบโฮมเมด พันจากลวดที่มีความต้านทานสูง ความยาวของสายไฟถูกกำหนดโดยใช้โอห์มมิเตอร์แบบดิจิตอลหรือตามตาราง 2. แอมพลิจูดและรูปร่างของกระแสที่น่าตื่นเต้นของไดโอด IR ถูกควบคุมโดยการเชื่อมต่อออสซิลโลสโคปกับตัวต้านทาน R4 สามารถผลิตหัวเปล่งแสงเป็นหน่วยแยกต่างหากได้ แผงวงจรพิมพ์ เครื่องขยายเสียงอันทรงพลังแสดงในรูปที่. 6. สามารถรวมองค์ประกอบอื่นๆ ทั้งหมดของตัวส่งสัญญาณ IR เข้าไปได้ ส่วนอิเล็กทรอนิกส์ระบบรักษาความปลอดภัยเป็นส่วนเชื่อมต่อกับหัว IR ด้วยสายเคเบิลสามสาย
วงจรรับสัญญาณอินฟราเรด
แผนผังของตัวรับสัญญาณ IR แสดงในรูปที่ 1 7. วงจรไมโคร DA1 แปลงพัลส์กระแสที่เกิดขึ้นในโฟโตไดโอด BL-1 ภายใต้อิทธิพลของแฟลช IR เป็นพัลส์แรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์ช็อตเดียวที่สร้างขึ้นบนองค์ประกอบ DD1.1 และ DD2.1 ขยายพัลส์นี้เป็น tф1 = 5 ms (tф1 - R2С5) DD1.3 ช็อตเดียว, DD2.3 สร้างพัลส์ด้วยระยะเวลา tф2= 1.5 วินาที (tф2~ R4С6) ทำให้สามารถนับพัลส์ได้โดยไม่จำกัดด้วยตัวนับ DD3 เฉพาะในช่วงเวลานี้เท่านั้น ประกอบบนองค์ประกอบ DD2.5 และ DD2.6 เครื่องกำเนิดเสียง.
ตัวรับจะถูกเปิดใช้งานโดยด้านหน้าของแฟลช IR ตัวแรก มีการเปิดตัว DD1.1, DD2.1 แบบนัดเดียว รวมถึง DD1.3, DD2.3 แบบนัดเดียว ในเวลาเดียวกันวงจร DD2.2C7R6 จะสร้างพัลส์ที่อินพุต R ของตัวนับ DD3 (ระยะเวลาคือ tR = 7 μs, tR - R6C7) การตั้งค่าตัวนับเป็นสถานะศูนย์ ทันทีที่ DD1.1 แบบ one-shot, DD2.1 ทำงาน ระดับต่ำจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตขององค์ประกอบ DD1.1 และพัลส์การนับแรกมาถึงที่ตัวนับ DD3
หากเครื่องตรวจจับแสงได้รับพัลส์ที่มีความถี่ 2 Hz (ด้วยความถี่นี้เราจำได้ว่ามีแฟลช IR ตามมาในโหมดสแตนด์บาย) ดังนั้นเอาต์พุต 4 ของตัวนับ DD3 จะยังคงต่ำเนื่องจากด้านหน้าของพัลส์ที่สี่ (จะปรากฏขึ้นหลังจาก 0.5 x4 = 2 วินาที - ที่จุดสิ้นสุดของช่วงเวลาที่อนุญาตการนับ tф2= 1.5 วินาที) DD3 จะกลับสู่สถานะก่อนสตาร์ท (แผนภาพ 4 ในรูปที่ 8)
เครื่องรับจะมีพฤติกรรมแตกต่างออกไปหากได้รับพัลส์ IR ด้วยระยะเวลาการทำซ้ำ 62.5 ms นั่นคือสัญญาณเตือน เนื่องจากสี่ช่วง 62.5 ms แต่ละช่วงคือ 250 ms ซึ่งน้อยกว่าช่วงเวลาอย่างมีนัยสำคัญ tf2 = 1, 5 วินาที จากนั้นช่วงที่สี่อย่างมีนัยสำคัญ พัลส์จะเลื่อนตัวนับ DD3 ไปที่สถานะ "4" (ระดับสูงที่พิน 5) ตัวนับในสถานะนี้จะถูกบล็อก (เนื่องจากระดับต่ำที่เอาต์พุต DD1.2) ไฟ LED HL1 จะเปิดขึ้นและเครื่องกำเนิดเสียงจะส่งสัญญาณเป็นระยะ ๆ โดยจะดำเนินต่อไปประมาณ 1.25 วินาที หลังจากนั้นจะหยุดเป็นเวลา 0.25 วินาทีและเสียงปลุกจะดังซ้ำ
เมื่อการเชื่อมต่อขาดหาย เครื่องรับจะมีพฤติกรรมแตกต่างออกไป หากเครื่องรับตรวจไม่พบแฟลช IR ภายในเวลาประมาณ 1.5 วินาที ตัวเก็บประจุ C8 จะถูกคายประจุผ่านวงจร VD6R11DD2.3 ทรานซิสเตอร์ VT1 เข้าสู่ความอิ่มตัว, แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทาน R8 จะเพิ่มขึ้นตามแรงดันไฟฟ้า, เอาต์พุต DD1.4 ถูกตั้งค่าไว้ที่ระดับต่ำ และเครื่องกำเนิดเสียงจะปล่อยเสียง โทนความถี่ 1 kHz ด้วยการปรากฏตัวของแฟลช IR ตัวแรกตัวเก็บประจุ C8 จะชาร์จอย่างรวดเร็วผ่านวงจร R10VD5 สัญญาณเสียงจะหยุดและเครื่องรับจะเริ่มวิเคราะห์สัญญาณที่เข้ามา
แผงวงจรพิมพ์ตัวรับ (รูปที่ 9) ทำจากลามิเนตไฟเบอร์กลาสฟอยล์สองหน้าที่มีความหนา
1.5 มม. จะต้องป้องกันหัวภาพถ่ายของตัวรับสัญญาณ IR (โฟโตไดโอด BL1, ไมโครวงจร DA1 ฯลฯ ) ซึ่งมีความไวสูงต่อการรบกวนทางไฟฟ้าในช่วงความถี่กว้าง หน้าจอทำจากดีบุก การตัดจะแสดงในรูปที่ 1 10. รอยพับจะแสดงด้วยเส้นประ หน้าจอโค้งงอถูกบัดกรีที่มุมและติดตั้งในตำแหน่งที่ต้องการบนบอร์ดแล้วบัดกรีไปที่จุดสองหรือสามจุด
รูปร่างตัวรับสัญญาณ IR แสดงในรูป 11. โครงสร้างเครื่องรับสามารถออกแบบได้ดังแสดงในรูปที่ 1 12. ที่นี่: 1 - ตัวรับ (โพลีสไตรีนสีดำ 2...หนา 215 มม.): 2 - ที่ยึดแว่นขยายเจ็ดพับ (ด้ามจับถูกตัดออก); 3 - เลนส์ของมัน; 4 - แผงวงจรพิมพ์; 5 - โฟโตไดโอด คลิปแว่นขยายติดกาวไว้ที่ผนังด้านหน้าของเคสซึ่งมีรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 35 มม. (กาวเป็นชิ้นโพลีสไตรีนละลายในตัวทำละลาย 647) ระยะห่างระหว่างโฟโตไดโอดโคแอกเซียลกับเลนส์ควรใกล้เคียงกัน ทางยาวโฟกัสของเลนส์ สิ่งนี้จะเน้นฟลักซ์แสงที่เข้ามาบนโฟโตไดโอด และเพิ่มความไวของตัวตรวจจับแสงต่อสัญญาณอ่อนอย่างมาก
ตัวเรือนต้องมีพื้นที่สำหรับวางตัวส่งสัญญาณพีโซ BF1 และ LED HL1 ชุดประกอบการติดตั้งตัวรับสัญญาณอยู่ภายใต้ข้อกำหนดเดียวกันกับการติดตั้งเครื่องส่งสัญญาณ: ต้องมั่นใจในการเล็งที่สะดวกและการยึดที่เชื่อถือได้ในตำแหน่งที่ดีที่สุด
หากตามเงื่อนไขการสื่อสาร ต้องวางตัวรับสัญญาณ IR ไว้ข้างนอก (สำหรับการสื่อสาร เช่น โดยจอดรถไว้ท้ายบ้าน) ดังนั้น เพื่อหลีกเลี่ยงแสงด้านข้างจากแหล่งภายนอกที่อาจลดความไวได้ เลนส์ เป็น
ต้องดึงเลนส์ฮูดขึ้น ตัวอย่างเช่น อาจเป็นท่อพลาสติกหรือท่อโลหะยาว 100...150 มม. ด้านในดำคล้ำ และมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายในที่เหมาะสม ในกรณีนี้ต้องใช้มาตรการเพื่อปกป้องโครงสร้างทั้งหมดจากความชื้น
แน่นอนว่าอุปกรณ์เตือน (ตัวส่งสัญญาณพีโซ, LED) และแหล่งพลังงานจะติดตั้งทิ้งไว้ในอาคาร แต่ในเวอร์ชัน "ทุกสภาพอากาศ" จะดีกว่าถ้าสร้างตัวรับสัญญาณ IR สองส่วน: ส่วนด้านนอกซึ่งมีเพียงเลนส์และหัวภาพถ่ายเท่านั้นที่วางอยู่ในฮูดเคสกันน้ำและส่วนด้านในพร้อมอย่างอื่นทั้งหมด . ชิ้นส่วนเหล่านี้เชื่อมต่อด้วยสายเคเบิลสามเส้นบาง ๆ
หากจำเป็น สามารถเสริมเครื่องรับด้วยตัวส่งสัญญาณเสียงที่มีกำลังสูงกว่า เช่น หัวไดนามิก ซึ่งเปิดอยู่ ดังแสดงในรูปที่ 1 13 หรือไซเรนเพียโซ AST-10 (รูปที่ 14) ไซเรนเพียโซยังคงรักษากำลังไฟได้เพียงพอแม้ที่แรงดันไฟจ่ายลดลง (เพื่อให้ส่งเสียงได้ที่ 110 dB เล็กน้อย แรงดันไฟจ่ายของยูนิตนี้จะต้องเพิ่มเป็น 12 V)
ตามการทดสอบเบื้องต้นแสดงให้เห็นความยาวของสายการสื่อสาร IR พร้อมเครื่องรับและเครื่องส่งสัญญาณดังกล่าวสูงถึง 70 ม. การเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนไปใช้เลนส์ที่ปรับได้ - หากแทนที่จะเป็นเลนส์คงที่ที่มีการโฟกัสโดยประมาณเลนส์จากรุ่นเก่า มีการใช้กล้องที่มีการโฟกัส มุมที่แตกต่างของรังสีในเลนส์ของเครื่องส่งสัญญาณ IR หรือที่เรียกว่ารูรับแสง จะต้องมีค่าอย่างน้อย 25...300 ตามแนวใบมีดไดโอด IR จากนั้นเลนส์จะใช้การแผ่รังสีอย่างสมบูรณ์ ในเครื่องรับ เส้นผ่านศูนย์กลางของเลนส์มีความสำคัญมากกว่า - เมื่อเพิ่มขึ้น ระยะห่างจากแฟลช IR ของตัวส่งสัญญาณที่สามารถตรวจจับได้จะเพิ่มขึ้น "ช่วง" ของตัวส่งสัญญาณสามารถเพิ่มได้อีก 1.5...2 เท่าหรือมากกว่านั้นโดยการเพิ่มความสว่างของแฟลช IR
ในทางกลับกันในสายสื่อสารไม่เกิน 20...25 ม. (รถยนต์หรือ "เปลือกหอย" ใต้หน้าต่างอาคารสามหรือสี่ชั้น บ้านที่อยู่อีกด้านหนึ่งของถนน ฯลฯ ) อาจไม่จำเป็นต้องใช้เลนส์เลย อย่างน้อยก็ในตัวรับสัญญาณ IR
การฟังเพลงและชมภาพยนตร์บนคอมพิวเตอร์จะสะดวกกว่าหากคุณไม่ได้อยู่บนเก้าอี้หน้ามอนิเตอร์ แต่บนโซฟาและคุณไม่จำเป็นต้องลุกขึ้นเพื่อควบคุมคุณเพียงแค่กด a ปุ่มบนรีโมทคอนโทรล แต่ฉันจะหารีโมตคอนโทรลพร้อมเครื่องรับได้ที่ไหน? คุณสามารถซื้อได้ในร้านค้า แต่ราคาของชุดดังกล่าวค่อนข้างสูง อย่างไรก็ตาม โชคดีที่การสร้างตัวรับสัญญาณ IR สำหรับรีโมทคอนโทรล (เกือบ) นั้นค่อนข้างง่าย
คุณจะต้องการ:
- ตัวรับสัญญาณอินฟราเรด TSOP1738;
- สายเคเบิลพอร์ตคอม;
- ตัวต้านทาน 10 KOhm, 4.7 KOhm;
- ซิลิคอนไดโอด (มี);
- ตัวเก็บประจุ 10 ยูเอฟ 16 โวลต์;
- สายไฟ
ตัวรับสัญญาณ IR DIY
โฟโตไดโอด TSOP1738 ที่เอาต์พุตจะสร้างบิตสำเร็จรูปซึ่งถูกส่งไปยังพอร์ต com ดังนั้นเราจึงไม่จำเป็นต้องบัดกรีวงจรที่ซับซ้อนโดยใช้ตัวควบคุม
อย่างที่คุณเห็นไม่มีอะไรซับซ้อน วงจรตัวรับสัญญาณนั้นง่ายมากจนสามารถประกอบโดยใช้หลังคาได้ ชุดประกอบนี้ใช้ไดโอด KD105G ดังที่คุณเห็นในภาพ ขั้วบวกจะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีเหลือง หากคุณใช้ไดโอดอื่น คุณจะต้องค้นหาขั้วจากหนังสืออ้างอิง คุณควรสังเกตขั้วของตัวเก็บประจุด้วย (ขั้วลบถูกทำเครื่องหมายไว้ที่ตัวเครื่อง)
ด้านหลัง.
บัดกรีปลายอีกด้านของสายเข้ากับขั้วต่อพอร์ต com
หากต้องการลดขนาดของไดอะแกรม คุณสามารถโค้งงออย่างระมัดระวังได้ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายและชิ้นส่วนไม่ได้สัมผัสกัน มิฉะนั้นจะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
คุณสามารถเติมด้วยอีพอกซีเรซินหรือในกรณีนี้คือพลาสติกปืนกาว วิธีนี้จะช่วยปกป้องอุปกรณ์จากอิทธิพลภายนอก
โมดูลรับสัญญาณช่องสัญญาณเดียวพร้อมรีเลย์ ซึ่งสั่งงานโดยรีโมทคอนโทรลอินฟราเรดมาตรฐาน ช่วยให้สามารถควบคุมโหลดใดๆ ได้จากระยะไกลผ่านช่องสัญญาณ IR ที่มองไม่เห็น โปรเจ็กต์นี้ใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC12F683 และใช้ TSOP1738 เป็นตัวรับสัญญาณอินฟราเรด ไมโครคอนโทรลเลอร์จะถอดรหัสข้อมูลการออกแบบอนุกรม RC5 ที่มาจาก TSOP1738 และจัดให้มีการควบคุมเอาต์พุตหากข้อมูลถูกต้อง เอาต์พุตสามารถตั้งค่าเป็นสถานะต่างๆ ที่ต้องการได้โดยใช้จัมเปอร์บนบอร์ด (J1) บนแผงวงจรพิมพ์มีไฟ LED 3 ดวง: ไฟแสดงสถานะ สถานะการส่งสัญญาณ และการเปิดใช้งานรีเลย์ วงจรนี้ใช้งานได้กับรีโมทคอนโทรล RC5 สำหรับทีวี ส่วนกลาง ฯลฯ
คุณสมบัติของวงจร
- ตัวรับสัญญาณจ่ายไฟ 7-12V DC
- ตัวรับสัญญาณกินกระแสสูงสุด 30 mA
- ระยะสูงสุดถึง 10 เมตร
- โปรโตคอลสัญญาณ RC5
- ขนาดกระดาน 60 x 30 มม
แม้ว่าใน เมื่อเร็วๆ นี้การใช้ช่องวิทยุรวมถึง Bluetooth กลายเป็นแฟชั่นไปแล้ว การทำอุปกรณ์ดังกล่าวด้วยตัวเองไม่ใช่เรื่องง่ายเลย นอกจากนี้ คลื่นวิทยุยังอาจถูกรบกวนและดักจับได้ง่าย ดังนั้นในบางกรณีสัญญาณ IR จะดีกว่า เฟิร์มแวร์ภาพวาด แผงวงจรพิมพ์และคำอธิบายแบบเต็มเป็นภาษาอังกฤษ -
ยาโคเรฟ เซอร์เกย์
การแนะนำ
มีมากมายบนอินเทอร์เน็ต อุปกรณ์ง่ายๆใช้คอนโทรลเลอร์ตระกูล PIC16F และ PIC18F จาก Microchip ฉันแจ้งให้คุณทราบถึงอุปกรณ์ที่ค่อนข้างซับซ้อน ฉันคิดว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับทุกคนที่เขียนโปรแกรมสำหรับ PIC18F เนื่องจากคุณสามารถใช้ซอร์สโค้ดของโปรแกรมเพื่อสร้างระบบเรียลไทม์ของคุณเองได้ จะมีข้อมูลมากมายตั้งแต่ทฤษฎีและมาตรฐานไปจนถึงการนำฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ไปใช้ในโครงการนี้ ซอร์สโค้ดของแอสเซมเบลอร์มาพร้อมกับความคิดเห็นแบบเต็ม ดังนั้นการทำความเข้าใจโปรแกรมจึงไม่ใช่เรื่องยาก
ความคิด
และเช่นเคย ทุกอย่างเริ่มต้นด้วยความคิด เรามีแผนที่ของดินแดน Stavropol มี 26 อำเภอของภูมิภาคบนแผนที่ ขนาดของแผนที่คือ 2 x 3 ม. จำเป็นต้องควบคุมความสว่างของพื้นที่ที่เลือก การควบคุมจะต้องดำเนินการจากระยะไกลผ่านช่องสัญญาณควบคุมอินฟราเรด ซึ่งต่อไปนี้จะเรียกง่ายๆ ว่ารีโมทคอนโทรล IR หรือ IR ในเวลาเดียวกัน คำสั่งควบคุมจะต้องถูกส่งไปยังเซิร์ฟเวอร์ควบคุมบนพีซี เมื่อคุณเลือกพื้นที่บนแผนที่ เซิร์ฟเวอร์การจัดการจะแสดงข้อมูลเพิ่มเติมบนจอภาพ ด้วยการใช้คำสั่งจากเซิร์ฟเวอร์ คุณสามารถควบคุมการแสดงข้อมูลบนแผนที่ได้ ภารกิจได้รับการตั้งค่าแล้ว ในที่สุดเราก็ได้สิ่งที่คุณเห็นในภาพ แต่ก่อนที่เรื่องทั้งหมดนี้จะเกิดขึ้น เราต้องผ่านขั้นตอนต่างๆ และแก้ไขปัญหาทางเทคนิคต่างๆ
มุมมองจากด้านการติดตั้ง
อัลกอริธึมการทำงานของอุปกรณ์
จากรีโมทคอนโทรลระบบควบคุมการแสดงข้อมูลไม่ควรยากกว่าการเลือกโปรแกรมบนทีวีหรือการตั้งหมายเลขแทร็กบนซีดี มีการตัดสินใจที่จะใช้รีโมทคอนโทรลสำเร็จรูปจาก Philips VCR การเลือกหมายเลขเขตจะถูกตั้งค่าโดยการกดปุ่มรีโมทคอนโทรล “P+” ตามลำดับ จากนั้นปุ่มตัวเลขสองปุ่มสำหรับหมายเลขเขตที่ลงท้ายด้วย “P-” เมื่อคุณเลือกพื้นที่เป็นครั้งแรก พื้นที่นั้นจะถูกไฮไลท์ (ไฟพื้นหลัง LED จะเปิดขึ้น) และเมื่อคุณเลือกอีกครั้ง พื้นที่ที่เลือกจะถูกลบออก
โปรโตคอลสำหรับจัดการการ์ดจากเซิร์ฟเวอร์ควบคุมพีซี
1. คำสั่งขาออก เช่น คำสั่งที่มาจากอุปกรณ์ไปยังพีซี:
1.1. เมื่อคุณเปิดเครื่องพีซีจะได้รับคำสั่ง: MAP999
1.2. เมื่อเปิดพื้นที่: MAP (หมายเลขพื้นที่)1
1.3. เมื่อปิดพื้นที่: MAP(หมายเลขพื้นที่)0
1.4. เมื่อเปิดแผนที่ทั้งหมด: MAP001
1.5. เมื่อปิดแผนที่ทั้งหมด: MAP000
2. คำสั่งที่เข้ามา:
2.1. เปิดใช้งานแผนที่ทั้งหมด: MAP001
2.2. ปิดแผนที่ทั้งหมด: MAP000
2.3. รวมพื้นที่: MAP(หมายเลขพื้นที่)1
2.4. พื้นที่ปิดการใช้งาน: MAP(หมายเลขพื้นที่)0
2.5. รับข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่รวม: MAP999 เพื่อตอบสนองต่อคำสั่งนี้ ข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่รวมทั้งหมดจะถูกส่งในรูปแบบของข้อ 1.2 (ราวกับว่าพื้นที่รวมทั้งหมดถูกเปิดใช้งานอีกครั้ง)
2.6. รับข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ปิดการใช้งาน: MAP995 เพื่อตอบสนองต่อคำสั่งนี้ ข้อมูลเกี่ยวกับพื้นที่ปิดการใช้งานทั้งหมดจะถูกส่งในรูปแบบของข้อ 1.3 (ราวกับว่าพื้นที่ปิดการใช้งานทั้งหมดถูกปิดอีกครั้ง)
เมื่อปิดพื้นที่ที่เปิดใช้งานล่าสุด ควรได้รับคำสั่ง "ปิดแผนที่ทั้งหมด" ด้วย
เมื่อเปิดพื้นที่สุดท้ายที่ไม่รวมอยู่ ควรได้รับคำสั่ง "เปิดทั้งแผนที่" ด้วย
หมายเลขพื้นที่เป็นอักขระหลัก ASCII (0x30-0x39)
จากแนวคิดสู่การปฏิบัติ
คาดว่าการสร้างเคสรีโมทคอนโทรลของคุณเองอาจเป็นปัญหาที่ค่อนข้างยาก จึงตัดสินใจนำรีโมทคอนโทรลสำเร็จรูปจากอุปกรณ์อนุกรม เลือกระบบควบคุมคำสั่ง IR ในรูปแบบ RC5 เป็นพื้นฐานสำหรับระบบควบคุม IR ปัจจุบันรีโมทคอนโทรลอินฟราเรด (RC) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ บางทีอุปกรณ์ในครัวเรือนประเภทแรกที่ใช้รีโมทคอนโทรล IR ก็คือโทรทัศน์ ในปัจจุบัน รีโมทคอนโทรลมีอยู่ในอุปกรณ์เครื่องเสียงและวิดีโอในครัวเรือนเกือบทุกประเภท พกพาได้แม้กระทั่ง ศูนย์ดนตรีล่าสุดมีการติดตั้งระบบควบคุมระยะไกลเพิ่มมากขึ้น แต่เครื่องใช้ในครัวเรือนไม่ได้เป็นเพียงแอปพลิเคชั่นสำหรับการควบคุมระยะไกลเท่านั้น อุปกรณ์ที่มีการควบคุมระยะไกลค่อนข้างแพร่หลายทั้งในด้านการผลิตและในห้องปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ มีระบบควบคุมระยะไกล IR ที่เข้ากันไม่ได้จำนวนมากในโลก ระบบที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดคือ RC-5 ระบบนี้ใช้กับโทรทัศน์หลายเครื่อง รวมถึงโทรทัศน์ในประเทศด้วย ปัจจุบันโรงงานหลายแห่งมีการดัดแปลงรีโมทคอนโทรล RC-5 หลายครั้งและบางรุ่นก็มีการออกแบบที่ดีทีเดียว สิ่งนี้ช่วยให้คุณได้อุปกรณ์โฮมเมดพร้อมรีโมท IR ในราคาที่ถูกที่สุด ข้ามรายละเอียดว่าทำไมจึงเลือกระบบนี้ เราจะพิจารณาทฤษฎีการสร้างระบบตามรูปแบบ RC5
ทฤษฎี
เพื่อให้เข้าใจวิธีการทำงานของระบบควบคุม คุณต้องเข้าใจว่าสัญญาณที่เอาต์พุตของรีโมทคอนโทรล IR คืออะไร
ระบบควบคุมระยะไกลอินฟราเรด RC-5 ได้รับการพัฒนาโดย Philips เพื่อตอบสนองความต้องการในการควบคุมเครื่องใช้ในครัวเรือน เมื่อเรากดปุ่มรีโมตคอนโทรล ชิปตัวส่งสัญญาณจะถูกเปิดใช้งานและสร้างลำดับพัลส์ที่มีความถี่ในการเติม 36 KHz ไฟ LED แปลงสัญญาณเหล่านี้เป็นรังสีอินฟราเรด โฟโตไดโอดจะรับสัญญาณที่ปล่อยออกมา ซึ่งจะแปลงรังสีอินฟราเรดเป็นแรงกระตุ้นทางไฟฟ้าอีกครั้ง พัลส์เหล่านี้ถูกขยายและดีมอดูเลตโดยชิปตัวรับ จากนั้นจะถูกป้อนเข้าเครื่องถอดรหัส โดยปกติการถอดรหัสจะทำในซอฟต์แวร์โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ เราจะพูดถึงรายละเอียดนี้ในส่วนการถอดรหัส รหัส RC5 รองรับคำสั่ง 2048 ทีมเหล่านี้ประกอบด้วย 32 กลุ่ม (ระบบ) กลุ่มละ 64 ทีม แต่ละระบบใช้ในการควบคุม อุปกรณ์เฉพาะเช่น ทีวี วีซีอาร์ เป็นต้น
ในช่วงเริ่มต้นของการพัฒนาระบบควบคุม IR การสร้างสัญญาณเกิดขึ้นในฮาร์ดแวร์ เพื่อจุดประสงค์นี้ ไอซีเฉพาะทางจึงได้รับการพัฒนา และตอนนี้ รีโมทคอนโทรลก็ถูกสร้างขึ้นโดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์เพิ่มมากขึ้น
หนึ่งในชิปส่งสัญญาณที่พบบ่อยที่สุดคือชิป SAA3010 เรามาดูคุณลักษณะของมันโดยย่อกัน
- แรงดันไฟฟ้า - 2 .. 7 V
- ปริมาณการใช้กระแสไฟในโหมดสแตนด์บาย - ไม่เกิน 10 µA
- กระแสไฟขาออกสูงสุด - ±10 mA
- ขีดสุด ความถี่สัญญาณนาฬิกา- 450 กิโลเฮิรตซ์
โครงร่างโครงสร้างชิป SAA3010 แสดงในรูปที่ 1
รูปที่ 1. บล็อกไดอะแกรมของ SAA3010 IC
คำอธิบายของพินของชิป SAA3010 แสดงไว้ในตาราง:
| บทสรุป | การกำหนด | การทำงาน |
| 1 | X7 | เส้นอินพุตเมทริกซ์ของปุ่ม |
| 2 | เอสเอสเอ็ม | อินพุตการเลือกโหมดการทำงาน |
| 3-6 | Z0-Z3 | เส้นอินพุตเมทริกซ์ของปุ่ม |
| 7 | เมดาต้า | เอาต์พุตแบบมอดูเลต, ความถี่ช่อง 1/12, รอบการทำงาน 25% |
| 8 | ข้อมูล | เอาท์พุต |
| 9-13 | DR7-DR3 | สแกนเอาท์พุต |
| 14 | VSS | โลก |
| 15-17 | DR2-DR0 | สแกนเอาท์พุต |
| 18 | สอศ. | อินพุตเครื่องกำเนิดไฟฟ้า |
| 19 | ทีพี2 | ทดสอบอินพุต 2 |
| 20 | ทีพี1 | ทดสอบอินพุต 1 |
| 21-27 | X0-X6 | เส้นอินพุตเมทริกซ์ของปุ่ม |
| 28 | วีดีดี | แรงดันไฟฟ้า |
ชิปตัวส่งสัญญาณเป็นพื้นฐานของรีโมทคอนโทรล ในทางปฏิบัติ สามารถใช้รีโมตคอนโทรลตัวเดียวกันเพื่อควบคุมอุปกรณ์หลายเครื่องได้ ชิปตัวส่งสัญญาณสามารถระบุระบบได้ 32 ระบบในสองโหมดที่แตกต่างกัน: โหมดระบบรวมและโหมดระบบเดียว ในโหมดรวม ระบบจะถูกเลือกก่อน จากนั้นจึงเลือกคำสั่ง หมายเลขของระบบที่เลือก (รหัสที่อยู่) จะถูกจัดเก็บไว้ในรีจิสเตอร์พิเศษ และส่งคำสั่งที่เกี่ยวข้องกับระบบนี้ ดังนั้นในการส่งคำสั่งใด ๆ จำเป็นต้องกดปุ่มสองปุ่มติดต่อกัน สิ่งนี้ไม่สะดวกนักและจะสมเหตุสมผลเมื่อทำงานพร้อมกันเท่านั้น จำนวนมากระบบ ในทางปฏิบัติเครื่องส่งสัญญาณมักใช้ในโหมดระบบเดี่ยวมากกว่า ในกรณีนี้ แทนที่จะเป็นเมทริกซ์ของปุ่มเลือกระบบ จัมเปอร์จะถูกติดตั้งซึ่งกำหนดหมายเลขระบบ ในโหมดนี้ การส่งคำสั่งใดๆ จะต้องกดปุ่มเพียงปุ่มเดียว ด้วยการใช้สวิตช์ คุณสามารถทำงานกับหลายระบบได้ และในกรณีนี้จำเป็นต้องกดปุ่มเพียงปุ่มเดียวเพื่อส่งคำสั่ง คำสั่งที่ส่งจะอ้างอิงถึงระบบที่อยู่ภายใน เวลาที่กำหนดเลือกโดยใช้ปุ่มตัวเลือก
หากต้องการเปิดใช้งานโหมดรวม ต้องใช้พินตัวส่งสัญญาณ SSM (โหมดระบบเดียว) ต่ำ ในโหมดนี้ IC ตัวส่งสัญญาณจะทำงานดังต่อไปนี้: ในระหว่างพัก เส้น X และ Z ของตัวส่งสัญญาณจะถูกขับเคลื่อนให้สูงขึ้นด้วยทรานซิสเตอร์แบบดึงขึ้น p-channel ภายใน เมื่อกดปุ่มในเมทริกซ์ X-DR หรือ Z-DR วงจรดีเด้งของคีย์บอร์ดจะเริ่มขึ้น หากปิดปุ่มเป็นเวลา 18 รอบสัญญาณนาฬิกา "เปิดใช้งานเครื่องกำเนิดไฟฟ้า" จะได้รับการแก้ไข เมื่อสิ้นสุดรอบดีเด้ง เอาต์พุต DR จะถูกปิด และรอบการสแกนสองรอบจะเริ่มต้นขึ้น โดยจะเปิดเอาต์พุต DR แต่ละตัวตามลำดับ รอบการสแกนครั้งแรกจะตรวจจับที่อยู่ Z การสแกนครั้งที่สองจะตรวจจับที่อยู่ X เมื่อตรวจพบอินพุต Z (เมทริกซ์ระบบ) หรืออินพุต X (เมทริกซ์คำสั่ง) ในสถานะศูนย์ ที่อยู่จะถูกล็อค เมื่อคุณกดปุ่มในเมทริกซ์ระบบ คำสั่งสุดท้ายจะถูกส่ง (เช่น บิตคำสั่งทั้งหมดเท่ากับหนึ่ง) ในระบบที่เลือก คำสั่งนี้จะถูกส่งไปจนกว่าจะปล่อยปุ่มเลือกระบบ เมื่อกดปุ่มในเมทริกซ์คำสั่ง คำสั่งจะถูกส่งไปพร้อมกับที่อยู่ระบบที่จัดเก็บไว้ในแลตช์รีจิสเตอร์ หากปล่อยปุ่มก่อนเริ่มการส่งสัญญาณ การรีเซ็ตจะเกิดขึ้น หากการโอนเริ่มต้นขึ้น ไม่ว่าปุ่มจะอยู่ในสถานะใดก็ตาม การโอนจะเสร็จสมบูรณ์โดยสมบูรณ์ หากมีการกดปุ่ม Z หรือ X มากกว่าหนึ่งปุ่มพร้อมกัน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะไม่เริ่มทำงาน
หากต้องการเปิดใช้งานโหมดระบบเดี่ยว พิน SSM จะต้องอยู่ในระดับสูง และต้องตั้งค่าที่อยู่ของระบบด้วยจัมเปอร์หรือสวิตช์ที่เหมาะสม ในโหมดนี้ X-line ของเครื่องส่งจะอยู่ในสถานะสูงระหว่างพัก ในเวลาเดียวกัน Z-line จะถูกปิดเพื่อป้องกันการใช้กระแสไฟ ในรอบการสแกนแรกจากสองรอบ ที่อยู่ระบบจะถูกกำหนดและจัดเก็บไว้ในแลตช์รีจิสเตอร์ ในรอบที่สอง หมายเลขคำสั่งจะถูกกำหนด คำสั่งนี้จะถูกส่งไปพร้อมกับที่อยู่ของระบบที่จัดเก็บไว้ใน latch register หากไม่มีจัมเปอร์ Z-DR จะไม่มีการส่งรหัส
หากปล่อยปุ่มระหว่างการส่งรหัส การรีเซ็ตจะเกิดขึ้น หากปล่อยปุ่มระหว่างขั้นตอนการดีเด้งหรือในขณะที่เซ็นเซอร์กำลังถูกสแกน แต่ก่อนที่จะตรวจพบการกดปุ่ม การรีเซ็ตจะเกิดขึ้นด้วย เอาต์พุต DR0 - DR7 มีท่อระบายน้ำแบบเปิด และทรานซิสเตอร์เปิดอยู่เมื่อหยุดนิ่ง
รหัส RC-5 มีบิตควบคุมเพิ่มเติมที่จะกลับด้านทุกครั้งที่ปล่อยปุ่ม บิตนี้จะแจ้งให้เครื่องถอดรหัสทราบว่ามีการกดปุ่มค้างไว้หรือมีการกดครั้งใหม่ บิตควบคุมจะกลับด้านหลังจากส่งเสร็จสมบูรณ์แล้วเท่านั้น รอบการสแกนจะดำเนินการก่อนการส่งแต่ละครั้ง ดังนั้นแม้ว่าคุณจะเปลี่ยนปุ่มกดไปเป็นปุ่มอื่นในระหว่างการส่งพัสดุ หมายเลขระบบและคำสั่งจะยังคงส่งอย่างถูกต้อง
พิน OSC เป็นอินพุต/เอาท์พุตออสซิลเลเตอร์ 1 พิน และได้รับการออกแบบมาเพื่อเชื่อมต่อตัวสะท้อนเสียงเซรามิกที่ความถี่ 432 KHz ขอแนะนำให้เชื่อมต่อตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 6.8 Kom แบบอนุกรมกับตัวสะท้อนเสียง
อินพุตทดสอบ TP1 และ TP2 ต้องเชื่อมต่อกับกราวด์ระหว่างการทำงานปกติ เมื่อระดับลอจิกบน TP1 สูง ความถี่การสแกนจะเพิ่มขึ้น และเมื่อระดับลอจิกบน TP2 สูง ความถี่ของ shift register จะเพิ่มขึ้น
ที่เหลือ เอาต์พุต DATA และ MDATA จะอยู่ในสถานะ Z ลำดับพัลส์ที่สร้างโดยเครื่องส่งสัญญาณที่เอาต์พุต MDATA มีความถี่ในการเติม 36 kHz (1/12 ของความถี่ของเครื่องกำเนิดสัญญาณนาฬิกา) โดยมีรอบการทำงาน 25% ลำดับเดียวกันจะถูกสร้างขึ้นที่เอาต์พุต DATA แต่ไม่มีช่องว่างภายใน เอาต์พุตนี้ใช้เมื่อชิปตัวส่งสัญญาณทำหน้าที่เป็นตัวควบคุมสำหรับแป้นพิมพ์ในตัว สัญญาณที่เอาต์พุต DATA นั้นเหมือนกับสัญญาณที่เอาต์พุตของไมโครวงจรตัวรับรีโมทคอนโทรลโดยสิ้นเชิง (แต่ไม่มีการผกผันต่างจากตัวรับ) สัญญาณทั้งสองนี้สามารถประมวลผลได้ด้วยตัวถอดรหัสตัวเดียวกัน การใช้ SAA3010 เป็นตัวควบคุมแป้นพิมพ์ในตัวนั้นสะดวกมากในบางกรณี เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ใช้อินพุตขัดจังหวะเพียงอินพุตเดียวเพื่อสำรวจเมทริกซ์ที่มีมากถึง 64 ปุ่ม ยิ่งไปกว่านั้น ไมโครวงจรส่งสัญญาณยังช่วยให้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟอยู่ที่ +5 V
เครื่องส่งจะสร้างคำข้อมูล 14 บิต ซึ่งมีรูปแบบดังต่อไปนี้:
รูปที่ 2 รูปแบบคำข้อมูลรหัส RC-5
บิตเริ่มต้นใช้สำหรับตั้งค่า AGC ใน IC ตัวรับ บิตควบคุมเป็นสัญญาณของการกดใหม่ ระยะเวลานาฬิกาคือ 1.778 ms ตราบใดที่ยังคงกดปุ่มอยู่ คำข้อมูลจะถูกส่งไปตามช่วงเวลา 64 รอบนาฬิกา เช่น 113.778 มิลลิวินาที (รูปที่ 2)
พัลส์สองอันแรกคือพัลส์เริ่มต้น และทั้งสองเป็นพัลส์ตรรกะ "1" โปรดทราบว่าครึ่งบิต (ว่าง) ผ่านไปก่อนที่ผู้รับจะพิจารณาการเริ่มต้นที่แท้จริงของข้อความ
โปรโตคอล RC5 แบบขยายใช้เพียง 1 บิตเริ่มต้น บิต S2 จะถูกแปลงและเพิ่มลงในบิตที่ 6 ของคำสั่ง ทำให้เกิดเป็นบิตคำสั่งทั้งหมด 7 บิต
บิตที่สามคือบิตควบคุม บิตนี้จะกลับด้านทุกครั้งที่กดปุ่ม ด้วยวิธีนี้ ผู้รับสามารถแยกแยะระหว่างคีย์ที่ยังคงกดอยู่หรือคีย์ที่กดเป็นระยะๆ
5 บิตถัดไปแสดงถึงที่อยู่อุปกรณ์ IR ซึ่งถูกส่งไปพร้อมกับ LSB แรก ที่อยู่ตามด้วย 6 บิตคำสั่ง
ข้อความประกอบด้วย 14 บิต และเมื่อรวมกับการหยุดชั่วคราวแล้ว จะมีระยะเวลารวม 25.2 ms บางครั้งข้อความอาจสั้นลงเนื่องจากครึ่งแรกของบิตเริ่มต้น S1 เว้นว่างไว้ และถ้าบิตสุดท้ายของคำสั่งเป็นตรรกะ "0" ส่วนสุดท้ายของบิตข้อความก็จะว่างเปล่าเช่นกัน
หากยังคงกดปุ่มอยู่ ข้อความจะเกิดซ้ำทุกๆ 114 มิลลิวินาที บิตควบคุมจะยังคงเหมือนเดิมในทุกข้อความ นี่เป็นสัญญาณให้ซอฟต์แวร์รับสัญญาณตีความว่าเป็นฟังก์ชันเล่นซ้ำอัตโนมัติ
เพื่อให้แน่ใจว่ามีภูมิคุ้มกันทางเสียงที่ดีจึงใช้การเข้ารหัสแบบสองเฟส (รูปที่ 3)
รูปที่ 3 การเข้ารหัส "0" และ "1" ในโค้ด RC-5
เมื่อใช้รหัส RC-5 คุณอาจต้องคำนวณการดึงกระแสเฉลี่ย มันค่อนข้างง่ายที่จะทำถ้าคุณใช้ Fig. 4 ซึ่งแสดงโครงสร้างรายละเอียดของพัสดุ
รูปที่ 4 โครงสร้างโดยละเอียดของแพ็คเกจ RC-5
เพื่อให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ตอบสนองต่อคำสั่ง RC-5 อย่างเท่าเทียมกัน รหัสจะถูกแจกจ่ายในลักษณะที่เฉพาะเจาะจงมาก มาตรฐานนี้ทำให้สามารถออกแบบเครื่องส่งสัญญาณที่ให้การควบคุมได้ อุปกรณ์ต่างๆ. ด้วยรหัสคำสั่งเดียวกันสำหรับฟังก์ชั่นเดียวกันค่ะ อุปกรณ์ที่แตกต่างกันเครื่องส่งสัญญาณที่มีปุ่มจำนวนค่อนข้างน้อยสามารถควบคุมได้พร้อมกัน เช่น ระบบเสียง ทีวี และเครื่องเล่นวิดีโอ
หมายเลขระบบสำหรับอุปกรณ์ในครัวเรือนบางประเภทมีดังต่อไปนี้:
0 - โทรทัศน์ (ทีวี)
2 - เทเลเท็กซ์
3 - ข้อมูลวิดีโอ
4 - เครื่องเล่นวิดีโอ (VLP)
5 - เครื่องบันทึกเทปวิดีโอ (VCR)
8 - เครื่องรับสัญญาณวิดีโอ (Sat.TV)
9 - กล้องวิดีโอ
16 - ปรีแอมป์เสียง
17 - จูนเนอร์
18 - เครื่องบันทึกเทป
20 - เครื่องเล่นคอมแพค (ซีดี)
21 - เครื่องเล่นแผ่นเสียง (LP)
29 - แสงสว่าง
หมายเลขระบบที่เหลือสงวนไว้สำหรับการสร้างมาตรฐานหรือการใช้งานทดลองในอนาคต ความสอดคล้องของโค้ดคำสั่งและฟังก์ชันบางอย่างได้รับมาตรฐานเช่นกัน
รหัสคำสั่งสำหรับบางฟังก์ชันมีดังต่อไปนี้:
0-9 - ค่าดิจิตอล 0-9
12 - โหมดสแตนด์บาย
15 - การแสดงผล
13 - ปิดเสียง
16 - ระดับเสียง +
17 - ระดับเสียง -
30 - ค้นหาไปข้างหน้า
31 - ค้นหากลับ
45 - การดีดออก
48 - หยุดชั่วคราว
50 - ย้อนกลับ
51 - กรอไปข้างหน้า
53 - การเล่น
54 - หยุด
55 - เข้า
ในการสร้างรีโมทคอนโทรล IR ที่สมบูรณ์โดยใช้ชิปตัวส่งสัญญาณ คุณต้องมีไดรเวอร์ LED ที่สามารถจ่ายกระแสพัลส์ขนาดใหญ่ได้ ไฟ LED สมัยใหม่ทำงานในรีโมทคอนโทรลเมื่อใด กระแสชีพจรประมาณ 1 A สะดวกมากในการสร้างไดรเวอร์ LED บนทรานซิสเตอร์ MOS เกณฑ์ต่ำ (ระดับลอจิก) เช่น KP505A ตัวอย่างแผนภาพวงจรของรีโมทคอนโทรลแสดงในรูปที่ 1 5.
รูปที่ 5 แผนผังของรีโมทคอนโทรล RC-5
หมายเลขระบบถูกกำหนดโดยจัมเปอร์ระหว่างพิน Zi และ DRj หมายเลขระบบจะเป็นดังนี้:
รหัสคำสั่งที่จะถูกส่งเมื่อมีการกดปุ่มเพื่อปิดสาย Xi ด้วยสาย DRj จะถูกคำนวณดังนี้:
ตัวรับสัญญาณระยะไกล IR ต้องกู้คืนข้อมูลที่เข้ารหัสแบบสองเฟส และต้องตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความแรงของสัญญาณขนาดใหญ่และรวดเร็ว โดยไม่คำนึงถึงสัญญาณรบกวน ความกว้างพัลส์ที่เอาต์พุตตัวรับควรแตกต่างจากค่าที่ระบุไม่เกิน 10% เครื่องรับจะต้องไม่ไวต่อแสงภายนอกคงที่ การตอบสนองความต้องการทั้งหมดเหล่านี้ค่อนข้างยาก การใช้งานเครื่องรับรีโมทคอนโทรล IR รุ่นเก่าๆ แม้แต่การใช้งานชิปพิเศษ ก็มีส่วนประกอบหลายสิบชิ้น เครื่องรับดังกล่าวมักใช้วงจรเรโซแนนซ์ที่ปรับเป็น 36 kHz ทั้งหมดนี้ทำให้การออกแบบยากต่อการผลิตและกำหนดค่า และจำเป็นต้องใช้การป้องกันที่ดี เมื่อเร็ว ๆ นี้ตัวรับสัญญาณรีโมทคอนโทรล IR แบบรวมสามพินได้กลายเป็นที่แพร่หลาย ในแพ็คเกจเดียวจะรวมโฟโตไดโอด พรีแอมพลิฟายเออร์ และไดรเวอร์เข้าด้วยกัน เอาต์พุตจะสร้างสัญญาณ TTL ปกติโดยไม่มีการเสริมที่ 36 KHz เหมาะสำหรับการประมวลผลเพิ่มเติมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ เครื่องรับดังกล่าวผลิตโดยหลาย บริษัท ได้แก่ SFH-506 จาก Siemens, TFMS5360 จาก Temic, ILM5360 จากซอฟต์แวร์ Integral และอื่น ๆ ปัจจุบันมีไมโครวงจรขนาดเล็กรุ่นดังกล่าวมากขึ้น เนื่องจากนอกเหนือจาก RC-5 แล้ว ยังมีมาตรฐานอื่นๆ ที่แตกต่างกันโดยเฉพาะในด้านความถี่การเติม จึงมีตัวรับสัญญาณในตัวสำหรับความถี่ที่แตกต่างกัน หากต้องการทำงานกับรหัส RC-5 คุณควรเลือกรุ่นที่ออกแบบมาสำหรับความถี่เติม 36 KHz
ในฐานะตัวรับสัญญาณรีโมทคอนโทรล IR คุณยังสามารถใช้โฟโตไดโอดกับแอมพลิฟายเออร์ Shaper ซึ่งสามารถเป็นไมโครวงจร KR1568HL2 แบบพิเศษได้ แผนภาพของเครื่องรับดังกล่าวแสดงในรูปที่ 6
รูปที่ 6 ตัวรับสัญญาณที่ใช้วงจรไมโคร KR1568HL2
สำหรับระบบควบคุมการแสดงข้อมูล ฉันเลือกตัวรับสัญญาณรีโมทคอนโทรล IR ในตัว โฟโตไดโอด PIN ที่มีความไวสูงได้รับการติดตั้งในไมโครวงจร TSOP1736 เป็นตัวรับรังสีออปติคัลซึ่งเป็นสัญญาณที่ป้อนไปยังแอมพลิฟายเออร์อินพุตซึ่งแปลงกระแสโฟโตไดโอดเอาท์พุตเป็นแรงดันไฟฟ้า สัญญาณที่แปลงแล้วจะไปที่แอมพลิฟายเออร์ที่มี AGC จากนั้นไปที่ ตัวกรองผ่านแบนด์ซึ่งแยกสัญญาณที่มีความถี่การทำงาน 36 kHz ออกจากสัญญาณรบกวนและการรบกวน สัญญาณที่เลือกจะถูกป้อนไปยังดีโมดูเลเตอร์ ซึ่งประกอบด้วยตัวตรวจจับและตัวรวมระบบ ในช่วงหยุดชั่วคราวระหว่างพัลส์ ระบบ AGC จะถูกปรับเทียบ สิ่งนี้ถูกควบคุมโดยวงจรควบคุม ด้วยการออกแบบนี้ไมโครเซอร์กิตจึงไม่ตอบสนองต่อการรบกวนอย่างต่อเนื่องแม้ในความถี่การทำงานก็ตาม ระดับเอาต์พุตที่ใช้งานอยู่ต่ำ ไมโครวงจรไม่จำเป็นต้องติดตั้งองค์ประกอบภายนอกใด ๆ เพื่อการทำงาน ส่วนประกอบทั้งหมด รวมถึงเครื่องตรวจจับแสง ได้รับการปกป้องจากการรบกวนจากภายนอกด้วยหน้าจอไฟฟ้าภายในและหุ้มด้วยพลาสติกชนิดพิเศษ พลาสติกนี้เป็นตัวกรองที่ตัดการรบกวนทางแสงในช่วงแสงที่มองเห็นได้ ด้วยมาตรการทั้งหมดนี้ ไมโครเซอร์กิตจึงมีความไวสูงมากและความน่าจะเป็นของสัญญาณผิดพลาดต่ำ อย่างไรก็ตาม ตัวรับสัญญาณแบบรวมมีความไวต่อสัญญาณรบกวนของแหล่งจ่ายไฟ ดังนั้นจึงแนะนำให้ใช้ตัวกรอง เช่น RC เสมอ ลักษณะที่ปรากฏของเครื่องตรวจจับแสงในตัวและตำแหน่งของหมุดจะแสดงในรูปที่ 1 7.
รูปที่ 7 ตัวรับสัญญาณแบบรวม RC-5
ถอดรหัส RC-5
เนื่องจากพื้นฐานของอุปกรณ์ของเราคือไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC18F252 เราจึงถอดรหัสรหัส RC-5 ในซอฟต์แวร์ อัลกอริธึมการรับรหัส RC5 ที่นำเสนอบนเครือข่ายส่วนใหญ่ไม่เหมาะกับอุปกรณ์เรียลไทม์ เช่น อุปกรณ์ของเรา อัลกอริธึมที่นำเสนอส่วนใหญ่ใช้ซอฟต์แวร์ลูปเพื่อสร้างการหน่วงเวลาและช่วงเวลาการวัด สิ่งนี้ไม่เหมาะกับกรณีของเรา มีการตัดสินใจที่จะใช้การขัดจังหวะตามการลดลงของสัญญาณที่อินพุต INT ของไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC18F252 วัดพารามิเตอร์เวลาโดยใช้ TMR0 ของไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC18F252 ตัวจับเวลาเดียวกันจะสร้างการขัดจังหวะเมื่อเวลารอสำหรับพัลส์ถัดไปหมดลงเช่น เมื่อมีการหยุดชั่วคราวระหว่างการส่งสองครั้ง สัญญาณ demodulated จากเอาต์พุตของวงจรไมโคร DA1 จะถูกส่งไปยังอินพุต INT0 ของไมโครคอนโทรลเลอร์ซึ่งจะถูกถอดรหัสและออกคำสั่งถอดรหัสให้กับ กะการลงทะเบียนสำหรับการจัดการคีย์ อัลกอริธึมการถอดรหัสจะขึ้นอยู่กับการวัดช่วงเวลาระหว่างการขัดจังหวะของไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC18F252 หากคุณดูอย่างใกล้ชิดในรูปที่ 8 คุณจะสังเกตเห็นคุณสมบัติบางอย่าง ดังนั้นหากช่วงเวลาระหว่างการขัดจังหวะของไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC18F252 เท่ากับ 2T โดยที่ T คือระยะเวลาของพัลส์ RC5 เดียว บิตที่ได้รับอาจเป็น 0 หรือ 1 ทั้งหมดขึ้นอยู่กับบิตที่อยู่ก่อนหน้านั้น สิ่งนี้มองเห็นได้ชัดเจนมากในโปรแกรมด้านล่างพร้อมความคิดเห็นโดยละเอียด โครงการทั้งหมดพร้อมให้ดาวน์โหลดและใช้เพื่อวัตถุประสงค์ส่วนตัว เมื่อพิมพ์ซ้ำ จำเป็นต้องมีลิงก์
