У домашніх умовах часто доводиться виконувати різні рутинні операції Так, з настанням вечора потрібно відволікатися від виконуваного справи, щоб включити штучне освітлення, однак це можна зробити, не встаючи з місця Тому, безумовно, становлять інтерес публікуємо нижче опису деяких автоматичних пристроїв та іграшок

ПДУ ТЕЛЕВІЗОРА, КЕРУЮЧИЙ ОСВІТЛЕННЯМ

Пульти дистанційного керування (ПДУ) мають багато кнопок, частина з яких практично не використовується Цікаво застосувати їх для управління іншими побутовими приладами, наприклад освітленням в кімнаті, де розташований телевізор Особливо це зручно для хворих людей або інвалідів

Кодування команд в системах дистанційного керування телевізорів різних фірм досить різноманітна У більшості випадків команда передається послідовністю декількох (десяти і більше) пачок імпульсів різної тривалості, причому тривалість пауз між імпульсами також несе певну інформацію Для ПДУ телевізора CK-3338ZR фірми SAMSUNG в команді міститься 11-13 пачок, в кожній з яких 32 або 64 імпульсу, з частотою заповнення близько 40 кГц Тривалість пауз також відповідає 32 або 64 періодам зазначеної частоти При тривалому натисканні на кнопку командні посилки повторюються з частотою приблизно 9 Гц Перші три пачки посилки не залежать від переданої команди, але для парних і непарних натискань на кнопки вони різні: коротка – довга – коротка або коротка – коротка – довга

У табл 51 наведені коди команд ПДУ цього телевізора Прийнято наступні позначення: «0» – коротка пачка, «1» – довга пачка, «|» – довга пауза Короткі паузи не вказані, оскільки у всіх випадках між пачками є будь-яка пауза Наведено частини команд, наступні за першими трьома пачками, вони містять від восьми до десяти пачок У таблиці вони вирівняні по кінцях, так як після прийому розташовуються в зрушуючим регістрі приймача команд

Автором розроблено пристрій, дешифрує команду SLEER Вибір саме цієї команди пояснений далі

Схема пропонованого пристрою наведена на рис 51 Сигнал з інфрачервоного фотодіода VD1 посилюється спеціально призначеної для цього мікросхемою DA1 в стандартному включенні Пачки імпульсів позитивної полярності з її виходу (рис 52) Таблиця 51 Коди команд ПДУ

Кнопка

Виходи регістра D D 2

ПДУ

8

7

6

5

4

3

2

1

PCMER

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

I

0

2

0

0

0

0

0

0

0

0

I

1

3

0

0

0

0

0

0

0

0

I

0

0

4

0

0

0

0

0

0

0

I

1

0

5

0

0

0

0

0

0

0

I

1

I

0

6

0

0

0

0

0

0

0

I

0

1

7

0

0

0

0

0

0

0

I

0

0

0

8

0

0

0

0

0

0

0

I

1

0

0

9

0

0

0

0

0

0

I

1

0

I

0

-/-

0

0

0

0

0

0

I

1

I

1

DISPLAY

0

0

0

0

0

0

I

0

0

0

0

Р +

0

0

0

0

0

I

1

0

0

0

Р-

0

0

0

0

0

I

1

0

0

I

0

VCL+

0

0

0

0

0

I

1

I

0

1

vcl-

0

0

0

0

0

I

1

I

1

I

0

MENU

0

0

0

0

0

I

1

0

I

1

HELP

I

1

0

0

I

1

I

0

0

0

0

SLEEP

0

0

0

0

I

1

0

I

0

1

MUTE

0

0

0

0

0

0

I

0

1

0

PRE-CH

0

0

0

0

I

0

1

0

0

I

0

Рис 51 Принципова схема дешифратора

Рис 52 Тимчасові діаграми дешифратора

надходять на вхід вузла, зібраного на елементах VT1, Rl, R2, С6, DD11 Цей вузол перетворює пачки в одиночні імпульси, тривалість яких трохи перевищує тривалість пачок [3] Установка транзистора VT1 замість звичайного для такого вузла діода зменшує навантаження на мікросхему DA1

Імпульси з виходу елемента DD11 інвертуються елементом DD12 і через диференціюються ланцюжок С7, R3 запускають одно-вібратор на елементі DD14 Тривалість імпульсів низького рівня на виході одновібратора – Близько 1,2 мс, що відповідає напівсумі тривалостей короткою і довгою пачок Спадом імпульсів з виходу одновібратора (перепадом з лог О в лог 1) проводиться запис інформації з виходу елемента DD11 в перший розряд зрушується регістра DD21 і DD22 і зрушення її убік зростання номерів виходів Якщо чергова прийнята пачка була короткою, в момент закінчення імпульсу одновібратора на виході елемента DD11 – лот О, і він запишеться в розряд 1 регістру Відповідно при довгій пачці на виході DD11 – лот 1, вона ж і запишеться в регістр В результаті після закінчення прийому команди в регістрі DD21 і DD22 сформується інформація про останні її восьми пачках, причому про останню в розряді 1 Результат прийому команди SLEEP проілюстрований на рис 52 – в розрядах 1 і 4 регістра лог 1, в інших – Лот 0 Інформація про тривалість пауз при такому прийомі втрачається

Вузол на елементі DD13 працює подібно вузлу на DD11: поки на виході елемента DD12 присутні імпульси низького рівня, на виході DD13 – лот 0, після закінчення команди з невеликою затримкою на цьому виході зявляється високий логічний рівень Такий перепад диференціюється ланцюжком С12, R8 і у вигляді імпульсу позитивної полярності надходить на вхід елемента І-НЕ DD31

Якщо була прийнята обрана команда, цей елемент спрацьовує і на його виході формується короткий імпульс низького рівня, що перемикає в новий стан ланцюжок з тригерів DD41 і DD42 Сигнали з виходів тригерів управляють проходженням імпульсів, відповідних моменту переходу мережевої напруги через нуль (вони надходять на вхід елемента DD52), через елементи DD51 ​​і DD53 і транзистори VT2 і VT3 на керуючі електроди сімісторов VS1 і VS2 (рис 53) У анодні ланцюги сімісторов включені лампи HL1 .. HL3 люстри При багаторазової подачі команди SLEEP по черзі включаються одна лампа HL1, дві лампи HL2 і HL3, все три лампи, потім всі лампи гаснуть Такий же результат виникає, якщо замикати контакти мікровимикача SBE Елементи R9, R10 і С13 служать для придушення брязкоту контактів та захисту елемента DD31 від перевантаження Другий регістр мікросхеми К561ІР2 (DD22) в розглянутому пристрої не використовується, і його висновки 1, 15 можна не підключати Це підключення регістра застосовується в схемі наступного пристрою

Рис 53 Схема вузла живлення і формування імпульсів

Вузол живлення і формування імпульсів, що запускають сімісто-ри (див рис 53), дещо відрізняється від використаних в сіміс-раторних пристроях і описаних автором раніше [2] Замість одного з діодів однополупериодного випрямляча встановлений стабілітрон VD5, а на керуючі електроди сімісторов подаються імпульси досить великої тривалості – близько 0,75 мс, їх середина відповідає моменту переходу мережевої напруги через нуль Струм, що подається на електроди сімісторов під час дії імпульсів, становить близько 80 мА, що достатньо для надійного випрямлення характеристик сімісторов і беспомехового їх включення в самому початку кожного напівперіоду напруги сетіПрі такий скважности імпульсів струм, споживаний на включення одночасно двох сімісторов, в середньому становить близько 12 мА – це цілком може забезпечити гасящий конденсатор С14 вузла живлення ємністю 0,68 мкФ Імпульсний характер споживання основної частини струму призводить до великих пульсаціям на конденсаторі фільтра С15 Тому для їх згладжування встановлений інтегральний стабілізатор напруги DA2 Це дешевше, ніж використовувати конденсатор С15 вдвічі більшої ємності

Пристрій зібрано на двох друкованих платах, виготовлених з двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1,5 мм (рис 54 та 55) Плати розраховані на установку в корпус вимикачі-ля-«дергалкі», який розташовується в житлових будинках під стелею На першому платі (рис 54) змонтовані елементи схеми, показаної на рис 51 На тій стороні плати, де встановлені елементи схеми,

Рис 54 Монтажна схема плати дешіфраторафольга збережена повністю і виконує функції екрану і загального проводу Отвори, крім помічених на рис 54 хрестиками, які пайку до фольги загального проводу, на стороні установки елементів роззенковані Висновки 3 і 4 елементи DD31 зєднані з висновками 5 і 10 регістра DD2 навісними провідниками

Мікросхема DA1 разом з відносяться до неї деталями для захисту від електричних наводок прикрита припаяним в декількох точках екраном з тонкої міді, латуні або лудженої жерсті (його контур показаний на рис 54 штриховий лінією) У екрані навпроти фотодіода VD1 пробито отвір такий самий отвір, але трохи більшого діаметра виконано і в корпусі пристрою

Мікровимикач SB1 забезпечений важелем, випиляним з органічного скла На кінці важеля закріплена тонка мотузка, смикаючи за яку, можна управляти включенням люстри вручну Елементи схеми, показаної на рис 53, встановлені на платі (рис 55) пайкою до майданчиків без свердління отворів На іншій стороні фольга збережена, підключена до загального проводу і служить електростатичним екраном між силовими і низьковольтними ланцюгами пристрою Провідники для зєднання з першою платою пропущені в раззенковать отвори Для підключення вимикача до мережі і люстрі до плати припаяні пять латунних брусочков з отворами для проводів і затискними гвинтами від контактної колодки На рис 53 вони показані кружками з цифрами 0,1,2 і написом -220 В, на рис 55 контактні площадки для них позначені тими ж знаками

Плати зєднані між собою чотирма латунними стрижнями діаметром 1 мм (контакти від розєму 2РМ), упаяними в отвори плат по кутах

У пристрої можна застосувати мікросхеми серій К176, К561, КР1561 Як VT1 – будь-який малопотужний кремнієвий прп-транзистор з коефіцієнтом передачі струму бази Ь21Е не менше 100, транзистори VT2, VT3 середньої або великої потужності з Ь21Ене менше 80 при струмі колектора 100 мА Транзистори VT4 і VT5 – практично будь-які кремнієві типу рпр Сімістори VS1 і VS2 – серії КУ208 в пластмасовому корпусі з індексами В1, Г1, Д1 або ТС-106-10 на напругу не менше 400 В (індекс після зазначеного позначення – 4 або більше)

Діоди VD2, VD3, VD4, VD6 – будь-які кремнієві малопотужні, стабілітрон VD5 – на напругу 15 В і робочий струм не менше 20 мА Мікросхема DA2 – будь інтегральний стабілізатор на напругу 6 В, наприклад КР1162ЕН6, КР1179ЕН6 або імпортний 79L06, 79М06, 7906 з будь-якими префіксами і суфіксами

Рис 55 Монтажна схема

Використовувані резистори – типу МЛТ відповідної потужності, конденсатори – КМ-5, КМ-6, К73-16 і К52-1Б Замість оксидних можна з успіхом встановити К50-35 або їх імпортні аналоги

Налаштування проводиться наступним чином На першому платі зєднати входи елемента DD52 із загальним проводом, між верхніми за схемою висновками резисторів R11 і R12 і ланцюгом +6 В включити по светодиоду, подати на контакт +6 В і контакт «Заг» плати напруга 6 В від лабораторного джерела живлення

Натискаючи на шток мікровимикача SB1, необхідно переконатися в почерговому включенні і виключенні світлодіодів Подаючи команду SLEEP з ПДУ на фотодіод VD1 (з відстані 0,5-1 м і при тьмяному освітленні), слід перевірити чіткість роботи пристрою, при необхідності підібрати опір резистора R4 для отримання тривалості імпульсів на виході одновібратора DD14 в межах 1,1-1,3 мс Цю роботу краще виконати за допомогою осцилографа зі чекає розгортки При його відсутності можна поставити замість R4 змінний резистор опором 220 кОм послідовно з обмежувальним 51 кОм і визначити діапазон опорів, в якому здійснюється прийом команди Після цього встановити R4 з опором, відповідним середині даного діапазону

Для перевірки плати з блоком живлення між її контактами +6 В і «Заг» Слід впаяти резистор 910 Ом будь-якої потужності, підключити плату до мережі і обережно (всі елементи плати знаходяться під напругою) перевірити напруга між загальним проводом плати і ланцюгами +6 В і -6 В Якщо вони відрізняються від номінальних не більше ніж на 0,5 і 1 В відповідно, плати можна зєднати між собою і перевірити роботу пристрою в зборі з навантаженнями у вигляді освітлювальних ламп

Чутливість виготовленого автором пристрою забезпечує чіткий прийом команди при відстані між ПДУ і фотоприймачем до 6 м

Якщо в кімнаті немає інших пристроїв, керованих інфрачервоним ПДУ, дешифратор можна спростити У цьому випадку зручніше використовувати команду HELP, оскільки тільки вона має одиниці, що потрапляють при прийомі в розряди 5 і 8 регістру DD2 Роль елемента І-НЕ DD31 виконає DD54 при подачі на один з його входів імпульсу з диференціюються ланцюжка С12, R8, а на іншій – сигналу з розряду 5 або 8 регістра DD2, при цьому мікросхема DD3 стає непотрібною

Однак якщо в кімнаті експлуатується відеомагнітофон тієї ж фірми (наприклад, SVR-405), то пристрій зі спрощеної дешифрацией чутливо до його командам PLAY, що неприпустимо Експериментально встановлено, що всі команди ПДУ відеомагнітофона закінчуються на 0 (в розряді 1 регістра DD2), тому і була обрана команда SLEEP, що має 1 в останньому розряді

Що треба змінити в пристрої, якщо ви захочете використовувати ПДУ від телевізора іншої фірми або від іншого приладу

Щоб зберегти здатність управління тільки однієї вибраної кнопкою, необхідно за допомогою осцилографа зі чекає розгортки (ще краще, коли є можливість затримувати початок розгортки щодо початку сигналу) визначити структуру команд ПДУ Послідовності інфрачервоних спалахів перетворюються в електричні імпульси, якщо зєднати послідовно фотодіод

ФД263-01 з резистором 10 кОм і підключити вийшла ланцюжок до джерела 9-10 У так, щоб напруга на фотодіод було подано в закриває полярності При подачі команд пультом з відстані в кілька сантиметрів імпульси на резистори мають амплітуду порядка 1 В Якщо структура збігається з описаною, але відрізняються від зазначених тривалості пачок і пауз, треба змінити постійні часу RC-ланцюжків, що визначають роботу пристрою Постійна часу Rl, С6 повинна бути приблизно в 4-5 разів більше періоду повторення імпульсів заповнення пачки (тут період – 25 мкс, твір Rl, С6 = 110 мкс) Для R4, С8 постійна часу повинна бути приблизно в 2,2 рази більше тривалості коротких пачок (в даному пристрої R4C8 = 1,8 мс) Постійна часу R5C10 повинна як мінімум в декілька разів перевищувати максимальну тривалість пауз між пачками, але бути менше інтервалу між кодовими посилками при тривалому натисканні на кнопку ПДУ (тут R5C10 = 7 мс)

Для того щоб не перевіряти осциллографом кожну команду, можна між виходами регістра DD2 зібраної за схемою (рис 51) плати і загальним проводом підключити вісім будь-яких світлодіодів з обмежуючими ток резисторами опором 3-4 кОм Подаючи з ПДУ різні команди, необхідно скласти таблицю їх кодів і по ній вибрати рідко використовуваний код, який можна відрізнити від інших за такої дешифрации (без обліку тривалості пауз) Дешифратор для вибраної команди легко скласти, застосовуючи вільні елементи мікросхем DD3 і DD5 Для прикладу на рис 56 наведена схема дешифрування коду, що містить пять одиниць і два нуля

Однак без попереднього вивчення команд за осцилограф є певний ризик не підібрати команду

Якщо ж необхідний аналіз тривалості пауз між пачками, пристрій необхідно доповнити мультивібратором, аналогічним вузлу на DD14, і ще одним сдвигающим регістром (його роль в ряді випадків може виконати і DD22) Вхід мультивибратора слід підключити (також через диференціюються ланцюжок) до виходу елемента DD11, а інформаційний вхід регістра-до виходу

DD12 У результаті в регістр буде записуватися інформація про тривалість пауз

Якщо ж аналіз за допомогою осцилографа недоступний, можна відмовитися від дешифрации команд – нехай світло включається по будь-якій команді ПДУ При цьому необхідно кілька погіршити чутливість фотоприймача, щоб він спрацьовував лише при точному наведенні на нього ПДУ Досягається це установкою між його входом 16 і загальним проводом резистора опором порядку декількох сотень кіло – одиниць мега Крім того, з пристрою виключають мікросхеми DD2 і DD3 і елементи, повязані з DD14, а також С12 і R8 Верхній за схемою висновок резистора R9 слід підключити до виходу елемента DD13

В результаті тригери будуть перемикатися незалежно від коду приходить команди Друковані плати для такого спрощеного варіанту рекомендується виготовити так, як показано на рис 54 та 55: коли-небудь зявиться можливість проаналізувати коди команд і необхідність ввести їх дешифратор

Джерело: Виноградов Ю А та ін, Практична радіоелектроніка-М: ДМК Пресс – 288 с: Ил (На допомогу радіоаматори)