В результаті технологічного розвитку на авансцені зявилися невеликі, попередньо налаштовані і прості в застосуванні радіочастотні модулі, що спростили виготовлення систем радіоуправління та інших високочастотних приладів На хвилі успіху перших компактних пристроїв зявилися й інші модулі, серед яких модулі MAV компанії Aurel, що забезпечують одночасну радіопередачу відеоі аудіосигналу в діапазоні ДВЧ або УВЧ

За допомогою таких модулів виготовлення бездротових систем відеоспостереження стає простим і доступним для всіх У разі необхідності автоматичного включення передавача модулі забезпечуються детектором звукового сигналу Така необхідність існує, зокрема, при спостереженні за дітьми Передавач може чудово впоратися з роллю няні

У цьому прикладі пропонований пристрій дозволить батькам переключити увагу зі своєї дитини на іншу діяльність, при цьому спостерігаючи за ним краєм вуха або очі Справді, добре мати можливість безперервно чути свого малюка, а постійно спостерігати за ним ще

краще Таке спостереження здійснюється в будь-якій ситуації, коли під рукою є компактний переносний телевізор Вже існують недорогі моделі телевізорів з розміром екрану 10 см, а спеціальний пульт дистанційного управління забезпечує включення відеопередавачі в будь-яких ситуаціях

Вхід відеосигналу є стандартним ^ що дозволяє підключити до передавача недорогу мініатюрну камеру або стару відеокамеру Як опція також можливе автоматичне керування штучним освітленням, яке може виявитися дуже корисним в разі сильної загемненності приміщення або вночі

Схема

Принцип дії

Як видно на блок-схемі, представленої на рис 31, сигнал, уловлює компактним мікрофоном, посилюється для подальшої обробки телевізійним передавачем і детектором звукового рівня, керуючим включенням телевізійного передавача і камери Багаторазово включаемое реле часу підтримує живлення пристрою спостереження протягом не менше 20 с Навпаки, коли включення виконано за допомогою радіосигналу, затримка продовжується до 1 хв 40 с, що достатньо для проведення спостереження У випадку значної затемненості відбувається спрацьовування автоматичної системи включення освітлення, побудованої на базі фоторезистора (резистора, опір якого змінюється залежно від навколишнього освітленості) Ця система керує транзистором з відкритим колектором, здатним активувати реле або інтерфейс мережі живлення За умовчанням на платі передбачено електронне реле, але його установка необовязкова

Рис 31 Блок-схема радиоуправляемой камери

На рис 32 представлена ​​схема радиоуправляемой камери ВЧ

На схемі ви можете побачити счетверенний операційний підсилювач, використовуваний одночасно для посилення сигналу, улавливаемого мікрофоном, і виявлення підйому звукового рівня Використовується мікрофон електретного типу Він підключений до живлення через резистор R12, ланцюг R11 / С12 утворює фільтр живлення Коливання напруги, вироблені мікрофоном, дуже малі і складають близько декількох мілівольт Вони накладаються на постійну складову його напруги живлення Ці коливання подаються на вхідний резистор R1 попереднього підсилювача Конденсатор С1 ізолює постійні складові між мікрофоном і попередніми підсилювачем і визначає нижню частоту відсічення останнього Операційний підсилювач CI1С являє собою класичний інверсний підсилювач, неінвертуючий вхід якого зміщений у пропорції Vcc / 2 або 2,5 У дільником напруги R13/R15/R14 Коефіцієнт посилення попереднього підсилювача складає 39

Посилення і виявлення

Попередньо посилений сигнал подається на вхід двох інверсних підсилювачів з регульованим коефіцієнтом посилення Один з підсилювачів, побудований на базі інтегральної схеми CI1D, забезпечує посилення аудіосигналу для отримання сигналу з амплітудою, відповідної аудіовходу телевізійного передавача, тобто приблизно 1 В при повному розмаху Коефіцієнт посилення цього підсилювача регулюється в межах 7-39 при допомогою змінного резистора Aj2 Конденсатори С5 і С4 ізолюють, відповідно, постійну складову між попереднім підсилювачем і підсилювачем і між підсилювачем і передавачем Ш Конденсатор Сб забезпечує обмеження смуги пропускання підсилювача аудіосигналу

Другий підсилювач, зібраний на базі інтегральної схеми СІВ, підсилює сигнал, який потім порівнюється інтегральною схемою виходить завдяки наявності в діли

Рис 32 Схема радіокерованої камери

резистора Ajl Як тільки, наприклад, плач дитини або шум перевищив звуковий рівень, встановлений резистором Aj 1, вихід компаратора CI1A переходить з високого логічного рівня на низький Ця зміна логічного стану тимчасово запамятовується інтегральною схемою CI2A Конденсатор СЗ забезпечує ізоляцію постійних складових між двома каскадами посилення

Рис 32 Схема радіокерованої камери (закінчення)

Прийом високої частоти

Сигнал радіоуправління роботою камери ВЧ приймається модулем U2, які представляють собою приймач AM, ДВЧ Демодулірованний сигнал подається на контакт 14 цього модуля, забезпеченого 15 контактами, розташованими в один ряд Після цього сигнал декодується інтегральною схемою CI3 марки UM3750, яка виконує роль декодера Конфігурують контакт 15 цієї схеми підключений до корпусу Робоча частота CI3 збігається з робочою частотою кодера радіоуправління Вона визначається значенням компонентів R9 і С9 Якщо прийнятий код є вірним, то на виході 17 інтегральної схеми CI3 зявляється негативний імпульс Це підтвердження також тимчасово запамятовується інтегральною схемою CI2B Звичайно, конфігурація дванадцяти входів інтегральної схеми CI3 повинна бути строго ідентичною конфігурації кодера радіоуправління

Через розєм КЗ забезпечується підключення будь-якого іншого дистанційно керованого пристрою, наприклад електричної скоби вхідних дверей На цей розєм подається напруга живлення 5 В і вихідний сигнал приймача ВЧ, оброблюваний декодером Однак дана опція вимагає, щоб приймач був екранованим, селективним і мав дуже вузькою смугою пропускання радіочастоти за рівнем -3 дБ поблизу частоти 500 МГц, тобто був таким, як модуль Aurel NB-CE До того ж для кращого поділу частот необхідна модель ДВЧ телевізійного передавача

Запамятовування

Дві схеми з одним стійким станом використовуються для тимчасового запамятовування порядку включення телевізійного передавача, камери і навколишнього освітлення Включення цих реле часу (CI2A і CI2B) відбувається по задньому фронту логічного сигналу, присутнього на їх вході В

Інтегральна схема CI2A являє собою реле часу багаторазового включення Таким чином, телеспостереження залишається безперервно активним протягом усього часу, коли відбуваються звукові коливання Випромінювання телевізійного сигналу відбувається на протязі не менше 20 с Ця витримка Tempo 1 визначається відношенням:

Tempo 1 = R7 х С7 = 22 с

Реле часу CI2B призначено для роботи з пристроєм радіоуправління і забезпечує більш тривалу витримку Тешро2, необхідну для комфортного спостереження Витримка Тешро2 визначається відношенням:

Tempo2 = R8 х С8 = 100 с

Телевізійний передавач

Робота телевізійного передавача управляється транзистором ТЗ, який виконує роль замкнутого або разомкнутого ключа залежно від того, чи проводить він струм Насичення транзистора ТЗ забезпечується провідністю транзистора Т1, керованого логічним елементом CI4D Хоча даний елемент є елементом І-НЕ, він встановлює логічну функцію АБО між двома командами включення передавача (радіоуправління або виявлення звуку) Справді, стан низького логічного рівня на одному або двох входах елемента І-НЕ створює високий логічний рівень на його виході 11 При цьому відбувається подача напруги 5 В на резистор R16 Струм бази, що проходить через резистор R16, насичує транзистор Т1 При цьому в ланцюг колектора транзистора Т1 подається струм бази транзисторів Т2 і ТЗ Пропускаючи через себе досить високий струм бази, транзистори Т2 і ТЗ насичуються, а їх ланцюг емітер колектор може розглядатися як замкнутий ключ При цьому весь час, протягом якого активні одна чи обидві затримки, на телевізійний передавач подається напруга +5 В, а на камеру 12 В При цьому відбувається загоряння світлодіода D5 зі свіченням червоного кольору, струм зміщення якого обмежується резистором R21 приблизно до 15 мА

Автоматична система управління освітленням

Якщо ваша камера володіє недостатньою чутливістю, або ви застосовуєте її в нічний час, для виразною візуалізації необхідно використовувати освітлення малої потужності Однак при застосуванні радиоуправляемой камери як відеоняні слід уникати використання прямого освітлення або прожекторів, яскравість яких здатна збільшити роздратування дитини

Щоб уникнути систематичного включення освітлення радіокерована камера забезпечена автоматичною системою управління освітленням Спочатку сигнал управління освітленням є тим же, що і сигнал управління камерою, це логічний сигнал, присутній на контакті 11 елемента CI4D Однак його підтвердження проводиться логічним елементом CI4C, який пригнічує сигнал при достатньому рівні навколишнього освітлення Справді, в разі значного затемнення напруга, присутнє на вході 8 логічного елемента CI4C, відповідає високому логічному рівню, тому що опір фоторезистора LDR1 дуже велике При цьому логічний елемент І-НЕ CI4C грає роль інвертора, а сигнал управління знаходиться на виході 3 інвертора CI4A Якщо даний сигнал дорівнює 1, транзистор Т4 насичується, і відбувається включення навколишнього освітлення Навпаки, у разі достатності навколишнього освітлення фоторезистор LDR1 встановлює високий логічний рівень на вході 8 CI4C, в результаті чого вихід 10 даного елемента встановлюється в стан 1 незалежно від стану контакту 11 елемента CI4D Відповідно, транзистор Т4 замикається, і включення штучного освітлення не відбувається

Використання електронного реле

Електронне реле виконано на базі оптосімістори, який ізолює мережу високої напруги від ланцюга низької напруги плати та подає включає імпульс на симистор Q1 Сімістор Q1 грає роль керованого ключа При насиченні транзистора Т4 відбувається загоряння світлодіода D7, симистор стає провідним, і лампа загоряється При замиканні транзистора Т4 світлодіод DL2 неактивний, відсутній проходження струму через діод випромінювач інфрачервоних променів оптосімістори CI7, симистор залишається блокованим, і загоряння лампи не відбувається

Якщо ви бажаєте використовувати транзистор Т4 для управління інтерфейсом низької напруги або зовнішніх механічних реле, компоненти R23, R24, D7 і CI7 на платі не встановлюються У даному випадку R25 і D5 забезпечують захист транзистора Т4, використовуваного з відкритим колектором Якщо в якості навантаження використовується реле 5 В, то замість резистора R25 слід встановити перемичку, щоб не створювати занадто велике падіння напруги

Харчування

На рис 33 показаний джерело живлення для схеми радиоуправляемой камери

Рис 33 Джерело живлення радиоуправляемой камери

Для живлення плати може використовуватися або напруга 15 В постійного струму, або напруга 12 В змінного струму Джерело напруги повинен подавати не менше 300 мА Часто такий вихідний силою струму володіють мережеві блоки живлення Подається напруга випрямляється доданими мостом D1, що дозволяє не піклуватися про полярності і струмі джерела напруги Випрямлена таким

чином напруга подається на стабілізатори напруги через діоди D2 і D3 Таке включення дозволяє отримати згладжування випрямленої напруги на вході стабілізатора 5 В, відмінне від згладжування, виконуваного конденсатором С15 на вході стабілізатора 12 В До того ж, стабілітрон забезпечує падіння напруги на вході стабілізатора 5 В Таким чином, нагрів стабілізатора напруги 5 В обмежується за рахунок зменшення середньої напруги, що подається на його вхід Невелика особливість полягає також у застосуванні стабілізатора напруги 12 В марки LM2940 замість класичного стабілізатора 7812 з метою використання мінімального вхідного напруги Справді, для стабілізатора напруги LM2940 різниця мінімальної напруги між входом і виходом складає 0,5 В проти 3 В для стандартного стабілізатора 7812

Виготовлення

Зовнішній вигляд системи радіоуправління показаний на рис 34 Розмір друкованих провідників і майданчиків, а також відстань між ними повинні відповідати кресленням друкованої плати (рис 35)

Рис 36 Розміщення компонентів на платі

Для спрощення монтажу компонентів збірку слід починати з установки шести перемичок Перемички SP1 і SP2 є необовязковими (рис 36) Після цього припаиваются діоди і резистори Потім слідують всі інші компоненти, що встановлюються послідовно відповідно до їх висотою Звертайте увагу на напрям установки поляризованих компонентів частих винуватців відмов Контакти стабілізаторів слід припаювати тільки після їх надійного закріплення на друкованій платі маєте з радіатором Телевізійний передавач рекомендується встановити в горизонтальному положенні, попередньо зігнувши його контакти на 90 ° за допомогою плоского пінцета Механічну жорсткість контактів передавача можна поліпшити, завдавши на них трохи силіконового клею-мастики

Перелік елементів

Резистори:

• Rl, R3, R4, R5, R13, R14, R19, R20 10 кОм (коричневий, чорний, помаранчевий)

• R2, R6 390 кОм (коричневий, білий, помаранчевий)

• R7, R8 1 МОм (коричневий, чорний, зелений)

• R9 100 кОм (коричневий, чорний, жовтий)

• R10, Rll, R12 4,7 кОм (жовтий, фіолетовий, червоний)

• R15, R26 1 кОм (коричневий, чорний, червоний)

• R16 33 кОм (оранжевий, оранжевий, оранжевий)

• R17 1,2 кОм (коричневий, червоний, червоний)

• R18 3,3 кОм (оранжевий, оранжевий, червоний)

• R21, R23 180 Ом (коричневий, сірий, коричневий)

• R22 2,7 кОм (червоний, фіолетовий, червоний)

• R24 390 Ом (помаранчевий, білий, коричневий)

• R25 47 Ом, 1-2 Вт (жовтий, фіолетовий, чорний)

• Ajl 100 кОм, змінний

• Aj2 47 кОм, змінний

• Aj3 220 кОм або 470 кОм, змінний

• LDR1 фоторезисторів

Конденсатори:

• С1, СЗ 470 нФ

• С2, С6 33 пФ

• С4, С5, С17, С18, С19 100 нФ

• С7 22 мкФ, 25 В

• С8 100 мкФ, 10 В

• С9 470 пФ ± 5%, група ΝΡΟ по ТКЕ

• СЮ 1 мкФ, 10 В, танталовий

• С11, С12, С13, С14 10 мкФ, 25 В

• С15, С16 220 мкФ, 16 В

Напівпровідникові прилади:

• D1 діодний міст 1 А

• D2, D6 діоди 1Ν4001

• D3 стабілітрон 5,1 В 1,3 Вт BZX85C5V1

• D4 діод 1Ν4148

• D5 світлодіод зі свіченням червоного кольору

• D7 світлодіод зі свіченням зеленого кольору

• Т1 транзистор ВС548

• Т2, ТЗ транзистори ВС328, ВС327

• Т4 транзистори ВС338, Вс337

• Q1 чутливий симистор, тип TTLC226

• CI1 інтегральна схема LM324

• CI2 інтегральна схема 4538

• CI3 інтегральна схема UM3750

• CI4 інтегральна схема 4093

• CI5 інтегральна схема 7805

• CI6 інтегральна схема LM2940, стабілізатор 12 В

• CI7 оптосімістори, МОС3021

Інші компоненти:

• U1 модуль ТВ, ДВЧ або УВЧ, тип MAV-VHF224 або MAV-UHF479, 5

• U2 приймає модуль AM УВЧ

• ANT1 антена з відрізка проводу λ / 4 або телевізійна антена 75 Ом, тип Yagi або інший

• ANT2 антена з відрізка проводу λ / 4

• SW1 мікроперемикач з дворядним розташуванням восьми висновків

• Ml електретний мікрофон

• ΚΙ, К2 клеми з двома контактами

• КЗ розєм з трьома контактами, розташованими з кроком 2,54 мм

• два радіатора Т0220 ML26

• шість круглих контактних штирів або три клеми з двома контактними штирями

Вибір приймача АМ і телевізійного передавача

Якщо ви бажаєте використовувати опцію, запропоновану для розєму КЗ, або керувати камерою, коли телевізійний передавач знаходиться в активному стані, слід використовувати екранований приймач з високою вибірковістю, наприклад модуль Aurel NB-CE

Навпаки, економічна модель може застосовуватися для радіоуправління затримками (тривалістю близько 1 хв 40 с) роботи камери У цьому випадку для повторного включення телевізійної передачі необхідно дочекатися закінчення виконуваної передачі Телевізійний передавач буде створювати перешкоди для роботи стандартного приймача Таким чином, після отримання команди включення передавача приймач не зможе працювати

Передавальна антена

Якщо телевізійний приймач знаходиться в сусідній з камерою ВЧ кімнаті (в квартирі або в будинку), досить використовувати найпростішу передавальну антену

У даному випадку найпростіше рішення полягає у використанні відрізка мідного жорсткого дроту завдовжки λ / 4 Нагадуємо, що довжина λ / 4 антени з мідного дроту розраховується на підставі частоти випромінювання F за формулою: L = 7125 / F, де F частота модуля, що виражається в мегагерцах, a L довжина антени λ / 4, висловлюване в сантиметрах Таким чином, для модуля MAV 224 МГц L = 32 см, для модуля УВЧ 479,5 МГц L = 15 см

Цю антену слід припаяти безпосередньо до плати (контакт 11 модуля U1) Можна також використовувати телескопічну антену, встановлену на довжину λ / 4 або λ / 2 Однак така антена може виявитися надмірно громіздкою для діапазону ДВЧ, і замість неї зручніше встановити спиралевидную антену, виготовлення якої було розглянуто в розділі 1

Зауважимо, що в залежності від товщини, матеріалу і кількості стін, що розділяють камеру ВЧ від антени телевізора, дальність дії антени може виявитися критичною У цьому випадку слід використовувати телевізійну антену спрямованої дії з імпедансом 75 Ом При можливості цю антену слід встановити зовні житла так, щоб вона «бачила» антену вашого телевізора і була звернена в її напрямку У даному випадку для зєднання плати з її телевізійною антеною слід використовувати коаксіальний кабель з імпедансом 75 Ом

Антена радіоуправління

В якості антени радіоуправління підійде антена з відрізка дроту довжиною λ / 4 Але якщо ви бажаєте помістити антену всередину пластмасового корпусу, зручніше скористатися спиралевидной антеною

Установка

Щоб уникнути виникнення перешкод, що характеризуються появою на екрані телевізора паразитної розгортки, модуль камери не слід встановлювати навпроти модуля телевізійного передавача

До того ж плата призначена для використання з камерою чорно-білого або кольорового зображення стандарту PAL, для якого розроблений передавач Aurel MAV-XXX Однак при бажанні в якості джерела відеосигналу ви можете використовувати стару відеокамеру стандарту SECAM У даному випадку необхідно знати, що передавач здатний передавати композитний відеосигнал SECAM, але не всі телевізори PAL / SECAM можуть брати сигнал SECAM з негативною модуляцією і модульований за частотою звук

Невеликий переносний телевізор дуже зручний як для перших випробувань, так і для щоденного користування

Якщо ви обрали діапазон ДВЧ і використовуєте модулі MAV-VHF224, налаштуйте телевізор на канал ДВЧ Н2 в системі PAL і виберіть стандарт В / G У разі відсутності індикації каналу на тюнері телевізора повинна відобразитися частота 224,5 МГц Для проведення випробувань в якості антени можна задіяти звичайний електричний дріт довжиною 70 см або антену ДВЧ, призначену для використання всередині приміщення При недостатній дальності дії слід використовувати зовнішню антену ДВЧ Її необхідно закріпити на щоглі зовні приміщення і підключити до існуючої кабельної проводці через пристрій звязку з антеною ДВЧ / УВЧ

Якщо ви обрали діапазон УВЧ і застосовуєте модулі MAV-UHF479 і МСА-479, телевізор слід налаштувати на канал УВЧ 22 або на настроювальну частоту 479,5 МГц Ви можете використовувати зовнішню антену, встановлену на даху оселі, або внутрішню антену для діапазону УВЧ Підійде також відрізок звичайного жорсткого електричного дроту для перших випробувань або у випадку задовільної якості прийому

Змінний резистор AJ1

Цей резистор регулює чутливість виявлення звуків У крайньому правому положенні чутливість є максимальною Увага: надмірна чутливість може безперервно утримувати систему в активному стані Після тривалого часу горіння червоний світлодіод повинен згаснути, після виникнення шуму світіння світлодіода має відновитися

Змінний резистор AJ2

Цей резистор регулює рівень аудіосигналу, що подається на телевізійний передавач Надмірний рівень може призвести до появи смуг на екрані телевізора У такому випадку зменшіть рівень аудіосигналу, повернувши ручку резистора Aj2 вліво

Змінний резистор AJ3

Регулювання цього резистора повинна проводитися залежно від чутливості вашої камери Створіть тінь таким чином, щоб зображення стало дуже темним Після цього відрегулюйте резистор Aj3, щоб сталося загоряння зеленого світлодіода і супутнього освітлення Зображення на екрані телевізора має стати чітким, в іншому випадку збільште освітлення

Радіоуправління

Блок радіоуправління повинен бути забезпечений кодирующим модулем UM3750 або його еквівалентом, наприклад ММ53200, ММ57С200, UM86409 і тд Приклад такого модуля управління представлений в додатку 4, але можуть використовуватися та інші модулі, наприклад різні багатоканальні або мініатюрні модулі радіоуправління, представлені в попередній книзі автора, повністю присвяченій модулям радіоуправління ВЧ

Важливо конфігурувати інтегральну схему CI3 відповідно з кодуванням модуля радіоуправління Отже, мікроперемикач з дворядним розташуванням контактів SW1 повинен мати конфігурацію, точно відповідну конфігурації модуля радіоуправління Конфігурація за замовчуванням відповідає контакту ON Її можна змінити, розімкнувши друковані провідники за допомогою різака: якщо печатка розімкнута, біт кодування встановлюється в стан 1, а відповідний йому контакт модуля радіоуправління повинен бути розімкнутий

Для перевірки роботи модуля радіоуправління замкніть накоротко мікрофон Світіння червоного світлодіода має бути відсутнім або припинитися після 20 с Після цього натисніть на кнопку блоку радіоуправління має статися загоряння червоного світлодіода, а також включення камери і передавача

Освітлення

Освітлення, використовуване з радіокерованої нянею, не повинно засліплювати дитини Невеликий нічної лампи потужністю 20 Вт цілком достатньо, але ідеальним було б поступово збільшується освітлення Йдеться про енергозберігаючі лампи, повна потужність яких досягається поступово по закінченні декількох хвилин На жаль, як вказано в інструкції по застосуванню, ці лампи не можуть управлятися за допомогою симистора Для їх використання в якості інтерфейсу можна скористатися реле, керованим транзистором Т4 З метою безпеки, щоб уникнути створення перешкод для радіокерованої няні реле слід встановити на видаленні Клацання контактів реле в момент його виключення може утримувати телевізійний передавач в постійно включеному стані Використовуйте реле зі здатністю відключатися, розраховане на напруга змінного струму не менше 220 В

Для управління освітленням 220 В за допомогою інтерфейсу на сімісторов, передбаченого на платі цієї камери ВЧ, повинна використовуватися лампа розжарювання, а модель симистора повинна бути розрахована на малий струм утримання Мова йде про так званих «чутливих» сімісторов

Інший можливий варіант освітлення полягає у використанні інтерфейсу низької напруги, керованого виходом з відкритим колектором, передбаченим на платі

Джерело: Ерве Кадино, Цікаві конструкції на мініатюрних високочастотних модулях / Е Кадино пер з фр М А Комаров М: НТ Прес, 2007 224 с: Ил (На допомогу радіоаматори)