Құрылғыларды қашықтан басқару схемасы. Электр аспаптарын қашықтан басқаруға арналған ИК-қабылдағыш сұлбасы Қарапайым ИК қабылдағыш схемасы

ҚЫТАЙ МИКРОСУРЕТІНДЕГІ ИК ҚАШЫҚТАН БАСҚАРУ ЖҮЙЕСІ

Қазір біздің елде әр түрлі қытай электроникасы, дайын және әртүрлі бөлшектер мен компоненттер және т.б. Радио басқарудағы немесе IR басқаруындағы әртүрлі ұшатын ойыншықтар өте танымал. Олардың көпшілігі бірдей чипсетке негізделген: SM6135-SM6136, сәйкесінше, басқару жүйесінің кодтары және декодері. Бұл микросұлбаларды ақаулы ойыншықтардан алуға немесе жай ғана дүкеннен сатып алуға болады.

Мұнда мен осы микросұлбалардың көмегімен бес команданы қалай ұйымдастыруға болатынын көрсеткім келеді қашықтықтан басқару IR сәулелерінде, мысалы, уақытша дыбыс орталығын немесе роботты басқару үшін.

Суретте қашықтан басқару құралы мен декодер көрсетілген.

Қашықтан басқару пульті сол жақта, SM6136. Көріп отырғаныңыздай, бөлшектер өте аз және схеманы өте ықшам жасауға болады. Командаларды беру үшін S1-S5 түймелері қолданылады. Командалар импульстердің белгілі бір реттілігімен беріледі. Импульстердің жарылыстары модуляциялық жиілікпен толтырылады. Бұл модуляциялық жиілік, сондай-ақ командалық импульстік сигналды берудің эквивалентті жиілігі R1 резисторымен белгіленетін тактілік генератордың жиілігіне байланысты.Тоқсулардың модуляция жиілігі тактілік генератор жиілігінің жартысына тең, оны 13 D1 басқару істікшесінде өлшеуге болады.

Импульсті модуляцияланған сигнал VT1 пернеге және ол арқылы HL1 IR LED-ге беріледі. HL1 арқылы өтетін ток R3 резисторымен шектеледі. HL1 жарық диоды - 3В қуат көзі бар теледидардың қашықтан басқару пультіндегі кез келген IR жарық диоды.
HL2 - командаларды беру көрсеткіші.

Қабылдау тізбегі оң жақта, SM6135 чипінде көрсетілген. Қашықтан басқару пультінің хабарламалары FL1 интегралды фотодетекторымен қабылданады. Бұл стандартты теледидардың қашықтан басқару пульті фотодетекторы, модуляциялау жиілігі 38 кГц. VT2 транзисторында - инвертор. Ал командалар логикалық бірлік түрінде 7, 6, 10. 11, 12 D1 түйреуіштерінде пайда болады. Сағат жиілігі R4 резисторымен орнатылады.

Параметр
Қашықтан басқару пультінен бастаңыз. 13 D1 істікшесінде жиілікті өлшеу арқылы оны фотодетектормен жұптастыру үшін қажетті қос жиілікке теңестіріңіз. Яғни, егер ол SFH506-38 болса, яғни жиілік 38 кГц болса, D1 13 пин 76 кГц болуы керек.
Содан кейін, пәрмендерді жіберу және қабылдау кезінде, R4 пәрмендері қабылданатындай және ең үлкен ауқыммен реттеңіз.

Сол SM6136/6135 жинағы модельдер мен ойыншықтарға арналған радиобасқару жүйелерінде де қолданылады. Бұл жағдайда командалық импульстар SM6136 8-ші істікшесінен алынады, оларда олар модуляциялық импульстармен толтырылмайды, яғни импульстік толтырусыз таза командалық код. Бұл код таратқыш модуляторына қолданылады.
Қабылдау бөлігі де ерекшеленеді, өйткені ол SM6135 чипінің күшейту сатыларын пайдаланады (1-3, 14-16 түйреуіштер). Бұл кезеңдерде суперрегенеративті детектордан келетін сигнал үшін күшейткіш тізбегі жиналады.

Модель үшін мүмкін болатын радиобасқару схемаларының бірі екінші суретте көрсетілген.

JDM бағдарламашысын жинап, біз қайталанатын қарапайым схеманы іздей бастаймыз. Көбінесе бұл жарықдиодты шамдардағы жыпылықтайтын шамдар немесе жарықдиодты индикаторлардағы сағаттар, бірақ бірінші нұсқаның іс жүзінде қолданбауы жоқ, ал екіншісі көбінесе қажет емес болғандықтан емес, радиоәуесқой, әсіресе жаңадан бастаған немесе далада тұратын, әрқашан қажетті құрамдас бөліктерге ие емес (мысалы, кварц резонаторы немесе жарықдиодты индикаторлар).

Мен TSOP1738 фотосенсорын TSOP1736 құрылғысымен ауыстырдым, бірақ ақаулы жабдықтан алынған ұқсас бөлшектермен тәжірибе жасай аласыз.

Диаграммада көрсетілген микроконтроллерлер әртүрлі микробағдарламалармен жыпылықтайды - микробағдарлама опцияларының екеуін де жоғарыда аталған сайттан жүктеп алуға болады.

Реле кез келген орам кернеуі 12 вольт үшін пайдаланылуы мүмкін.

Қалған бөлшектер туралы аздап, өйткені олардың кейбіреулерінің номиналдары диаграммада жақсы оқылмайды:
C1 - 220 мкФ 25 В;
C2 - 220 мкФ, кемінде 10 В;
C3 - 0,1 мкФ (мұнда автордың тізбегіне қате шықты - келесі конденсатор, электролит, сериялық нөмірі 4 болуы керек);
C4 - 4,7 мкФ 10 В;
R1 - 330 Ом;
R2 - 1К;
R3 - 4,7 К;
T1 - BC547, KT315 немесе басқа ұқсас N-P-N құрылымы транзисторлары;
Жарық диодты - өзіңізге ұнайтын кез келген түрдегі және түсті жарық диодты;
D1 - 1N4148, 1N4007 немесе баламасы;
Түйме – бекітусіз.
Тұрақтандырғыш - кез келген 5 вольт.

Бейнемагнитофон, теледидар, стерео немесе қашықтан басқару құралы спутниктік қабылдағышәр түрлі өшіру және қосу үшін пайдалануға болады тұрмыстық электр аспаптары, соның ішінде жарықтандыру.

Диаграммасы осы мақалада берілген өз қолыңызбен қашықтан басқару пульті бізге көмектеседі.

ИК қашықтан басқару жүйесінің жұмысын сипаттау

Құрылғыларды қашықтан басқару үшін келесі механизм қолданылады. Қашықтан басқару құралында ерікті түймені 1 секунд басып тұрыңыз. Жүйе қысқа басуға жауап бермейді (мысалы, музыка орталығын басқару кезінде).

Құрылғыларды басқаруға теледидардың жауабын болдырмау үшін қашықтан басқару пультіндегі пайдаланылмаған түймелерді таңдау немесе осы уақытта өшірілген құрылғыдағы қашықтан басқару құралын пайдалану қажет.

электр схемасықашықтан басқару пульті 1-суретте көрсетілген. Арнайы DA1 чипі BL1 фотодиодының электрлік сигналын электр импульстарына күшейтеді және жасайды. DD1.1 және DD1.2 радиоэлементтеріне компаратор, ал DD1.3, DD1.4 радиоэлементтеріне импульстік генератор салынды.

Басқару жүйесінің күйі (жүктеме қосулы немесе өшірулі) DD2.1 триггерін басқарады. Бұл триггердің тікелей шығысы журнал 1 болса, генератор шамамен 1 кГц жиілікте жұмыс істейді. VT1 және VT2 транзисторларының эмитенттерінде импульстар пайда болады, олар C10 сыйымдылығы арқылы VS1 триакының басқару шығысына өтеді. Ол әрбір желілік кернеудің жарты циклінің басында жанады.

Бастапқы күйде DA1 микросхемасының 7 түйреуішінде 1 журналы бар, сыйымдылық C5 R1, R2 кедергілері арқылы және DD2.1 триггерінің С кірісінде лог 0 зарядталады. қашықтан басқару пульті BL1 фотодиодына өтеді, DA1 чипінің 7 түйреуіштері сигналдар болады, ал C5 сыйымдылығы VD1 диоды мен R2 кедергісі арқылы разрядталады.

С5-тегі потенциал компаратордың төменгі деңгейіне төмендеген кезде (1 секундтан кейін немесе одан да көп), компаратор ауысады және DD2.1 триггер кірісіне сигнал жіберіледі. DD2.1 триггерінің күйі өзгереді. Осылайша құрылғылар бір күйден екінші күйге ауысады.

DD1 және DD2 микросұлбаларын K564, K176 серияларына ұқсас қолдануға болады. VD2 - 8-9 вольт кернеуі және 35 мА жоғары ток үшін стабилдік диод. VD3 және VD4 диодтары - KD102B немесе ұқсас. Оксидті цистерналар - K50-35; C2, C4, C6, C7 - K10-17; C9, C10 - K73-16 немесе K73-17.

IR қашықтан басқару жүйесін орнату

Ол ауысу 1 ... 2 с кейін орын алатындай шаманың R2 кедергісін таңдаудан тұрады. Егер бұл қарсылық мәнінің жоғарылауы С5 сыйымдылығы шекті кернеуге дейін разрядталмайтындығына әкелетін болса, С5 сыйымдылығын екі есе арттырып, қайта реттеу қажет.

С6 сыйымдылығын компаратордан триггерге өтетін импульстің алдыңғы ұзақтығы шамадан тыс үлкен болса және ол тұрақсыз ауысатын болса орнату керек.

Қолданылатын қашықтан басқару құралы құрылғыны теледидарға кедергісіз басқаруға мүмкіндік бермесе, 20 ... 40 кГц қайталану жиілігі бар тікбұрышты сигналдардың генераторы болып табылатын үйде жасалған қашықтан басқару пультін жинауға болады, ИҚ сәуле шығаратын диодта жұмыс істейді. KR1006VI1 таймеріндегі ұқсас қашықтан басқару құралының нұсқалары (

Якорев Сергей

Кіріспе

AT Интернет желілерікөптеген қарапайым құрылғылар Microchip компаниясының PIC16F және PIC18F отбасылық контроллерлеріне негізделген. Мен сіздердің назарларыңызға өте күрделі құрылғыны ұсынамын. Менің ойымша, бұл мақала PIC18F үшін бағдарламалар жазатындардың барлығына пайдалы болады, өйткені сіз бағдарламаның бастапқы кодын алу арқылы өзіңіздің нақты уақыттағы жүйеңізді жасай аласыз. Теория мен стандарттардан бастап аппараттық құралдарға дейін және көптеген ақпарат болады бағдарламалық қамтамасыз етуді енгізубұл жоба. Жинақтың бастапқы коды толық түсініктемелермен қамтамасыз етілген. Сондықтан бағдарламаны түсіну қиын болмайды.

Идея

Әдеттегідей, бәрі идеядан басталады. Бізде Ставрополь өлкесінің картасы бар. Картада облыстың 26 ​​ауданы бар. Картаның өлшемі 2 х 3 м.Таңдалған аумақтарды бөлектеуді бақылау қажет. Басқару инфрақызыл басқару арнасы арқылы, бұдан әрі жай IR немесе IR қашықтан басқару арқылы жүзеге асырылуы тиіс. Бұл ретте басқару командалары ДК негізіндегі басқару серверіне берілуі керек. Картада аймақты таңдаған кезде, басқару сервері мониторда қосымша ақпаратты көрсетеді. Сервер пәрмендері арқылы картадағы ақпараттың көрсетілуін басқара аласыз. Тапсырма қойылды. Соңында біз фотода көргеніңізді алдық. Бірақ мұның бәрі жүзеге аспай тұрып, кейбір кезеңдерден өтіп, әртүрлі техникалық мәселелерді шешу қажет болды.

Орнату жағынан көрініс.

Құрылғы жұмысының алгоритмі

Қашықтан басқару пультінен ақпаратты дисплейді басқару жүйесін басқару теледидардағы бағдарламаны таңдаудан немесе ықшам дискідегі трек нөмірін орнатудан қиын болмауы керек. Қашықтан басқару құралын Philips бейнемагнитофонынан алуға шешім қабылданды. Аудандық нөмірді таңдау қашықтан басқару пультінің «P +» түймелерін, содан кейін аудандық нөмірдің екі сандық түймелерін кезекпен басу арқылы орнатылады, біз «Р-» енгізуді аяқтаймыз. Аймақты бірінші рет таңдағанда, ол бөлектеледі (жарық диодты артқы жарығы жанады), ал екінші рет таңдағанда, таңдау жойылады.
ДК басқару серверінен картаны басқару протоколы.

1. Шығыс командалар, яғни. құрылғыдан компьютерге келетін командалар:

1.1. Құрылғыда қуат қосылған кезде, ДК мына пәрменді алады: MAP999
1.2. Ауданды қосқанда: MAP(аудан саны)1
1.3. Аймақты өшіру кезінде: MAP(аймақ саны)0
1.4. Бүкіл картаны қосқанда: MAP001
1.5. Бүкіл картаны өшірген кезде: MAP000

2. Кіріс командалар:

2.1. Бүкіл картаны қосыңыз: MAP001
2.2. Бүкіл картаны өшіріңіз: MAP000
2.3. Ауданды қосу: MAP(аудан саны)1
2.4. Аймақты өшіру: MAP(аудан саны)0
2.5. Қосылған аумақтар туралы ақпаратты алу: MAP999 Осы пәрменге жауап ретінде барлық енгізілген аумақтар туралы деректер 1.2-тармақ пішімінде жіберіледі (барлық енгізілген аймақтар қайта қосылған сияқты).
2.6. Ажыратылған аймақтар туралы ақпаратты алу: MAP995 Осы пәрменге жауап ретінде барлық өшірілген аймақтар туралы деректер 1.3 тармағының пішімінде жіберіледі (барлық өшірілген аймақтар қайтадан өшірілген сияқты).

Соңғы енгізілген аймақты өшірген кезде «барлық картаны өшіру» пәрмені де алынуы керек.
Соңғы қосылмаған аймақты қосқанда, «барлық картаны қосу» пәрмені де алынуы керек.
Аудандық нөмір - ASCII цифрлық таңбалар (0x30-0x39).

Идеядан іске асыруға дейін

Қашықтан басқару пульті үшін өз корпусын жасау өте қиын мәселе болуы мүмкін екенін болжағандықтан, сериялық құрылғыдан дайын қашықтан басқару құралын алу туралы шешім қабылданды. IR басқару жүйесінің негізі ретінде RC5 форматындағы IR басқару командаларының жүйесі таңдалды. Қазіргі уақытта инфрақызыл сәулелердегі қашықтан басқару (RC) әртүрлі жабдықты басқару үшін өте кең қолданылады. Мүмкін, IR қашықтан басқару пультін пайдаланатын тұрмыстық жабдықтың бірінші түрі теледидарлар болды. Қазір қашықтан басқару пульті тұрмыстық аудио және бейне жабдықтардың көптеген түрлерінде қол жетімді. Тіпті портативті музыка орталықтарыЖақында олар қашықтан басқару жүйесімен жиі жабдықталған. Бірақ тұрмыстық техникабұл қашықтан басқару құралын қолданудың жалғыз аймағы емес. Қашықтан басқаруы бар құрылғылар өндірісте де, ғылыми зертханаларда да кеңінен таралған. Әлемде үйлеспейтін IR қашықтан басқару жүйелері өте көп. Ең көп қолданылатын жүйе RC-5 болып табылады. Бұл жүйе көптеген теледидарларда, соның ішінде отандық теледидарларда қолданылады. Қазіргі уақытта әртүрлі зауыттар RC-5 қашықтан басқару пультінің бірнеше модификациясын шығарады, ал кейбір модельдер өте лайықты дизайнға ие. Бұл IR қашықтан басқару пульті бар үйде жасалған құрылғыны ең төмен бағамен алуға мүмкіндік береді. Осы нақты жүйенің неліктен таңдалғаны туралы егжей-тегжейлерді қалдырмай, RC5 пішіміне негізделген жүйені құру теориясын қарастырайық.

Теория

Басқару жүйесінің қалай жұмыс істейтінін түсіну үшін IR қашықтан басқару пультінің шығысындағы сигналдың не екенін түсіну керек.

RC-5 инфрақызыл қашықтан басқару жүйесін Philips компаниясы тұрмыстық техниканың қажеттіліктері үшін әзірлеген. Қашықтан басқару пультіндегі түймені басқан кезде таратқыш чип іске қосылады және толтыру жиілігі 36 кГц болатын импульстар тізбегін жасайды. Жарықдиодты шамдар бұл сигналдарды инфрақызыл сәулеге айналдырады. Шығарылатын сигналды фотодиод қабылдайды, ол ИК сәулеленуді қайтадан электрлік импульстарға түрлендіреді. Бұл импульстар қабылдағыш микросхемасы арқылы күшейтіледі және демодуляцияланады. Содан кейін олар дешифраторға беріледі. Декодтау әдетте микроконтроллер арқылы бағдарламалық жасақтамада жасалады. Бұл туралы декодтау бөлімінде егжей-тегжейлі айтатын боламыз. RC5 коды 2048 пәрменді қолдайды. Бұл командалар әрқайсысы 64 командадан тұратын 32 топты (жүйені) құрайды. Әрбір жүйе басқару үшін қолданылады арнайы құрылғымысалы, теледидар, бейнемагнитофон және т.б.

ИҚ басқару жүйелерінің қалыптасуының басында сигнал аппараттық құралда қалыптасты. Ол үшін мамандандырылған IC әзірленді, ал қазір микроконтроллер негізінде көбірек қашықтан басқару құралдары жасалады.

Ең көп тараған таратқыштың бірі - SAA3010 IC. Оның сипаттамаларына қысқаша тоқталайық.

• Қоректендіру кернеуі - 2 .. 7 В
• Күту режиміндегі ток тұтыну - 10 мкА аспайды
• Максималды шығыс тогы - ±10 мА
• Максималды тактілік жиілік- 450 кГц

Құрылымдық схема SAA3010 чипі 1-суретте көрсетілген.

Сурет 1. SAA3010 IC блок-схемасы.

SAA3010 чипінің түйреуіштерінің сипаттамасы кестеде келтірілген:

Таратқыш чип қашықтан басқару пультінің жүрегі болып табылады. Іс жүзінде бір қашықтан басқару құралын бірнеше құрылғыларды басқару үшін пайдалануға болады. Таратқыш чипі екі түрлі режимде 32 жүйені адрестей алады: аралас режим және бір жүйе режимі. Біріктірілген режимде алдымен жүйе, содан кейін команда таңдалады. Таңдалған жүйе нөмірі (мекенжай коды) ішінде сақталады арнайы тіркелімжәне сол жүйеге қатысты команда жіберіледі. Осылайша, кез келген пәрменді жіберу үшін екі түймені кезекпен басу қажет. Бұл мүлдем ыңғайлы емес және онымен бір уақытта жұмыс істегенде ғана негізделген үлкен мөлшержүйелер. Іс жүзінде таратқыш бір жүйелі режимде жиі қолданылады. Бұл жағдайда жүйені таңдау түймелерінің матрицасының орнына жүйе нөмірін анықтайтын секіргіш орнатылады. Бұл режимде кез келген пәрменді жіберу үшін бір түймені басу қажет. Коммутаторды пайдалану арқылы бірнеше жүйемен жұмыс істеуге болады. Және бұл жағдайда пәрменді жіберу үшін тек бір түймені басу қажет. Жіберілген пәрмен коммутатормен ағымдағы таңдалған жүйеге сілтеме жасайды.

Біріктірілген режимді қосу үшін SSM таратқышының шығысы (бір жүйе режимі) төмен болуы керек. Бұл режимде таратқыш микросхема келесідей жұмыс істейді: демалыс кезінде таратқыштың X және Z сызықтары ішкі p-каналы тартылатын транзисторлармен жоғары қозғалады. X-DR немесе Z-DR матрицасында түйме басылғанда, пернетақтаны жою циклі басталады. Түйме 18 айналымға жабылса, «генераторды қосу» сигналы бекітіледі. Жою циклінің соңында DR шығыстары өшіріледі және әрбір DR шығысын кезекпен қоса отырып, екі сканерлеу циклі басталады. Бірінші сканерлеу циклінде Z-мекен-жайы, екіншісінде-X-мекен-жайы табылады. Z-жазбасының (жүйе матрицасы) немесе X-жазбасының (нұсқау матрицасы) нөлдік күйде екендігі анықталғанда, мекенжай ысырылады. Жүйе матрицасында түйме басылғанда таңдалған жүйеде соңғы пәрмен (яғни барлық команда биттері біреуге тең) жіберіледі. Бұл пәрмен жүйені таңдау түймесі босатылғанша беріледі. Командалық матрицада түйме басылғанда команда ысырма регистрінде сақталған жүйелік адреспен бірге беріледі. Түйме жіберу басталғанға дейін босатылса, қалпына келтіру орын алады. Егер тасымалдау басталған болса, түйменің күйіне қарамастан, ол толығымен аяқталады. Бір уақытта бірнеше Z немесе X түймелері басылса, генератор іске қосылмайды.

Жалғыз жүйе режимін қосу үшін SSM істікшесі жоғары болуы керек және жүйе мекенжайы сәйкес секіргішпен немесе қосқышпен орнатылуы керек. Бұл режимде таратқыштың X-сызықтары демалыс кезінде жоғары күйде болады. Сонымен қатар, ток тұтынуды болдырмау үшін Z-сызықтары өшіріледі. Екі сканерлеудің біріншісінде жүйе мекенжайы анықталады және ысырмада сақталады. Екінші циклде команда нөмірі анықталады. Бұл пәрмен ысырмада сақталған жүйелік мекенжаймен бірге жіберіледі. Егер Z-DR секіргіші болмаса, кодтар берілмейді.

Егер түйме кодты жіберу арасында босатылса, қалпына келтіру орын алады. Түйме басылу процедурасы кезінде немесе сенсорды сканерлеу кезінде, бірақ түймені басу анықталғанға дейін босатылса, қалпына келтіру де орын алады. DR0 - DR7 шығыстарында ашық дренаж бар, тыныштықта транзисторлар ашық.

RC-5 кодында түйме босатылған сайын төңкерілетін қосымша басқару биті бар. Бұл бит декодерге түйменің ұстап тұрғанын немесе жаңа басылғанын хабарлайды. Басқару биті толығымен аяқталған жіберуден кейін ғана төңкеріледі. Сканерлеу циклдары әрбір хабардың алдында орындалады, сондықтан пакетті жіберу кезінде басылған түймені басқасына ауыстырсаңыз да, жүйе нөмірі мен пәрмендер әлі де дұрыс жіберіледі.

OSC істікшелі 1 істікшелі осциллятордың кіріс/шығыс бөлігі болып табылады және керамикалық резонаторды 432 кГц жиілікте қосуға арналған. Резонатормен қатарға 6,8 Ком кедергісі бар резисторды қосу ұсынылады.

TP1 және TP2 сынақ кірістері қалыпты жұмыс кезінде жерге қосылуы керек. TP1 жоғары логикалық деңгей сканерлеу жылдамдығын арттырады және қашан жоғары деңгей TP2 бойынша – ауысым регистрінің жиілігі.

Демалыс кезінде DATA және MDATA шығыстары Z күйінде болады. MDATA шығысындағы таратқыш арқылы жасалған импульстік тізбегі 25% жұмыс циклімен 36 кГц (такт жиілігінің 1/12) жұмыс цикліне ие. DATA шығысы бірдей дәйектілікті жасайды, бірақ толтырусыз. Бұл шығыс таратқыш чип кірістірілген пернетақта контроллері ретінде әрекет еткенде пайдаланылады. DATA шығысындағы сигнал қашықтан басқару пультінің қабылдағыш чипінің шығысындағы сигналмен толығымен бірдей (бірақ қабылдағыштан айырмашылығы, оның инверсиясы жоқ). Бұл сигналдардың екеуі де бір декодермен өңделуі мүмкін. SAA3010 құрылғысын кірістірілген пернетақта контроллері ретінде пайдалану кейбір жағдайларда өте ыңғайлы, өйткені микроконтроллер 64 түймеге дейін матрицаны сұрау үшін тек бір үзу кірісін пайдаланады. Сонымен қатар, таратқыш чип +5 В қуат көзіне мүмкіндік береді.

Таратқыш 14 биттік деректер сөзін жасайды, оның пішімі:

Сурет 2. RC-5 кодының деректер сөзінің пішімі.

Бастау биттері қабылдағыш IC-де AGC орнатуға арналған. Басқару биті - жаңа басудың белгісі. Сағат ұзақтығы 1,778 мс. Түйме басылған күйде деректер сөзі 64 тактілік интервалмен беріледі, яғни. 113,778 мс (2-сурет).

Алғашқы екі импульс бастапқы импульс болып табылады және екеуі де логикалық «1s». Биттің жартысы (бос) қабылдаушы хабарламаның нақты басталуын анықтағанға дейін өтетінін ескеріңіз.
Кеңейтілген RC5 протоколы тек 1 бастау битін пайдаланады. S2 биті түрлендіріліп, 6-шы командалық битке қосылып, барлығы 7 командалық бит құрайды.

Үшінші бит басқару бит болып табылады. Бұл бит пернені басқан сайын төңкеріледі. Осылайша, ресивер басылған немесе мерзімді түрде басылатын пернені ажырата алады.
Келесі 5 бит бірінші LSB арқылы жіберілетін IR құрылғысының мекенжайын білдіреді. Мекенжайдан кейін 6 пәрмен биті болады.
Хабарлама 14 биттен тұрады, үзіліспен бірге жалпы ұзақтығы 25,2 мс. Кейде S1 бастапқы биттің бірінші жартысы бос қалдырылғандықтан, хабарлама қысқа болуы мүмкін. Ал егер команданың соңғы биті логикалық «0» болса, онда хабар битінің соңғы бөлігі де бос болады.
Егер перне басылса, хабар 114 мс сайын қайталанады. Басқару биті барлық хабарламаларда бірдей болып қалады. Бұл қабылдағыш бағдарламасының мұны автоматты қайталау функциясы ретінде түсіндіру сигналы.

Жақсы шу иммунитетін қамтамасыз ету үшін екі фазалы кодтау қолданылады (Cурет 3).

Сурет 3. RC-5 кодында «0» және «1» кодтау.

RC-5 кодын пайдалану кезінде орташа ток тартуын есептеу қажет болуы мүмкін. Суретті пайдалансаңыз, мұны істеу өте оңай. 4, ол пакеттің егжей-тегжейлі құрылымын көрсетеді.

Сурет 4. RC-5 пакетінің егжей-тегжейлі құрылымы.

Жабдықтың RC-5 командаларына бірдей жауап беруін қамтамасыз ету үшін кодтар өте нақты түрде таратылады. Бұл стандарттау басқаруға мүмкіндік беретін таратқыштарды жобалауға мүмкіндік береді әртүрлі құрылғылар. Бірдей функциялар үшін бірдей пәрмен кодтарымен әртүрлі құрылғыларсалыстырмалы түрде аз түймелер саны бар таратқыш бір уақытта басқара алады, мысалы, аудио кешен, теледидар және бейнемагнитофон.

Кейбір тұрмыстық құрылғылардың жүйелік нөмірлері төменде келтірілген:

0 - теледидар
2 - телемәтін
3 - Бейне деректері
4 - Бейне ойнатқыш (VLP)
5 - Бейнекассета жазу құрылғысы (бейнемагнитофон)
8 - Бейне тюнер (Sat.TV)
9 - Бейнекамера
16 - Аудио алдын ала күшейткіш
17 - тюнер
18 - магнитофон
20 - Шағын ойнатқыш (CD)
21 - Айналмалы табақ (LP)
29 - Жарықтандыру

Қалған жүйе нөмірлері болашақта стандарттау немесе эксперименттік пайдалану үшін сақталған. Кейбір командалық кодтар мен функциялардың сәйкестігі де стандартталған.
Кейбір функциялар үшін командалық кодтар төменде берілген:

0-9 - Сандық мәндер 0-9
12 - Күту режимі
15 - Дисплей
13-дыбыссыз
16 - том +
17 - том -
30 - алға қарай іздеу
31 - кері іздеу
45 - шығару
48 - үзіліс
50 - кері айналдыру
51 - жылдам алға
53 - ойнату
54 - тоқтату
55 - кіру

Таратқыш чипіне негізделген толық IR қашықтан басқару құралын құру үшін сізге үлкен импульстік токты қамтамасыз ете алатын жарықдиодты драйвер қажет. Заманауи жарықдиодты шамдар қашықтан басқару құралдарында шамамен 1 А импульстік токтарда жұмыс істейді. Жарық диодты драйверді төменгі шекті (логикалық деңгей) MOSFET-те құру өте ыңғайлы, мысалы, KP505A. Консольдің схемасының мысалы күріште көрсетілген. 5.

Сурет 5. RC-5 консольінің схемалық диаграммасы.

Жүйе нөмірі Zi және DRj түйреуіштері арасындағы секіргіш арқылы орнатылады. Содан кейін жүйе нөмірі келесідей болады:

Xi жолын DRj сызығымен жабатын түйме басылғанда берілетін пәрмен коды келесідей есептеледі:

IR қашықтан басқару құралының қабылдағышы деректерді екі фазалы кодтаумен қалпына келтіруі керек, ол кедергілерге қарамастан сигнал деңгейіндегі үлкен, жылдам өзгерістерге жауап беруі керек. Қабылдағыш шығысындағы импульс ені номиналды мәннен 10%-дан аспауы керек. Қабылдағыш тұрақты сыртқы жарықтандыруға сезімтал болмауы керек. Бұл талаптардың барлығын қанағаттандыру оңай емес. IR қашықтан басқару пульті қабылдағышының ескі нұсқалары, тіпті мамандандырылған микросұлбаларды қолданудың өзінде ондаған құрамдас бөліктерден тұрады. Бұл қабылдағыштар жиі қолданылады резонанстық тізбектер 36 кГц реттелген. Мұның бәрі дизайнды өндіруді және реттеуді қиындатып, жақсы қорғанысты қолдануды талап етті. Жақында үш істікшелі біріктірілген IR қашықтан басқару пульті қабылдағыштар кең тарады. Бір пакетте олар фотодиодты, алдын ала күшейткішті және пішінді біріктіреді. Шығу кезінде микроконтроллермен одан әрі өңдеуге жарамды 36 кГц толтырусыз тұрақты TTL сигналы қалыптасады. Мұндай қабылдағыштарды көптеген компаниялар шығарады, бұл Siemens-тен SFH-506, Temic-тен TFMS5360, Integral-дан ILM5360 және т.б. Қазіргі уақытта мұндай микросұлбалардың көп миниатюралық нұсқалары бар. RC-5-тен басқа, атап айтқанда, жұмыс циклінде ерекшеленетін басқа стандарттар болғандықтан, біріктірілген қабылдағыштар бар. әртүрлі жиіліктер. RC-5 кодымен жұмыс істеу үшін 36 кГц жұмыс цикліне арналған үлгілерді таңдау керек.

IR қашықтан басқару пульті қабылдағышы ретінде сіз KR1568KhL2 мамандандырылған микросұлбасының рөлін атқара алатын күшейткіш-формасы бар фотодиодты да пайдалана аласыз. Мұндай қабылдағыштың схемасы 6-суретте көрсетілген.

Сурет 6. KR1568HL2 чипіндегі қабылдағыш.

Ақпараттық дисплейді басқару жүйесі үшін мен біріктірілген IR қашықтан басқару пульті қабылдағышын таңдадым. TSOP1736 микросұлбасында оптикалық сәулелену қабылдағыш ретінде жоғары сезімтал PIN фотодиод орнатылған, оның сигналы фотодиодтың шығыс тогын кернеуге түрлендіретін кіріс күшейткішіне беріледі. Түрлендірілген сигнал AGC бар күшейткішке, содан кейін жұмыс жиілігі 36 кГц сигналдарды шу мен кедергіден бөлетін жолақты сүзгіге беріледі. Таңдалған сигнал детектор мен интегратордан тұратын демодуляторға беріледі. Импульстар арасындағы үзілістерде AGC жүйесі калибрленеді. Бұл бақылау схемасы арқылы бақыланады. Осы конструкцияның арқасында микросұлба жұмыс жиілігінде де үздіксіз кедергілерге жауап бермейді. Шығыс сигналының белсенді деңгейі төмен. Микросұлба кез келген орнатуды қажет етпейді сыртқы элементтер. Оның барлық құрамдас бөліктері, соның ішінде фотодетектор, ішкі электр экраны арқылы сыртқы кедергілерден қорғалған және арнайы пластикпен толтырылған. Бұл пластик көрінетін жарық диапазонында оптикалық кедергілерді кесетін сүзгі болып табылады. Барлық осы шаралардың арқасында микросұлба өте жоғары сезімталдықпен және жалған сигналдардың төмен ықтималдығымен сипатталады. Дегенмен, біріктірілген қабылдағыштар қуат шуына өте сезімтал, сондықтан әрқашан RC сияқты сүзгілерді пайдалану ұсынылады. Сыртқы түрібіріктірілген фотодетектор және қорытындылардың орналасуы күріште көрсетілген. 7.

Сурет 7. Біріктірілген қабылдағыш RC-5.

RC-5 декодтау

Біздің құрылғымыздың негізі PIC18F252 микроконтроллері болғандықтан, біз бағдарламалық құралда RC-5 кодын декодтаймыз. Желіде ұсынылған RC5 кодын қабылдау алгоритмдері негізінен біздің құрылғы сияқты нақты уақыттағы құрылғыларға жарамайды. Ұсынылған алгоритмдердің көпшілігі уақыт кідірісі мен өлшеу аралықтарын жасау үшін бағдарламалық циклдарды пайдаланады. Бұл біздің жағдайымызға сәйкес келмейді. PIC18F252 микроконтроллерінің INT кірісіндегі сигналдың түсуі бойынша үзілістерді пайдалану, PIC18F252 микроконтроллерінің TMR0 көмегімен уақыт параметрлерін өлшеу, сол таймер келесі импульстік күту уақыты біткен кезде үзіліс жасайды, яғни. екі хабар арасында үзіліс болған кезде. DA1 микросұлбасының шығысынан демодуляцияланған сигнал микроконтроллердің INT0 кірісіне беріледі, онда ол декодталады және декодталған команда беріледі. ауысым регистрлерінегізгі басқару үшін. Шифрды шешу алгоритмі PIC18F252 микроконтроллерінің үзілістері арасындағы уақыт аралықтарын өлшеуге негізделген. 8-суретке мұқият қарасаңыз, кейбір мүмкіндіктерді көре аласыз. Сонымен, егер PIC18F252 микроконтроллерінің үзілістері арасындағы интервал 2Т-ке тең болса, мұнда T - бір RC5 импульсінің ұзақтығы, онда қабылданған бит 0 немесе 1 болуы мүмкін. Мұның бәрі бұрын қандай бит болғанына байланысты. Төменде егжей-тегжейлі түсініктемелері бар бағдарламада бұл өте анық көрінеді. Бүкіл жобаны жүктеп алуға және жеке мақсаттарда пайдалануға болады. Қайта басып шығару кезінде сілтеме қажет.

Инфрақызыл сәулеленудің біріктірілген қабылдағыштары тұрмыстық радиоэлектрондық жабдықта кеңінен қолданылады. Басқаша айтқанда, олар IR модульдері деп те аталады.

Оларды кез келген жерден табуға болады электрондық құрылғықашықтан басқару пульті арқылы басқаруға болады.

Мұнда, мысалы, теледидардың баспа платасындағы IR қабылдағыш.

Бұл электронды компоненттің қарапайымдылығына қарамастан, бұл қашықтан басқару пультінен (RC) инфрақызыл сигналды қабылдауға арналған мамандандырылған интегралды схема. Әдетте, IR қабылдағышта кемінде 3 түйреуіш болады. Бір түйреуіш жалпы және минусқа қосылады «-» тағам ( GND), екіншісі оң ретінде қызмет етеді «+» шығыс ( Vs) және қабылданған сигналдың үшінші шығысы ( шығып).

Кәдімгі инфрақызыл фотодиодтан айырмашылығы, инфрақызыл қабылдағыш инфрақызыл сигналды қабылдап, өңдей алады, ол тұрақты жиіліктегі ИҚ импульсі және белгілі бір ұзақтығы - импульстердің жарылуы. Бұл технологиялық шешім инфрақызыл диапазонда сәуле шығаратын басқа құрылғылардың фондық сәулеленуінен және кедергілерден туындауы мүмкін кездейсоқ триггерлерді болдырмайды.

Мысалы, электронды балласты бар флуоресцентті жарықтандыру шамдары IR қабылдағышқа күшті кедергі тудыруы мүмкін. Кәдімгі ИК фотодиодтың орнына IR қабылдағышты пайдалану жұмыс істемейтіні анық, өйткені IR модулі белгілі бір қажеттіліктер үшін өткірленетін мамандандырылған микросхема болып табылады.

IR модулінің жұмыс принципін түсіну үшін оның құрылғысын блок-схема арқылы толығырақ қарастырайық.

IR қабылдағыш чипі мыналарды қамтиды:

PIN фотодиод

Реттелетін күшейткіш

Жолақты өткізу сүзгісі

Амплитудалық детектор

Интеграциялық сүзгі

шекті құрылғы

PIN фотодиод- Бұл аймақтар арасында орналасқан фотодиодтың бір түрі nжәне бменшікті жартылай өткізгіштің аймағы бар ( i-аймақ ). Меншікті жартылай өткізгішті аймақ - бұл негізінен оған енгізілген қоспаларсыз таза жартылай өткізгіш қабаты. Дәл осы қабат PIN диодқа оның ерекше қасиеттерін береді. Айтпақшы, PIN диодтары (фотодиодтар емес) микротолқынды электроникада белсенді қолданылады. Өзіңізге қараңыз ұялы телефон, ол сонымен қатар PIN диодын пайдаланады.

Бірақ, PIN фотодиодына қайта оралыңыз. AT қалыпты күй PIN фотодиод арқылы ток өтпейді, өйткені ол тізбекке қарама-қарсы бағытта (кері ығысу деп аталатын) кіреді. Сыртқы инфрақызыл сәулелердің әсерінен i-аймақтары электронды-тесік жұптары пайда болады, содан кейін диод арқылы ток ағып бастайды. Содан кейін бұл ток кернеуге айналады және оған беріледі реттелетін күшейткіш.

Одан әрі сигнал айнымалы күшейткішбарады өткізу жолағы сүзгісі. Ол кедергіден қорғау қызметін атқарады. Жолақ сүзгісі белгілі бір жиілікке реттеледі. Сонымен, IR қабылдағыштарда негізінен 30 жиілікке реттелетін жолақты сүзгілер қолданылады; 33; 36; 36,7; 38; 40; 56 және 455 килогерц. Қашықтан басқару пульті шығаратын сигналды ИҚ қабылдағыш қабылдауы үшін оны ИҚ қабылдағыштың жолақты өткізу сүзгісі сияқты жиілікте модуляциялау керек. Мысалы, инфрақызыл диодтың модуляцияланған сигналы осылай көрінеді (суретті қараңыз).

ИҚ қабылдағыштың шығысындағы сигнал осылай көрінеді.

Айта кету керек, өткізу жолағы сүзгісінің селективтілігі төмен. Сондықтан 30 кГц сүзгісі бар IR модулі 36,7 кГц немесе одан да көп жиіліктегі сигналды жақсы қабылдауы мүмкін. Рас, сонымен бірге сенімді қабылдау қашықтығы айтарлықтай қысқарады.

Сигнал жолақты сүзгіден өткеннен кейін ол жіберіледі амплитудалық детекторжәне біріктіруші сүзгі. Кедергіден туындауы мүмкін қысқа бір сигналдық жарылыстарды басу үшін біріктіруші сүзгі қажет. Содан кейін сигнал жіберіледі шекті құрылғысодан кейін шығыс транзисторы.

Қабылдағыштың тұрақты жұмыс істеуі үшін реттелетін күшейткіштің күшейту коэффициенті күшейтуді автоматты басқару жүйесімен бақыланады ( AGC). Пайдалы сигнал белгілі бір ұзақтықтағы импульстердің жарылуы болғандықтан, AGC инерциясына байланысты сигналдың күшейту жолы мен тізбектің басқа түйіндері арқылы өту уақыты бар.

Импульстердің жарылу ұзақтығы шамадан тыс болған жағдайда AGC жүйесі іске қосылады және қабылдағыш сигналды қабылдауды тоқтатады. Бұл жағдай IR қабылдағыш ашық болған кезде орын алуы мүмкін флуоресцентті шам 30 - 50 килогерц жиілікте жұмыс істейтін электронды балласты бар. Бұл жағдайда лампаның сынап буының модуляцияланған инфрақызыл сәулеленуі фотодетектордың қорғаныш жолақты сүзгісі арқылы өтіп, AGC іске қосуы мүмкін. Әрине, бұл жағдайда IR қабылдағыштың сезімталдығы төмендейді.

Сондықтан, теледидардың фотодетекторы қашықтан басқару пультінен пәрмендерді қабылдамаса, таң қалмаңыз. Мүмкін, оған флуоресцентті лампалардың жарықтандыруы кедергі келтіруі мүмкін.

Автоматты шекті реттеу ( ARP) шекті құрылғының табалдырығын басқаратын AGC сияқты функцияны орындайды. ARP модуль шығысындағы жалған импульстар санын азайтатындай шекті деңгейді орнатады. Пайдалы сигнал болмаған жағдайда жалған импульстардың саны минутына 15-ке жетуі мүмкін.

ИҚ модулінің корпусының пішіні алынған сәулеленуді фотодиодтың сезімтал бетіне шоғырландыруға ықпал етеді. Дене материалы толқын ұзындығы 830-дан 1100 нм-ге дейінгі сәулелерді өткізеді. Осылайша, құрылғы оптикалық сүзгіні жүзеге асырады. Қабылдағыш элементтерін сыртқы электр өрістерінің әсерінен қорғау үшін модульде электростатикалық экран орнатылған. Фотосуретте брендтің IR модульдері көрсетілген HS0038A2және TSOP2236. Салыстыру үшін кәдімгі ИК фотодиодтар бір-бірінің қасында көрсетілген. KDF-111Vжәне FD-265.

IR қабылдағыштар

IR қабылдағыштың денсаулығын қалай тексеруге болады?

ИҚ сигнал қабылдағышы мамандандырылған микросұлба болғандықтан, оның жұмысқа жарамдылығын сенімді тексеру үшін микросұлбаға қоректену кернеуін беру қажет. Мысалы, TSOP22 сериясының «жоғары вольтты» IR модульдері үшін номиналды қоректендіру кернеуі 5 вольтты құрайды. Ағымдағы тұтыну миллиампер бірліктері (0,4 - 1,5 мА). Модульге қуатты қосу кезінде түйреуішті қарастырған жөн.

Қабылдағышқа сигнал берілмейтін күйде, сондай-ақ импульстердің жарылыстары арасындағы үзілістерде оның шығысындағы кернеу (жүктемесіз) қоректену кернеуіне дерлік тең болады. Шығу кернеуіжерге (GND) және сигнал шығыс істікшесі арасындағы сандық мультиметрмен өлшеуге болады. Сондай-ақ, модуль тұтынатын токты өлшеуге болады. Егер ток тұтыну әдеттегіден асып кетсе, модуль ақаулы болуы мүмкін.

Қуат көзі, мультиметр және қашықтан басқару пульті арқылы IR қабылдағыштың денсаулығын қалай тексеру керектігін оқыңыз.

Көріп отырғаныңыздай, инфрақызыл қашықтан басқару жүйелерінде қолданылатын IR сигнал қабылдағыштар өте күрделі құрылғыға ие. Бұл фотодетекторлар жиі пайдаланылады үй құрылғыларымикроконтроллер әуесқойлары.