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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Centralina IR a relè. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Orologi, temporizzatori, relè, interruttori di carico Secondo i comandi IR impartiti da qualsiasi telecomando da elettrodomestici funzionanti secondo il comune protocollo NEC (o simile), l'unità proposta controlla dieci relè elettromagnetici installati al suo interno, che, a loro volta, possono accendere e spegnere vari apparecchi elettrici. E' possibile impostare da programma la corrispondenza tra i pulsanti premuti del telecomando utilizzato ed i relè che cambiano stato su queste pressioni. Poiché nel blocco sono installati dieci relè, nella versione dell'autore, i pulsanti digitali sul telecomando "0" - "9" vengono selezionati per controllarli. Quando si preme un tale pulsante, il relè ad esso corrispondente chiude i suoi contatti, quando viene premuto di nuovo li apre, quando viene premuto di nuovo si chiude di nuovo e così via. Se premi il pulsante "VOL-", i contatti di tutti i relè si apriranno e sul pulsante "EQ" si chiuderanno. I LED sono forniti per controllare lo stato del relè. Quando tutti i relè sono stati attivati, l'unità consuma una corrente di 15...17 mA da una sorgente di 24...200 V CA (o 250 V CC). Questo valore dipende dai relè applicati. Per la fabbricazione e la regolazione di questa unità, non è necessario conoscere in anticipo i codici dei comandi dati dal telecomando utilizzato quando si premono i suoi pulsanti. Devi solo assicurarti che il telecomando funzioni secondo il protocollo che corrisponde a NEC in termini di codifica delle informazioni trasmesse e del suo volume (ogni comando è di quattro byte). Si noti che i telecomandi di dispositivi diversi, anche quelli che operano sullo stesso protocollo, quando si premono pulsanti funzionalmente identici, di solito generano comandi con codici diversi. Per determinare questi codici ho sviluppato un programma speciale PriemNEC_Eeprom, che deve essere caricato nel microcontrollore del dispositivo assemblato e, dopo aver eseguito semplici operazioni, trasferire i codici ricevuti al programma di lavoro del microcontrollore.
Lo schema del blocco di controllo IR è mostrato in fig. 1. Non contiene soluzioni tecniche insolite, così come parti scarse e troppo costose. I comandi inviati tramite il telecomando vengono ricevuti dal modulo ricevitore IR U1, i cui segnali vengono inviati all'ingresso PD3 del microcontrollore DD1. La tensione di alimentazione del microcontrollore (5 V) è stata ottenuta da una tensione di circa 1 V raddrizzata dal ponte a diodi VD24 utilizzando uno stabilizzatore integrato DA1. È impossibile sostituire qui lo stabilizzatore 7805 importato con KR142EN5A o KR142EN5V domestico, poiché la loro tensione di ingresso consentita è di soli 15 V (a differenza di 35 V per 7805). Chip DD2 e DD3 - set di chiavi elettroniche su transistor compositi (corrente massima di commutazione 130 mA, tensione - 50 V). I relè K1-K10 sono del tipo G2L-113P-V-US-24VDC (resistenza dell'avvolgimento 1200 Ohm), i cui contatti sono in grado di commutare correnti fino a 5 A con tensione alternata fino a 250 V.
Una scheda con dimensioni di 120x110 mm, il cui disegno di conduttori stampati è mostrato in fig. 2 è realizzato in textolite sventato su un lato. I dettagli sul lato opposto dei conduttori stampati si trovano, come mostrato in fig. 3.
Oltre a loro, ci sono due ponticelli di filo nudo. La linea tratteggiata mostra il contorno del dissipatore di calore a piastre dello stabilizzatore DA1. L'altezza del dissipatore è di 25 mm (in base all'altezza del relè). Per il microcontrollore DD1 deve essere previsto un pannello sulla scheda in cui viene inserito già programmato. Sul lato dei conduttori stampati, le schede sono montate come mostrato in fig. 4, due gruppi di ponticelli. I ponticelli di un gruppo sono raffigurati con linee nere. Sono realizzati con filo sottile isolato. Le linee rosse mostrano i ponticelli di un altro gruppo, che collegano i contatti del relè nell'ordine richiesto con la morsettiera XT1. La sezione trasversale e l'isolamento del filo da cui sono realizzati devono corrispondere alla corrente e alla tensione commutate dal relè.
Prima di procedere alla realizzazione della scheda è necessario assicurarsi che il telecomando con cui si intende utilizzarla funzioni secondo un protocollo simile a NEC. Per fare ciò, puoi utilizzare un semplice nodo, assemblato secondo lo schema mostrato in Fig. 5 collegandolo all'ingresso microfono della scheda audio del computer.
Il telecomando viene indirizzato alla finestra sensibile IR del modulo U1 e, utilizzando il programma "Sound Recorder" incluso nella confezione di Windows (o altro simile), vengono registrati i segnali emessi dal telecomando quando vengono premuti i suoi pulsanti nei file wav del computer. È possibile visualizzare le forme d'onda dei segnali registrati, ad esempio, eseguendo l'editor WAVE integrato nel pacchetto software NERO. Un esempio di oscillogramma del segnale della console del protocollo NEC è disponibile nell'articolo [1]. L'unica differenza è che la registrazione è stata effettuata utilizzando un oscilloscopio digitale, non un computer. Se gli impulsi e le pause tra di loro nei segnali del telecomando studiato sono gli stessi dell'esempio, la durata e la quantità totale di informazioni trasmesse in ciascun comando (quattro byte) sono le stesse: il telecomando è adatto all'uso con il dispositivo descritto. Una descrizione dettagliata dei vari protocolli utilizzati nei sistemi di controllo remoto IR può essere trovata in [2]. Da lì è stato preso il prototipo del programma per la decodifica dei pacchetti di codice. Dopo aver assemblato il dispositivo descritto, è necessario, innanzitutto, determinare quali codici di comando corrispondono ai pulsanti premuti sul telecomando selezionato. Molto probabilmente, differiranno dai codici del telecomando utilizzati dall'autore. Per fare ciò, carica i codici dal file PriemNEC_Eeprom.hex nella memoria del programma del microcontrollore ATtiny2313-20PI, installa il microcontrollore nel pannello previsto sulla scheda e accendi l'alimentazione. Puntando il telecomando verso il ricevitore IR U1, premere ciascuno dei suoi pulsanti in successione ad intervalli di 2...3 s. A conferma di ogni corretta ricezione del comando, il LED HL1 sulla scheda dovrebbe lampeggiare brevemente e lo stato HL3 dovrebbe cambiare al contrario. Questo è un segno che il codice è stato accettato e scritto nella EEPROM del microcontrollore. Il numero massimo di pressioni di pulsanti che possono essere registrate in un lancio del programma è 32. La loro sequenza deve essere ricordata, o meglio, scritta su carta.
Successivamente, il dispositivo dovrebbe essere spento, trasferire il microcontrollore dal suo pannello al pannello del programmatore, con il quale leggere il contenuto della EEPROM. Sulla fig. 6 mostra la finestra del programma IC-Prog con tale contenuto, ottenuta dall'autore nello studio del telecomando da lui utilizzato dal modulatore FM dell'auto. Questo telecomando ha 20 pulsanti e dimensioni ridotte (85x40x6mm).
Ogni pulsante premuto corrisponde a quattro celle di byte consecutive. I codici dei primi due (0x40, 0xBF) non cambiano da pulsante a pulsante, mentre il terzo e il quarto contengono il codice vero e proprio del comando dato dal pulsante e la sua inversione. Nel dispositivo in esame vengono utilizzati solo i codici delle quarte celle. Sulla fig. 7 sono scritti a destra delle immagini dei pulsanti del telecomando dal modulatore FM. Devi elaborare uno schema simile per il tuo telecomando.
Resta da apportare modifiche al programma di lavoro che lo adattino al telecomando esistente. Per fare ciò, utilizzando l'ambiente di sviluppo del programma AVRStudio, è necessario aprire il file Plata_IR_upravlenie_rele2.asm e trovare le righe etichettate uno, mesg e Wataa in esso. Sono mostrati nella tabella e, per comodità, ciascuno degli array mesg e Wataa è qui diviso in più parti, fornite di commenti. La costante one contiene i primi due byte dell'istruzione. Come già accennato, per tutti i comandi sono uguali, ma possono variare da telecomando a telecomando. Quelle che trasmette il tuo telecomando devono essere inserite qui invece che nel programma. Il programma non analizza il terzo byte del comando, quindi il suo valore non è richiesto da nessuna parte. L'array di byte mesg elenca i codici (quarto byte) dei comandi dati a ciascuno dei pulsanti del telecomando utilizzati dal modulatore FM. Vanno sostituiti con i codici dei pulsanti del vostro telecomando. Il loro numero massimo è 15. Poiché per controllare il relè vengono utilizzati solo 12 pulsanti, i byte dal tredicesimo al quindicesimo vengono riempiti con codici pulsante inesistenti, invece dei quali, se lo si desidera, è possibile scrivere quelli esistenti e questi comandi verranno essere eseguito. Il sedicesimo byte contiene il codice 0xFF - un segno della fine dell'array, non può essere modificato. Un array di parole Wataa a 16 bit contiene codici che determinano le azioni del dispositivo quando riceve un particolare comando. Le parole in esso contenute seguono lo stesso ordine dei codici di comando nell'array mesg. Il primo codice (pulsante del telecomando) corrisponde alla prima parola, il secondo al secondo e così via. Il byte alto della parola specifica l'operazione da eseguire: 0x00 - disattiva tutti i relè, 0x01 - modifica lo stato dei bit della porta B e relativi relè, 0x02 - modifica lo stato dei bit della porta D e relativi relè, 0x03 - attiva tutti i relè. Le unità in cifre binarie (una o più) della parola bassa contrassegnano quei bit della porta indicata dal byte alto, il cui stato, quando viene ricevuto da questo comando, dovrebbe cambiare al contrario. Si noti che lo stato dei bit PD3 e PD5 non può essere controllato in questo modo. Il livello ai pin dei bit PD0-PD2 verrà modificato dai comandi, ma sulla scheda descritta non sono collegati da nessuna parte. Per usarli, è necessaria la raffinatezza. Con byte alti pari a 0x00 o 0x03, il byte basso non viene analizzato e può essere qualsiasi cosa. Dopo aver apportato le modifiche, il programma deve essere assemblato. Si otterrà così un file HEX del programma di lavoro adattato al telecomando selezionato, il cui contenuto dovrà essere caricato nella memoria di programma (FLASH) del microcontrollore. Se alla pressione del tasto del telecomando il led HL1 che segnala la ricezione del comando non lampeggia, è necessario selezionare il valore della costante Delay_1125us, che è responsabile nel programma dell'esatta formazione degli intervalli di tempo necessari per una corretta ricezione. Nel file assembler del programma, l'istruzione .equ che gli assegna il valore $B6 si trova proprio all'inizio della sezione "costanti di base". Nell'assembler AVRASM, il segno $ e il prefisso 0x sono segni uguali di un numero esadecimale. La costante dovrebbe essere scelta con molta attenzione, cambiando il suo valore di uno. Dopo ogni modifica, il programma deve essere riassemblato e il microcontrollore riprogrammato. Il programma del microcontrollore può essere scaricato da ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/07/ir-upr.zip. Letteratura
Autore: Yu Svyatov
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