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Sistema di telecontrollo multicomando. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Apparecchiatura di radiocomando L'encoder e il decoder, di cui parleremo nell'articolo, consentono di creare un sistema di telecontrollo con la trasmissione simultanea di un massimo di sette comandi discreti. Entrambi i dispositivi sono completamente CMOS e quindi molto economici. Per trasmettere i comandi, viene utilizzato un codice a impulsi numerici (per il funzionamento di un codificatore e decodificatore a impulsi numerici, vedere l'articolo di A. Proskurin "Apparecchiature di telecontrollo discrete" .- Radio, 1989, n. 4, pp. 29- 31.) Sette comandi trasmessi in ogni ciclo di lavoro a turno, corrispondono a pacchi da uno a sette impulsi. Se invece di uno di essi viene trasmessa una raffica di otto impulsi, significa che questo comando è mancante. Lo schema schematico dell'encoder è mostrato in fig. 1, e i diagrammi dei segnali nei suoi punti caratteristici - nella parte superiore della Fig. 2. L'encoder è costituito da un generatore di onde quadre, un encoder e un interruttore a transistor di uscita. L'encoder contiene a sua volta due contatori (di cui uno con decoder), un multiplexer, sette interruttori (a seconda del numero di comandi) e un tasto sull'elemento OR-NOT.
Il generatore è realizzato sugli elementi DD1.1 e DD1.2. La frequenza di ripetizione dell'impulso è di circa 1 kHz. Poiché la tensione di commutazione degli elementi CMOS non è uguale alla metà della tensione di alimentazione, il circuito R2VD1 viene introdotto nel generatore per bilanciare gli impulsi. Gli impulsi del generatore vengono inviati all'ingresso di un contatore decimale con un decodificatore DD2 e uno degli ingressi della chiave, in cui viene utilizzato l'elemento DD1.3. Negli stati zero e singolo del contatore, alle corrispondenti uscite del decoder (pin 3 e 2 di DD2), è presente una tensione con livello logico 1, che impedisce il passaggio degli impulsi del generatore attraverso l'elemento DD1.3 ad una chiave elettronica realizzata sul transistor VT1.
In tutti gli altri stati del contatore, gli impulsi di polarità positiva generati all'uscita di questo elemento sotto l'azione degli impulsi del generatore aprono periodicamente il transistor VT1. Di conseguenza, sul suo collettore si formano impulsi di polarità negativa, che possono essere trasmessi tramite un collegamento cablato o radio a un decoder del sistema di telecontrollo. Nel circuito del collettore di questo transistor può essere incluso un generatore di oscillazioni RF o un modulatore del sistema di controllo radio. Se nessuno degli interruttori di controllo SA1 - SA7 è chiuso, il contatore di chip DD2 funziona con un fattore di conversione di 10 e all'uscita dell'elemento DD1.3 si formano raffiche di otto impulsi, separati da intervalli pari a 2,5 oscillazione del generatore periodi. Assumiamo ora che i contatti di due interruttori qualsiasi siano chiusi, ad esempio SA2 e SA3. Considereremo il lavoro dell'encoder, a partire dal momento in cui il contatore DD3 è nello stato zero. In questo caso l'uscita del multiplexer DD4 (pin 3) è collegata tramite i suoi tasti interni all'ingresso X0 (pin 13), ma non essendo chiuso lo switch SA1, ciò non pregiudica in alcun modo il funzionamento del contatore DD2 modo ed esegue l'intero ciclo di conteggio. All'inizio del ciclo successivo, quando l'uscita 1 (pin 2) del contatore DD2 termina con un impulso di polarità positiva, il contatore DD3 passa allo stato 1 e l'uscita del multiplexer DD4 è collegata al suo ingresso X1. Quest'ultimo, come si vede dallo schema, è collegato tramite lo switch SA2 al pin 10 del contatore DD2, quindi, quando entra nello stato 4, la tensione 1 logica attraverso il multiplexer DD4 entra nell'ingresso R e la riporta allo stato stato zero. Di conseguenza, all'uscita dell'elemento DD1.3 si forma un burst di due impulsi e il contatore DD2 avvia un nuovo ciclo di conteggio. In esso, il contatore DD3 va allo stato 2, l'uscita del multiplexer è collegata all'ingresso X2, il segnale per impostare il contatore DD0 a 2 va al suo ingresso R dopo il passaggio allo stato 5 e viene generata una raffica di tre impulsi formato all'uscita del dispositivo. Dopo il completamento della formazione dell'ottavo burst di impulsi, il ciclo dell'encoder viene ripetuto. La durata massima del ciclo con una frequenza di ripetizione dell'impulso di 1 kHz è di 80 ms; quando vengono dati i comandi, è leggermente inferiore. Il diagramma schematico del decoder è mostrato in fig. Z. e diagrammi di segnali - nella parte inferiore di fig. 2. Il dispositivo è costituito da un modellatore di impulsi, un rilevatore di pausa, un contatore di impulsi, un registro, un decodificatore e sette (a seconda del numero di comandi) modellatori di segnali di controllo.
Il formatore di impulsi è realizzato sull'elemento DD1.1, sul resistore R1 e sul condensatore C1. Il dispositivo ha le proprietà di un circuito integratore e di un trigger di Schmitt. I suoi impulsi di uscita sono alquanto ritardati rispetto a quelli di ingresso e hanno un fronte ripido, indipendentemente dalla durata del loro fronte. Inoltre, un tale shaper sopprime il rumore dell'impulso di breve durata. Il rilevatore di pausa è formato dall'elemento DD1.2, dal resistore R2, dal diodo VD1 e dal condensatore C2. Il funzionamento di questo nodo è illustrato in Fig. 2 (vedi diagrammi di tensione ai pin 7 e b del chip DD1). Il primo impulso negativo del pacco, che passa attraverso il diodo VD1, porta l'elemento DD1.2 allo stato zero. Nella pausa tra il primo e il secondo impulso, il condensatore C2 viene caricato attraverso il resistore R2, tuttavia la tensione all'ingresso dell'elemento non raggiunge la soglia di commutazione e rimane nel suo stato originale. Con l'avvento di ogni successivo impulso di ingresso, il condensatore C2 si scarica rapidamente attraverso il diodo VD1, pertanto, durante il burst, la tensione all'uscita dell'elemento DD1.2 viene mantenuta a un livello logico 0. Nella pausa tra le raffiche di impulsi, la tensione all'ingresso dell'elemento DD1.2 raggiunge il valore di soglia e passa come una valanga (a causa del feedback positivo attraverso il condensatore C2) in un unico stato. Di conseguenza, alla sua uscita (pin 6) si forma un impulso di polarità positiva che porta il contatore DD2 allo stato zero. Gli impulsi dall'uscita dell'elemento DD1.1 vengono inviati all'ingresso CN del contatore DD2 e dopo la fine del pacco viene impostato su uno stato corrispondente al numero di impulsi in esso contenuti. Sotto l'azione del fronte dell'impulso generato dal rilevatore di pausa (DD1.2), le informazioni sullo stato del contatore DD2 vengono riscritte nel registro DD3. I suoi segnali di uscita vengono inviati al decoder DD4. Di conseguenza, dopo aver ricevuto ogni burst da uno a sette impulsi, sull'uscita corrispondente del decodificatore appare un segnale logico 1, che rimane fino alla fine del burst successivo. Dopo l'arrivo di una raffica di otto impulsi, sull'uscita 0 appare un segnale di questo livello, che non è utilizzato in questo dispositivo. La durata degli impulsi di uscita del decoder DD4, a seconda del numero di impulsi nel burst successivo a questo, è compresa tra 3 ... 10 ms (il periodo, come detto, può arrivare a 80 ms). Questi impulsi sono di scarsa utilità per il controllo degli attuatori. Per trasformare le sequenze di impulsi in segnali di controllo con un livello costante, nel dispositivo vengono introdotti shaper assemblati sugli elementi dei microcircuiti DD1, DD5, resistori R3 - R9, diodi VD2-VD8 e condensatori C5-C11. Funzionano più o meno allo stesso modo del rilevatore di pausa discusso sopra. Consideriamo ad esempio il processo di generazione del segnale di controllo del comando 2 (i contatti dell'interruttore di comando SA2 sono chiusi nell'encoder), quando vengono ricevuti impulsi di due impulsi attraverso la linea di comunicazione. In questo caso all'uscita 2 (pin 2) del decoder DD4 compare una sequenza di impulsi positivi. Il primo, attraverso il diodo VD3, agisce sull'ingresso dell'elemento DD5.1 e lo mette in uno stato logico 1, caricando il condensatore Sat a questo livello. Nella pausa tra gli impulsi, il condensatore si scarica lentamente attraverso il resistore R4, tuttavia la tensione all'ingresso dell'elemento non diminuisce fino alla soglia di commutazione. Ogni impulso successivo ricarica rapidamente il condensatore C6 al livello logico 1, pertanto, durante tutto il tempo in cui viene trasmesso il comando 2, la tensione 5.1 logica viene mantenuta all'uscita dell'elemento DD1. Al termine della trasmissione del comando, il condensatore C6 viene scaricato attraverso il resistore R4, la tensione all'ingresso dell'elemento scende alla soglia di commutazione e va in valanghe nello stato zero. L'encoder e il decoder sono montati su circuiti stampati (vedi rispettivamente figura 4 и figura 5), realizzato in lamina di vetroresina a doppia faccia con uno spessore di 1 mm. Le schede sono predisposte per l'installazione di resistori MLT-0,125, condensatori KM-5 e KM-6. Senza alcuna modifica ai circuiti stampati, al posto dei microcircuiti K561IE8, K561LE10 e K561ID1, è possibile utilizzare le loro controparti funzionali della serie K 176. Tuttavia, va notato che non tutti possono funzionare normalmente con una tensione di alimentazione di 4,5 V, quindi, potrebbe essere necessario aumentarlo a 9 V. Se si sostituisce il chip K176PUZ (Fig. 3) con K561PU4 (questa sostituzione è possibile anche senza cambiare la scheda a circuito stampato), è possibile selezionare la tensione di alimentazione ovunque entro 3 ... 15 V. I contatori K561IE10 in entrambi i dispositivi possono essere sostituiti con K561IE11 (e nell'encoder - anche con K176IE1, K176IE2), registro K561IR9 - con K176IRZ, tuttavia, in ognuno di questi casi, sarà necessario finalizzare i circuiti e le schede a circuiti stampati.
Nei circuiti di impostazione della frequenza dell'encoder e del decoder si possono utilizzare condensatori rispettivamente di capacità doppia o inferiore, selezionando i resistori di questi circuiti in modo tale che i prodotti dei valori di capacità e resistenza rimangano invariati. Letteratura
Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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