2118 Przelacznik sterowany pilotem TV.pdf

rojekty AVT

VVT

2118

Obecnie, w epoce gwałtownego

rozwoju elektroniki,

przyzwyczailiśmy się do zdalnego

sterowania urządzeniami

domowymi. Jednak nie wszystkie

odbiorniki możemy obsługiwać

zdalnie. Przykładem jest nocna

lampka, która ze względów

zdrowotnych (żeby nie męczyć

nadmiernie wzroku), powinna być

ustawiona za odbiornikiem

telewizyjnym. O ile telewizor

obsługiwany jest pilotem, o tyle

lampkę trzeba wyłączać ręcznie.

Do sterowania lampką (a także

wielu innymi urządzeniami) można

jednak wykorzystać typowy pilot

telewizyjny i prosty układ odbiorczo−

dekodujący. Co ciekawe, do

włączania i wyłączania jednego

urządzenia można wykorzystać dwa

nieużywane przyciski pilota (np. od

telegazety), co umożliwi

bezkonfliktowe sterowanie dwóch

urządzeń tym samym pilotem.

Prosta konstrukcja i różnorodne możli−

wości zastosowania zachęcą wielu Czy−

telników do zbudowania przedstawiane−

go zdalnie sterowanego przełącznika.

Opisywany przełącznik odbiera i deko−

duje rozkazy nadawane w popularnym

obecnie kodzie RC5. Szersze informacje

na temat tego kodu i jego praktycznego

wykorzystania zawarte są w artykule

“Praktyczne wykorzystanie kodu RC5”

w tym numerze EdW.

Prezentowany układ umożliwia włą−

czanie i wyłączanie dowolnego urządze−

nia elektrycznego za pomocą pilota tele−

wizyjnego.

Opis układu

Dokładne zrozumienie działania ukła−

du nie jest konieczne do zbudowania

i uruchomienia go, ale na pewno przyda

się w przypadku odszukiwania ewentu−

alnych pomyłek w montażu.

Schemat ideowy układu pokazany

jest na rysunku 1

rysunku 1

wiednio 16 i 8A, co umożliwia sterowa−

nie urządzeniami o mocy nawet kilku ki−

lowatów.

W urządzeniu wykorzystano popular−

ny scalony odbiornik promieniowania

podczerwonego. Na schemacie oznaczo−

ny on jest U4. Zamiast starszej kostki

SFH505A, bez problemu można zastoso−

wać układy serii SFH506 i TFMS ale trze−

ba zwrócić uwagę na inny rozkład wypro−

wadzeń. Dzięki zastosowaniu takiego

odbiornika, czułość urządzenia jest bar−

dzo wysoka i sięga kilkunastu metrów

przy użyciu typowego pilota.

Odebrane impulsy promieniowania

podczerwonego przetworzone są w od−

biorniku U4 na ciąg sygnałów zerojedyn−

kowych i w tej postaci podane na we−

jście dekodera rozkazów − nóżkę 9 kostki

U3. Dekoder rozkazów pracuje w trybie

ze stałym adresem. Uzyskano to, poda−

jąc na nóżkę 19 wysoki stan logiczny.

W takim trybie na końcówki A0...A4 po−

daje się adres. System RC5 może obsłu−

żyć 32 urządzenia mające różne adresy.

Nasze urządzenie może mieć adres 0...7.

Adres ten jest ustawiany trzema zwora−

mi (jumperami) współpracującymi z nóż−

kami 7, 8 i 17 kostki U3. Odbiornik tele−

wizyjny standardowo ma adres 0. Jeśli

więc do sterowania mają być wykorzys−

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/96

rojekty A

Projekty A

rysunku 1. Przedstawiony układ

zasilany jest z sieci energetycznej 220V.

Schemat zasilacza z diodami D5−D8 i sta−

bilizatorem U5 jest typowy. Przewidzia−

no zastosowanie transformatora siecio−

wego TS2/14.

Proponowane przekaźniki − RM81 lub

RM96 − mogą przełączać prądy odpo−

Projekty A

rojekty AVT

VVT

Rys. 1. Schemat ideowy odbiornika.

tane dwa nieużywane przyciski pilota te−

lewizyjnego, wejścia A0, A1 i A2 należy

zewrzeć do masy. Gdyby natomiast je−

den lub kilka takich przełączników było

obsługiwane oddzielnym pilotem, należy

wybrać inny adres z zakresu 1...7.

Odebrane rozkazy w postaci liczby bi−

narnej z zakresu 0...63 (000000 B ...

111111 B ) są zapamiętane w przerzutni−

kach wyjściowych i występują na wy−

jściach informacyjnych A...F kostki U3.

Ponieważ wyjścia kostki U3 są wyjściami

z otwartym drenem, konieczne jest za−

stosowanie rezystorów podciągających.

W przedstawianym układzie ze względu

na brak miejsca, zamiast pojedynczych

rezystorów zastosowano popularne dra−

binki rezystorowe (tzw. R−pack) − są to

elementy RP1 i RP2.

Trochę dziwny układ połączeń tych re−

zystorów z wyprowadzeniami układów

scalonych wyniknął w trakcie projekto−

wania płytki − taki układ przy druku jedno−

stronnym pozwolił uniknąć wielu zwór.

Układ scalony U2 jest komparatorem

adresów powszechnie stosowanym

w komputerowych kartach rozszerzenio−

wych. Porównuje on dwie ośmiobitowe

liczby binarne. Gdy są one identyczne (a

wejście zezwalające G jest w stanie nis−

kim), wtedy na wyjściu P=Q (nóżka 19)

pojawia się niski stan logiczny. W na−

szym układzie komparator sprawdza, nu−

mer rozkazu, czyli porównuje sześć bi−

tów rozkazu podawanego z dekodera U3

na wejścia P0...P5, z liczbą podaną na

wejścia Q0...Q5, nastawioną za pomocą

zwór (jumperków).

Choć nie ma to znaczenia dla funkcjo−

nowania układu, należy jednak pamiętać,

że informacja na wyjściach A...F kostki

U3 jest zanegowana, czyli jedynkom

w nadawanym numerze rozkazu odpo−

wiadają zera na wyjściu dekodera U3.

Należy to uwzględnić przy programowa−

niu numerów rozkazów za pomocą sta−

nów logicznych podawanych na wejścia

Q0...Q4.

Można tu także zauważyć, że naj−

mniej znaczący bit odebranego rozkazu

(linia A kostki U3) jest podawany nie na

wejście P0, tylko na P5. Nie ma to oczy−

wiście żadnego znaczenia dla działania

układu − znów taki układ połączeń wynik−

nął przy projektowaniu płytki drukowa−

nej.

Dla sensownej i jednoznacznej obsłu−

gi przełącznika potrzebne są dwa rozka−

zy: załącz i wyłącz. Tymczasem kompara−

tor U2 ma jedno wyjście i w zasadzie

może wykryć tylko jeden określony roz−

kaz. Aby w tej sytuacji zdekodować dwa

rozkazy o kolejnych numerach, należy na

wejścia Q0...Q4 podać liczbę odpowia−

dającą bardziej znaczącym bitom tych

rozkazów, a na wejście Q5 podawać na

przemian stan niski i wysoki. Można to

zrobić w bardzo prosty sposób.

Realizuje to generator z bramką U1C

oraz elementy R4, R5, D1, D2.

Zanim omówimy działanie tego bloku,

prześledźmy działanie układów wyko−

Układ zmontowany w obudowie KM−48N.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/96

rojekty A

rojekty AVT

VVT

nawczych. Przekaźnik REL1 jest stero−

wany przez przerzutnik RS składający się

z bramek U1A i U1D. Przy włączeniu na−

pięcia zasilania, dzięki obecności rezysto−

ra obciążającego R1, na wyjściu bramki

U1D (n. 11) występuje stan niski, na nóż−

ce 3 − stan wysoki. Stanem spoczynko−

wym na wejściach tego przerzutnika (U1,

nóżki 1 i 13) jest stan wysoki. Gdy na

nóżce 13 wystąpi na chwilę stan niski,

przerzutnik zmieni stan wyjść i przekaź−

nik zadziała. Jeśli za jakiś czas krótki im−

puls zostanie podany na nóżkę 1 bramki

U1A, przerzutnik powróci do stanu spo−

czynkowego i przekaźnik puści.

Można więc powiedzieć, że podanie

stanu niskiego na nóżkę 13 U1, to sygnał

załącz, a na nóżkę 1 − wyłącz.

A teraz wracamy do generatora U1C.

Gdy jego wyjście jest w stanie wysokim,

na wejściu Q5 też jest stan wysoki,

a dioda D1 wymusza stan wysoki na we−

jściu załącz (n.13 U1) niezależnie od sta−

nu wyjścia komparatora (nóżka 19 U2).

Jeśli w takiej sytuacji na wyjściu deko−

dera U3 pojawi się rozkaz mający najm−

nieej znaczący bit A równy 1 (n. 1 U3,

oraz n. 13 U2), a pozostałe bity zgodne

z ustawieniem wejść Q0...Q4, wtedy na

wyjściu P=Q (nóżka 19 kostki U2) na

około 15ms pojawi się stan niski (tylko na

około 15ms, ponieważ wejście zezwala−

jące G, czyli nóżka 1 U2 jest sterowane

impulsami z końcówki 19 układu U3 − po−

równaj rys. 4 w artykule "Kod RC5 −

praktyczne wykorzystanie" w tym nu−

merze EdW). Gdy na wyjściu generatora

U1C jest stan wysoki, na wyjściu bramki

U1B występuje stan niski i dioda D2 nie

odgrywa wtedy żadnej roli. W konsek−

wencji stan niski z wyjścia P=Q jest po−

dawany przez rezystor R4 na wejście wy−

łącz przerzutnika RS (n. 1 U1).

Jeśli natomiast wyjście generatora

U1C jest w stanie niskim, wtedy na we−

jściu Q5 jest stan niski, a na wyjściu

bramki U1B występuje stan wysoki i dio−

da D2 wymusza stan wysoki na wejściu

wyłącz. Gdy w tej sytuacji zostanie ode−

brany rozkaz odpowiadający ustawieniu

Q0...Q4 i mający najmniej znaczący bit

A równy O, to na wyjściu P=Q pojawi się

stan niski, który przez rezystor R5 poda−

ny zostanie na wejście załącz przerzutni−

ka (n. 13 U1).

Dla poprawnego zdekodowania każ−

dego przychodzącego rozkazu okres

drgań generatora U1C powinien być

krótszy niż wspomniane 15ms. Podane

wartości elementów R3, C4 spełniają

ten warunek.

Na przykład, aby nasze urządzenie re−

agowało na dwa kolejne rozkazy, po−

wiedzmy o numerach 54 i 55 (czyli binar−

nie 110110 i 110111), za pomocą jumpe−

ra JMP1 należy ustawić starsze bity ad−

resu (11011_).

I w ten oto niecodzienny, a jakże pros−

ty sposób komparator dekoduje dwa ko−

lejne rozkazy. Oczywiście, wykorzystując

podaną ideę, układ można rozbudować

tak, żeby dekodował cztery, osiem lub

szesnaście kolejnych rozkazów spośród

wszystkich 64. Wymaga to jednak użycia

dodatkowych liczników i dekoderów.

Pozostałe elementy układu nie wyma−

gają komentarza.

Montaż i uruchomienie

Układ można zmontować na płytce

pokazanej na rysunku 2

Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na

płytkce drukowanej.

rysunku 2.

Na początek należy wykonać dwie za−

znaczone zwory. Kolejność montażu nie

jest krytyczna. Ale montaż układów sca−

lonych, wykonanych w technologii

CMOS należy wykonać na końcu. Przy

rysunku 2

takiej kolejności montażu, przed wluto−

waniem (lub włożeniem do podstawek)

układów U1 − U4 można sprawdzić, czy

zasilacz dostarcza napięcia 5V. Gdyby

stabilizator był uszkodzony, zbyt wysokie

napięcie zasilania mogłoby zniszczyć

kosztowne układy odbiornika i dekodera.

Uwaga! Elementy R1 i D1 należy wlu−

tować od strony druku!

Drabinki rezystorowe RP1 i RP2

zwykle końcówkę wspólną (nr 1) mają

oznaczoną kropką. Przy stosowaniu

transformatora TS2/14, nie trzeba stoso−

wać rezystora R2. Płytka przewidziana

jest do łatwego zamontowania baz jakiej−

kolwiek przeróbki zarówno odbiorników

typu SFH505, jak i nowocześniejszych

TFMS536 czy SFH505−36. Starszą kost−

kę SFH505 należy wlutować w trzy

otwory, które na płytce oddzielono linią

od czwartego.

Połączenia przewodu sieciowego

i gniazda wyjściowego należy wykonać

według rysunku 1.

Zmontowany układ przed pierwszym

włączeniem należy dokładnie sprawdzić

na zgodność ze schematami ideowym

i montażowym. Szczególnie starannie

należy sprawdzić wszelkie obwody dołą−

czone do sieci energetycznej, w szcze−

gólności, czy transformator TR1 nie zo−

stał omyłkowo wlutowany odwrotnie

i czy przewody sieciowe i gniazdo

wyjściowe nie dotykają elementów ukła−

du.

Układ zmontowany ze sprawnych ele−

mentów nie wymaga żadnego urucho−

miania − od razu pracuje poprawnie. Na−

leży tylko za pomocą jumperków ustawić

Układ zmontowany w obudowie KM−35B.

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/96

rojekty A

Projekty A

rojekty AVT

VVT

000001

000010

000011

000100

000101

Możliwe jest także zastosowanie in−

nego transformatora, o wyższym napię−

ciu. W takim wypadku także kondensa−

tor C1 powinien mieć odpowiednio więk−

sze napięcie nominalne i trzeba zastoso−

wać odpowiednio dobrany rezystor R2,

żeby w stanie włączenia przekaźnika wy−

konawczego REL1, napięcie na jego

cewce nie przekraczało 110...120% na−

pięcia nominalnego. Należy wtedy prze−

ciąć ścieżkę umieszczoną pod rezysto−

rem R2.

Wybór adresu i czynnych

rozkazów

Generalnie są tu dwie możliwości.

Pierwsza to wykorzystanie nieużywa−

nych (lub rzadko używanych) klawiszy pi−

lota telewizyjnego. Ponieważ adres od−

biornika telewizyjnego wynosi “0”, na

pewno należy zewrzeć jumpery adreso−

we oznaczone na schematach i płytce

drukowanej: 1, 2, 4. Trzeba też wybrać

dwa nieużywane klawisze pilota, których

numery w kodzie dwójkowym różnią się

jedynie ostatnią cyfrą.

Dla ułatwienia, na rysunku 3 pokaza−

no przyporządkowanie numerów rozka−

zów poszczególnym klawiszom bodaj

najpopularniejszego i najtańszego pilota

Elemis.

Autor, w egzemplarzach modelo−

wych, wybrał łatwe do zapamiętania, są−

siadujące klawisze, czerwony i zielony,

używane do szybkiego wyszukiwania

stron telegazety. Odpowiadające im roz−

kazy mają numery 110111 i 110110 (55

i 54). Na płytce należy więc zewrzeć

jumpery oznaczone 32, 16, 4, 2. (Na wy−

jściu dekodera U3 występuje zanegowa−

ny numer rozkazu, ale zwarcie jumpera

nie oznacza podania stanu logicznego

wysokiego; jest to zwarcie do masy, czy−

li podanie stanu niskiego.)

Ten pierwszy sposób należy też wy−

korzystać, gdy posiadany odbiornik TV

pracuje w innym standardzie, niż kod

RC5. Wystarczy za kilkanaście złotych

kupić fabryczny pilot z kostką SAA3010.

Drugi sposób można zaproponować,

gdy za pomocą jednego pilota ma być

sterowanych kilka przedstawionych

przełączników. Wtedy warto albo zasto−

sować oddzielny pilot z ustawionym in−

nym niż zero adresem (w zakresie 1...7),

albo wbudować do istniejącego pilota

prosty dwupozycyjny przełącznik (zobacz

wskazówki podane w artykule “Prak−

tyczne wykorzystanie kodu RC5” w tym

numerze EdW) We wszystkich odbiorni−

kach należy ustawić ten właśnie adres,

a numery aktywnych rozkazów powinny

być w każdym egzemplarzu inne. Tym

razem nie trzeba już wyszukiwać nieuży−

wanych klawiszy, można wykorzystać

choćby klawisze numeryczne “0”...”9".

WYKAZ ELEMENTÓW

Rezystory

R1: 2,2k W

R2: nie montować

R3: 100k W

R5, R4: 10k W

R6: 68k W

RP1, RP2: 8x10k W

000110

000111

001000

001001

000000

100000

010010

011100

010100

010000

100001

010011

011101

010101

010001

Kondensatory

C1: 470µF/16V

C2: 47µF/16V

C3: 100nF ceramiczny

C4: 22nF

C5: 1µF/25V

001010

100011

100110

001110

001101

100001

110111

110110

110010

110100

Półprzewodniki

D1, D2, D3: 1N4148

D4...D8: 1N4001...7

T1: BC548

U1: CMOS 4093

U2: 74HC688 lub HCT

U3: SAA3049

U4: TFMS5360 lub SFH505A

U5: 78L05

001010

110101

101011

101100

101110

001011

101001

100000

101101

111100

101010

001111

111000

111111

001100

Rys. 3. Numery rozkazów popularnego

pilota Elemis.

Różne

TR1: TS2/14

X1: 4MHz

REL1: np. RM81 12V lub podobny

8...16A

JMP1: 8 x jumper

płytka drukowana

obudowa KM−48N

szybka czerwona do obudowy

KM−48N

przewód z wtyczką

gniazdo lub nasadka sieciowa

adres i numery rozkazów, co jak się za

chwilę okaże, jest bardzo proste.

Płytka ma wymiary umożliwiające

umieszczenie jej w małej typowej obu−

dowie KM−35B. Występuje tu jednak

pewna trudność. Produkowane czerwo−

ne szybki o szerokości 83mm mają wy−

sokość 29 i 42mm. Nie produkuje się

szybek o wysokości 35mm. Trzeba więc

użyć obudowy KM−35B o wysokości

29mm. W takim wypadku trzeba nieco

uciąć wystające części karkasu transfor−

matora, żeby zmontowana płytka zmieś−

ciła się w tak niskiej obudowie. Fotogra−

fie udowadniają, że jest to możliwe.

Gdy wymiary obudowy nie są sprawą

krytyczną, warto zastosować większą

obudowę KM−48N. Taka obudowa wcho−

dzi w skład kitu AVT−2014.

Ten drugi sposób jest tylko odrobinę

trudniejszy, wymaga bowiem jedynie

niewielkiej ingerencji w układ pilota.

Osobom, które nie chcą modyfikować

pilota, albo też nie lubią za dużo myśleć,

polecam sposób pierwszy.

W sumie obie metody nie są trudne,

a druga umożliwia kompleksową auto−

matyzację mieszkania przez wykorzysta−

nie kilku odbiorników do sterowania róż−

nymi urządzeniami. Stąd już tylko krok do

wykorzystania kodu RC5 do zdalnego

sterowania modelami pojazdów koło−

wych.

REKLAMA REKLAMA

Piotr Górecki

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 9/96

rojekty A

Projekty A

Rezystory

Kondensatory

Półprzewodniki

Różne

Piotr Górecki

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: