Обратился к ко мне один человек с просьбой сделать ему ворота на радиоуправлении. Сначала мной было предложено разработать и создать плату с нуля, но подумав, было решено приобрести готовую с Китая. Так, для клиента, будет быстрее и дешевле.
В Китае был куплен вот такой модуль дистанционного управления четырьмя нагрузками + два пульта.
Китайцы как всегда батарейки в комплект не кладут, так что если надумали покупать, то пока будет идти товар, купите себе батарейки. Не знаю что размер батареек, но они на 12 вольт. По длине они короче мизинчиковых, но немного толще их.
Пока я ждал товар, товарищ передал мне посылку: однофазный конденсаторный электродвигатель; кнопочный пост; пускатели; концевики и провода.
Первая проблемой с которой я столкнулся, это было осуществление реверса. Разобраться мне в этом помог видео-ролик, где автор ОЧЕНЬ подробно рассказывает как собрать схему реверса и как ее подключить. К сожалению, схема не совсем проста для того, чтобы я смог ее нарисовать, но она проста в понимании и сборке.
После сборки пускателей в схему реверс и подключения кнопочного поста, нужно было подключить двигатель. С первого раза конечно же у меня ничего не получилось, но благодаря гуглу и опытам, я открыл для себя вот такую схему:
Из электродвигателя выходят четыре провода А, Б, Ц и Д. Тестером мы легко находим концы двух обмоток, но дальше встает вопрос, какая обмотка рабочая, а какая пусковая. Как я выяснил, рабочая обмотка ВСЕГДА будет иметь меньшее сопротивление. Теперь обратите внимание как я подключил ее. Конец Д всегда соединен с нулем питания. Так как в схематике реверс, работает только один пускатель при вращении в одну сторону, а при вращении в другую работает второй пускатель, то колодки 1 и 3 обеих пускателей были запараллелены и подключены с одной стороны к фазе питания, а другой к выводу Ц рабочей обмотки.
Реверс пусковой обмотки прост. Во входной части пускателей соединяем одинаковые клеммы 2 с 2 и 3 с 1 и подаем на них питание. На выходной стороне соединяем 2 с 1 и 3 с 2 и подключаем выходы Aи Б пусковой обмотки.
Теперь поговорим о подключении платы дистанционного управления. Она имеет 4 реле, но нам понадобится только 3. На плате есть джампер переключения функций включения реле. Устанавливаем джампер так, чтобы пока кнопка на пульте нажата, реле работает, когда кнопка отжимаем, выключается и реле.
Здесь тоже ничего сложно. Первое реле подключаем последовательно красной стоповой кнопке. Остальные реле подключаем паралельно пусковым кнопкам. Предварительно нужно сказать, что это нужно делать только после того, как посмотрите видео о схеме реверс.
Всем привет. Представляю на общее обозрение самодельный пульт радиоуправления для управления различными объектами на расстоянии. Это может быть машинка, танк, катер и т.д. изготовленное мной для “детского” радио кружка. С применением радио модуля NRF24L01 и микроконтроллера ATMEGA16.
Давно у меня лежала коробка одинаковых поломанных игровых джойстиков от приставок. Досталась от игрового заведения. Особого применения в неисправных игровых джойстиках я не видел, да и выкидывать или разбирать жалко. Вот и стояла коробка мертвым грузом пылилась. Идея применения игровых джойстиков, пришла, как только пообщался со своим приятелем. Приятель вел кружок для юных радиолюбителей в интернате, причем бесплатно по выходным, приобщал любознательных детишек к миру радиоэлектроники. Дети они ведь как губка, впитывают информацию. Так как я сам очень приветствую подобные кружки для детей, а тут еще и в таком месте. То и предложил идею, как задействовать нерабочие джойстики. Идея заключалась в следующем: создать самодельный радио дистанционный пульт управления моделями, собранными своими руками, который хотелось бы предложить детям для изучения проекта. Идея ему очень понравилась, учитывая, что финансирование детских учреждений мягко сказать не очень, да и мне был интересен данный проект. Пускай я тоже внесу свою лепту в развитие радио кружка.
Цель проекта создать законченное устройство не только как радио дистанционный пульт, но и ответную часть на радиоуправляемый объект. Учитывая, что пульт для детей то и подключение приёмной части на модель, также должно быть по возможности простым.
Сборка и комплектующие:
Разобрав игровой джойстик на составляющие, сразу стало ясно, нужно изготовить новую печатную плату, причем, весьма необычной формы. Сначала, хотел развести печатную плату на микроконтроллер ATMEGA48, но как оказалось портов микроконтроллера просто не хватает под все кнопки. Конечно, такое количество кнопок в принципе не нужно и можно было ограничиться только четырьмя портами микроконтроллера АЦП для двух джойстиков и два порта для тактовых кнопок, размещенных на джойстиках. Но мне захотелось по возможности максимально большое количество кнопок задействовать, кто знает, чего там детишки ещё захотят добавить. Так была рождена печатная плата под микроконтроллер ATMEGA16. Сами микроконтроллеры у меня были в наличии, остались от какого-то проекта.
Резинки на кнопках очень сильно были изношены, и восстановлению не подлежали. Но это не удивительно учитывая, где джойстики использовались. По этой причине применил тактовые кнопки. Пожалуй, к минусам тактовых кнопок можно отнести сильное щелканье, возникавшие в результате нажатия на кнопку. Но для данного проекта это весьма терпимо.
Плату с джойстиками не пришлось переделывать, оставил какая есть, что значительно сэкономило времени. Торцевые кнопки также сохранил в первоначальном виде.
В качестве приемопередатчика выбрал радиомодуль NRF24L01, так как цена весьма мала в Китае по цене 0.60$ за шт. купил. Несмотря на свою малую стоимость, радиомодуль обладает не малыми возможностями и конечно мне подходил. Следующей проблемой, с которой столкнулся, а собственно где радиомодуль разместить. Пространство в корпусе свободного маловато, по этой причине радио модуль разместил в одной из ручек корпуса джойстика. Даже фиксировать не пришлось, модуль плотно прижимался, когда собирался полностью корпус.
Пожалуй, самой большой проблемой стал вопрос с питанием для радио пульта. Покупка каких-то специализированных аккумуляторов, скажем литиевых, влетало в немалую копеечку, так как собирать решено было семь комплектов. Да и оставшееся свободное пространство в корпусе не очень позволяло использовать стандартные аккумуляторы серии AA. Хотя потребление и не значительное можно использовать разные подходящие источники питания. Как всегда, на помощь пришла дружба, коллега на работе подогнал аккумуляторы литиевые плоские от мобильных телефонов и бонусом зарядки к ним. Все же немного пришлось переделать их, но это незначительно и гораздо лучше, чем делать с нуля зарядку для аккумуляторов. Вот на плоских литиевых аккумуляторах я и остановился.
В процессе испытания радио модуль, свою заявленную дальность оправдал и уверенно работал по прямой видимости на расстоянии 50 метров, через стены дальность значительно уменьшилась. Также было в планах установить вибромотор, который реагировал, скажем на какие-то столкновения или другие действия в радиоуправляемой модели. В связи с этим предусмотрел на печатной плате транзисторный ключ для управления. Но дополнительные усложнения я оставил на потом сначала нужно обкатать программу, так как она ещё сыровата. Да и конструкция, учитывая, что это прототип требует мелких доработок. Вот так как говорится “с миру по нитке”, практически с минимальными вложениями был создан пульт радиоуправление.
В этой статье, вы увидите как сделать радиоуправление на 10 команд своими руками. Дальность действия данного устройства 200 метров на земле и более 400м в воздухе.
Схема была взята на сайте vrtp.ru
Передатчик
Приемник
Нажатие кнопок может производиться в любой последовательности, хоть все сразу все работает стабильно. С помощью его можно управлять разными нагрузками: воротами гаража, светом, моделями самолетов, автомобилей и так далее… В общем чем угодно, все зависит от вашей фантазии.
Для работы нам потребуются список деталей:
1) PIC16F628A-2 шт (микроконтроллер) (ссылка на алиекспрес
pic16f628a
)
2) MRF49XA-2 шт (радио трансмиттер) (ссылка на алиекспрес
MRF 49 XA
)
3) Катушка индуктивности 47nH (или намотать самому)-6шт
Конденсаторы:
4) 33 мкФ (электролитический)-2 шт
5) 0,1 мкФ-6 шт
6) 4,7 пФ-4 шт
7) 18 пФ-2 шт
Резисторы
8) 100 Ом-1 шт
9) 560 Ом-10 шт
10) 1 Ком-3 шт
11) светодиод-1 шт
12) кнопки-10 шт
13) Кварц 10MHz-2 шт
14) Текстолит
15) Паяльник
Как видите устройство состоит из минимум деталей и под силу каждому.
Стоит только захотеть. Устройство очень стабильное, после сборки
работает сразу. Схему можно делать как на печатной плате. Так и навесным
монтажом (особенно для первого раза, так будет легче программировать).
Для начала делаем плату. Распечатываем
И травим плату .
Припаиваем
все компоненты, PIC16F628A лучше припаивать самым последним, так как
его нужно будет еще запрограммировать. Первым делом припаиваем MRF49XA
Главное очень аккуратно, у нее очень тонкие выводы. Конденсаторы для наглядности. Самое главное не перепутать полюса на конденсаторе 33 мкФ так как у него выводы разные, один +, другой -. Все остальные конденсаторы припаиваете как хотите у них нет полярности на выводах
Катушки можно использовать покупные 47nH но лучше намотать самому, все они одинаковые (6 витков провода 0,4 на оправке 2 мм)
Когда все припаяно, хорошо все проверяем. Далее берем PIC16F628A, его нужно запрограммировать. Я использовал PIC KIT 2 lite и самодельную панельку
Вот ссылка на программатор ( Pic Kit2 )
Вот схема подключения
Это все просто, так что не пугайтесь. Для тех кто далек от электроники, советую не начинать с SMD компонентов, а купить все в DIP размере. Я сам так делал в первый раз
И все это реально заработало с первого раза
Открываем программу, выбираем наш микроконтроллер
Эта система радиоуправления предназначена для выполнения одной команды, в то-же время её модно расширить до четырёх-пяти команд. К её достоинствам можно отнести минимальные габариты платы приёмника, и сведение к минимуму числа его высокочастотных катушек. Систему можно использовать в каких-либо пусковых устройствах, в системе охранной сигнализации, персонального вызова, или дистанционного управления моделями и приборами.
Во всех этих случаях когда нудно дистанционное управление с расстояния до 500-500м в городе, и до 5000м в открытом пространстве или над водой.
Технические характеристики:
1. Рабочая частота канала............. 27,12 Мгц.
2. Мощность передатчика.............. 600 мВт.
3. Напряжение питания передатчика......... 9 В.
4. Ток потребления передатчиком............. 0,3 А.
5. Чувствительность приёмника............... 2мкв.
6. Селективность при расстройке на 10 кгц......... 36 дб.
7. Напряжение питания приемника........... 3,3-5В.
8. Ток потребления приёмника в покое............... 12 мА.
9. Ток потребления приёмником при срабатывании - 60 мА, и зависит от типа используемого реле.
Принципиальная схема и монтажная приёмного тракта изображена на рисунке 1. Радиочастотный сигнал от антенны через переходной конденсатор С1 поступает в входной контур L1 С2 настроенный на частоту 27,12 Мгц. С выхода этого контура сигнал поступает на высокочастотный усилитель на полевом транзисторе VT1. Диод VD1 служит для ограничении исходного сигнала при не большом расстоянии между антеннами приёмника и передатчика.
Этот транзистор согласует несимметричный высокоомный выход контура с симметричным низкоомным входом микросхемы DA1, которая выполняет функции преобразователя частоты. Частота гетеродина определяется частотой резонанса резонатора Q1. В данном случае частота гетеродина 26,655 мгц. Сигнал промежуточной частоты 465 кгц выделяется на нагрузке преобразователя резисторе R3.
С этого резистора сигнал ПЧ через пьезокерамический фильтр Q2 (он определяет всю селективность) поступает на микросхему DA2, на которой выполнен усилитель промежуточной частоты, амплитудный детектор, система АРУ и усилитель низкой частоты. С выхода детектора микросхемы (выгод 8) низкочастотное напряжение амплитудой 50-100 мВ поступает через подстроечный резистор R8 на вход УЗЧ, который усиливает этот сигнал до 1,5 - 2 В.
Усиленный низкочастотный сигнал с вывода 12 микросхемы, через С1В поступает на каскад на транзисторе VT2. Это рефлексный ключевой каскад. Он усиливает переменное напряжение, которое с его коллектора поступает на колебательный контур L2 С19, настроенный на 1250 гц.
Если входное напряжение имеет эту частоту контур входит в резонанс и на катоде диода VD2 появляется постоянное напряжение, которое приводит к открыванию транзистора. Его коллекторный ток увеличивается и как только достигает значения срабатывания реле XS оно срабатывает и замыкает или размыкает своими контактами цепь устройства, подлежащего управлению.
Конструктивно приёмник собран на малогабаритной печатной плате, схема которой изображена в натуральную величину. Нужно использовать малогабаритные детали. Катушка L1 наматывается на цилиндрическом ферритовом стержне диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Она содержит 14 витков провода ПЭВ-0,31. Наматывают её так, чтобы сердечник мог с некоторым трением двигаться в ней. Пьезокерамический фильтр тоже малогабаритный - ФГЛП061-02 на 465 кгц. Можно использовать и другой фильтр на эту частоту важно, чтобы габариты позволяли.
Реле - РЭС55 - герконовое, паспорт РС4.569.603. Это реле допускает ток коммутации до 0,25А. Можно использовать другое малогабаритное реле, например РЭС43 или РЭС44. Катушка низкочастотного контура L2 намотана на ферритовом кольце К7-4-2 из феррита 400НН, она содержит 350 витков провода ПЭВ-0,06.
Настройка ВЧ части приёмника сводится к настройке входного контура на частоту канала. Настройка каскада на VT2 сводится к установке режима таким образом, чтобы при выключенном модуляторе передатчика контакты реле находились в обесточенном положении. Режим устанавливают подбором R9, в некоторых случаях его можно исключить. R8 подстраивают таким образом, что-бы была максимальная чувствительность и при этом реле не срабатывало от шумов.
Принципиальная схема передатчика изображена на рисунке 2. Задающий генератор передатчика выполнен на VT1 с кварцевой стабилизацией частоты. Кварцевый резонатор Q1 выбран на частоту несущей - 27,12 Мгц. Напряжение этой частоты выделяется в дросселе L1 и через конденсатор С8 поступает на усилитель мощности на транзисторе VT2. Усиленное напряжение ВЧ выделяется на дросселе L3.
Для согласования с антенной используется двойной "51" образный контур на элементах L4, L5, С12, С13, С14 и С15. Он согласует по входному сопротивлению антенну и выход передатчика, и отфильтровывает гармоник несущей частоты. Катушка L6 используется для увеличения эквивалентной длины антенны и следовательно к увеличению отдаваемой энергии.
Для модуляции используется ключевой каскад на транзисторе VT3. При подаче на его базу отрицательного относительно эмиттера напряжения он открывается и подаёт питание на усилитель мощности.
Прямоугольные импульсы для управления модулятором вырабатывает мультивибратор на микросхеме D1. Частота генерации определяется конденсатором С3 и резисторами R1 и R2. Элемент D1.3 выполняет роль формирователя импульсов, а D1.4 выключателя модуляции.
В рабочем режиме при отсутствии команды питание поступает на передатчик (S2 замкнут). Тумблер S1 в этом случае замкнут, и на выходе элемента D1.4 устанавливается напряжение близкое к нулю (относительно минуса питания). Это напряжение является отрицательным по отношению к эмиттеру VT3. Оно через R5 поступает на базу этого транзистора и открывает его.
В результате в режиме отсутствия команды передатчик излучает не модулированный сигнал. Это нужно для того, чтобы забить высокочастотный тракт приёмника и исключить влияние на его работу электрических помех и атмосферных шумов. Для того, чтобы послать команду нужно разомкнуть тумблер S1. Тогда элемент D1.2 откроется и пропустит через себя прямоугольные импульсы от мультивибратора.
Передатчик будет излучать модулированный сигнал, реле приёмника сработает. Если нет опасности от помех и расстояние между приёмником и передатчиком небольшое можно исключить постоянное излучение, разомкнув S1 и посылать команды только замыкая S2. Такой режим нужно использовать при работе аппаратуры в охранном комплексе, так как занимать частоту на столь длительное время нельзя.
Передатчик смонтирован на печатной плате, рисунок которой в натуральную величину изображен на рисунке 2. В передатчике делать минимальные габариты платы не обязательно и можно использовать не такие малогабаритные детали как в приёмнике.
Микросхему К176ЛА7 можно заменить на K561ЛA7 или при изменении разводки платы на К564ЛА7. Транзистор VT1 можно использовать КТ608 с любой буквой, VT2 - КТ606, КТ907. VТ3 - KT816 или ГТ403.
Катушки передатчика L4 и L5 бескаркасные, они имеют диаметр 7 мм и длину 10 мм, L4 содержит 15 витков ПЭВ-0,61, L6 20 витков ПЭВ-0,56. Катушка L6 выполнена так-же как и катушка входного контура приёмника, она имеет ферритовый сердечник. Она содержит 18 витков ПЭВ-0,2. Дроссели L1, L2 и L3 наматываются на постоянных резисторах МЛТ-0,5 сопротивлением не менее 100-с проводом ПЭВ-0,16, по 40 витков. В качестве антенны используется штырь длиной 75 см.
Настройка
Передатчик настраивают при помощи волномера с индикатором напряженности поля или высокочастотным осциллографом (С1-65) с катушкой на входе. В обеих случаях тумблер S1 замыкают и измеряют напряжение на коллекторе VT3, оно должно быть близко к напряжению питании.
Затем с подключенной рабочей антенной путём сжатия и раздвигании витков L4 и L5, подстройкой С13 и изменяем индуктивности перемещением сердечника L6 добиваются максимального неискаженного синусоидального сигнала основной частоты (по ошибке можно настроиться на гармонику), регистрируемого волномером или осциллографом с расстояния около 1 метра от антенны.
Теперь можно включить модуляцию тумблером S1. Теперь на экране осциллографа должен быть виден модулированный сигнал если уменьшить период развёртки осциллографа на его экране появятся сплошные прямоугольники, они не должны иметь искажений и выбросов. Сопряжение низкочастотных настроек приемника и передатчика производится в передатчике подстройкой резистора по максимальной дальности срабатывания.
Если нужно сделать несколько команд нужно сделать переключатель, который будет коммутировать несколько резисторов R2. В приёмнике нужно сделать несколько каскадов, аналогичных каскаду на VT2, которые будут отличаться только емкостью С19, и и подключить их к точке "А" (рис.1). Рекомендуемые емкости С19 для четырёх команд - 0,15 мкф, 0,1 мкф, 0,068 мкф и 0,033 мкф.
После настройки все катушки передатчика и входную катушку приёмника нужно зафиксировать эпоксидной смолой.
Кто из начинающих радиолюбителей не хотел сделать какое-нибудь устройство с управлением по радиоканалу? Наверняка многие.
Давайте рассмотрим, как на базе готового радиомодуля собрать несложное радиоуправляемое реле.
В качестве приёмо-передатчика я использовал готовый модуль. Купил его на AliExpress вот у этого продавца .
Комплект состоит из пульта-передатчика на 4 команды (брелок), а также платы приёмника. Плата приёмника выполнена в виде отдельной печатной платы и не имеет исполнительных цепей. Их необходимо собрать самому.
Вот внешний вид.
Брелок добротный, приятный на ощупь, поставляется с батарейкой 12V (23А).
В брелоке встроена плата, на которой собрана довольно примитивная схема пульта-передатчика на транзисторах и шифраторе SC2262 (полный аналог PT2262). Смутило то, что на микросхеме в качестве маркировки указано SC2264, хотя из даташита известно, что дешифратор для PT2262 - это PT2272. Тут же на корпусе микросхемы чуть ниже основной маркировки указано SCT2262. Вот и думай, что к чему . Что ж, для Китая это не удивительно.
Передатчик работает в режиме амплитудной модуляции (АМ) на частоте 315 МГц.
Приёмник собран на небольшой печатной плате. Радиоприёмный тракт выполнен на двух SMD-транзисторах с маркировкой R25 - биполярных N-P-N транзисторах 2SC3356. На операционном усилителе LM358 реализован компаратор, а к его выходу подключен дешифратор SC2272-M4 (она же PT2272-M4).
Как работает устройство?
Суть работы сего устройства такова. При нажатии на одну из кнопок пульта A, B, C, D передаётся сигнал. Приёмник усиливает сигнал, а на выходах D0, D1, D2, D3 платы приёмника появляется напряжение 5 вольт. Вся загвоздка в том, что 5 вольт на выходе будет только пока нажата соответствующая кнопка на брелоке. Стоит отпустить кнопку на пульте - напряжение на выходе приёмника пропадёт. Упс. В таком случае не получиться сделать радиоуправляемое реле, которое бы срабатывало при кратковременном нажатии кнопки на брелоке и отключалось при повторном.
Связано это с тем, что существуют разные модификации микросхемы PT2272 (китайский аналог - SC2272). А в такие модули почему то ставят именно PT2272-M4, у которых нет фиксации напряжения на выходе.
А какие же бывают разновидности микросхемы PT2272?
PT2272-M4 - 4 канала без фиксации. На выходе соответствующего канала +5V появляется только тогда, пока нажата кнопка на брелоке. Именно такая микросхема используется в купленном мной модуле.
PT2272-L4 - 4 зависимых канала с фиксацией. Если включается один выход, то другие отключаются. Не совсем удобно, если необходимо независимо управлять разными реле.
PT2272-T4 - 4 независимых канала с фиксацией. Самый лучший вариант для управления несколькими реле. Поскольку они независимы, то каждое может выполнять свою функцию независимо от работы других.
Что же сделать, чтобы реле срабатывало так, как нам нужно?
Тут есть несколько решений:
Выдираем микросхему SC2272-M4 и вместо неё ставим такую же, но с индексом T4 (SC2272-T4). Теперь выходы будут работать независимо и с фиксацией. То есть можно будет включить/выключить любое из 4 реле. Реле будут включаться при нажатии кнопки, и выключаться при повторном нажатии на соответствующую кнопку.
Дополняем схему триггером на К561ТМ2. Так как микросхема К561ТМ2 состоит из двух триггеров, то понадобиться 2 микросхемы. Тогда будет возможность управлять четырьмя реле.
Используем микроконтроллер. Требует навыков программирования.
На радиорынке микросхему PT2272-T4 я не нашёл, а заказывать с Ali целую партию одинаковых микрух счёл нецелесообразным. Поэтому для сборки радиоуправляемого реле решил использовать второй вариант с триггером на К561ТМ2.
Схема достаточно проста (картинка кликабельна).
Вот реализация на макетной плате.
На макетке я быстренько собрал исполнительную цепь только для одного канала управления. Если взглянуть на схему, то можно увидеть, что они одинаковые. В качестве нагрузки на контакты реле нацепил красный светодиод через резистор в 1 кОм.
Наверняка заметили, что в макетку я воткнул готовый блок с реле. Его я вытащил из охранной сигнализации. Блок оказался очень удобным, так как на плате уже было распаяно само реле, штыревой разъём и защитный диод (это VD1-VD4 на схеме).
Пояснения к схеме.
Приёмный модуль.
Вывод VT - это вывод, на котором появляется напряжение 5 вольт, если был принят сигнал от передатчика. Я к нему подключил светодиод через сопротивление 300 Ом. Номинал резистора может быть от 270 до 560 Ом. Так указано в даташите на микросхему.
При нажатии на любую кнопку брелока светодиод, который мы подключили к выводу VT приёмника, будет кратковременно вспыхивать - это свидетельствует о приёме сигнала.
Выводы D0, D1, D2, D3; - это выходы микросхемы дешифратора PT2272-M4. С них мы будем снимать принятый сигнал. На этих выходах появляется напряжение +5V, если был принят сигнал от пульта управления (брелока). Именно к этим выводам подключаются исполнительные цепи. Кнопки A, B, C, D на пульте (брелоке) соответствуют выходам D0, D1, D2, D3.
На схеме приёмный модуль и триггеры запитываются напряжением +5V от интегрального стабилизатора 78L05. Цоколёвка стабилизатора 78L05 показана на рисунке.
Буферная цепь на D-триггере.
На микросхеме К561ТМ2 собран делитель частоты на два. На вход С приходят импульсы с приёмника, и D-триггер переключается в другое состояние до тех пор, пока на вход С не придёт второй импульс с приёмника. Получается очень удобно. Поскольку реле управляется с выхода триггера, то и оно будет включено или выключено до тех пор, пока не придёт следующий импульс.
Вместо микросхемы К561ТМ2 можно использовать К176ТМ2, К564ТМ2, 1КТМ2 (в металле с позолотой) или импортные аналоги CD4013, HEF4013, HСF4013. Каждая из этих микросхем состоит из двух D-триггеров. Их цоколёвка одинаковая, но вот корпуса могут быть разные, как, например, у 1КТМ2.
Исполнительная цепь.
В качестве силового ключа используется биполярный транзистор VT1. Я использовал КТ817, но подойдёт КТ815. Он управляет электромагнитным реле K1 на 12V. К контактам электромагнитного реле K1.1 можно подключать любую нагрузку. Это может быть лампа накаливания, светодиодная лента, электродвигатель, электромагнит замка и др.
Цоколёвка транзистора КТ817, КТ815.
Следует учесть, что мощность подключаемой к контактам реле нагрузки должна быть не меньше той мощности, на которую рассчитаны контакты самого реле.
Диоды VD1-VD4 служат защитой транзисторов VT1-VT4 от напряжения самоиндукции. В момент отключения реле в его обмотке возникает напряжение, которое противоположено по знаку тому, которое поступало на обмотку реле от транзистора. В результате транзистор может выйти из строя. А диоды по отношению к напряжению самоиндукции оказываются открытыми и "гасят" его. Тем самым они берегут наши транзисторы. Не забывайте про них!
Если хотите дополнить исполнительную цепь индикатором включения реле, то добавляем в схему светодиод и резистор на 1 кОм. Вот схема.
Теперь, когда на обмотку реле будет подано напряжение, включится светодиод HL1. Это будет указывать на то, что реле включено.
Вместо отдельных транзисторов в схеме можно использовать всего лишь одну микросхему с минимумом обвязки. Подойдёт микросхема ULN2003A . Отечественный аналог К1109КТ22 .
Это микросхема содержит 7 транзисторов Дарлингтона. Удобно то, что выводы входов и выходов расположены друг против друга, что облегчает разводку платы, да и обычное макетирование на беспаечной макетной плате.
Работает довольно просто. Подаём на вход IN1 напряжение +5V, составной транзистор открывается, и вывод OUT1 подключается к минусу питания. Тем самым на нагрузку подаётся напряжение питания. Нагрузкой может быть электромагнитное реле , электромотор, цепь из светодиодов, электромагнит и пр.
В даташите производитель микросхемы ULN2003A хвастается, что ток нагрузки каждого выхода может достигать 500 мА (0,5А), что собственно, не мало. Тут многие из нас умножат 0,5А на 7 выходов и получат суммарный ток в 3,5 ампера. Да, здорово! НО . Если микросхема и сможет прокачать через себя такой существенный ток, то на ней можно будет жарить шашлык...
На самом деле, если задействовать все выходы и пустить в нагрузку ток, то выжать без вреда для микросхемы можно будет около ~80 - 100мА на канал. Опс. Да, чудес не бывает.
Вот схема подключения ULN2003A к выходам триггера К561ТМ2.
Есть ещё одна широко распространённая микросхема, которую можно использовать - это ULN2803A.
У неё уже 8 входов/выходов. Я её выдрал с платы убитого промышленного контроллера и решил поэкспериментировать.
Схема подключения ULN2803A. Для индикации включения реле можно дополнить схему цепью из светодиода HL1 и резистора R1.
Вот так это выглядит на макетке.
Кстати, микросхемы ULN2003, ULN2803 допускают объединение выходов для увеличения максимально-допустимого выходного тока. Это может потребоваться, если нагрузка потребляет более 500 мА. Соответствующие входы также объединяются.
Вместо электромагнитного реле в схеме можно применить твёрдотельное реле (SSR - S olid S tate R elay). В таком случае, схему можно существенно упростить. Например, если применить твёрдотельное реле CPC1035N, то отпадает необходимость в питании устройства от 12 вольт. Достаточно будет 5-вольтового блока питания для питания всей схемы. Также отпадает необходимость в интегральном стабилизаторе напряжения DA1 (78L05) и конденсаторах С3, С4.
Вот так твёрдотельное реле CPC1035N подключается к триггеру на К561ТМ2.
Несмотря на свою миниатюрность, твёрдотельное реле CPC1035N может коммутировать переменное напряжение от 0 до 350 V, при токе нагрузки до 100 mA. Иногда этого достаточно, чтобы управлять маломощной нагрузкой.
Можно применить и отечественные твёрдотельные реле, я, например, экспериментировал с К293КП17Р.
Выдрал его с платы охранной сигнализации. В данной релюшке, кроме самого твёрдотельного реле, есть ещё и транзисторная оптопара. Её я не использовал - оставил выводы свободными. Вот схема подключения.
Возможности К293КП17Р весьма неплохие. Может коммутировать постоянное напряжение отрицательной и положительной полярности в пределах -230...230 V при токе нагрузки до 100 mA. А вот с переменным напряжением работать не может. То есть постоянное напряжение к выводам 8 - 9 можно подводить как угодно, не заботясь о полярности. Но вот переменное напряжение подводить не стоит.
Дальность работы.
Чтобы приёмный модуль надёжно принимал сигналы от пульта-передатчика, к контакту ANT на плате нужно припаять антенну. Желательно, чтобы длина антенны была равна четверть длины волны передатчика (то бишь λ/4). Так как передатчик брелока работает на частоте в 315 МГц, то по формуле длина антенны составит ~24 см. Вот расчёт.
Где f - частота (в Гц), следовательно 315 000 000 Гц (315 Мегагерц);
Скорость света С - 300 000 000 метров в секунду (м/c);
λ - длина волны в метрах (м).
Чтобы узнать, на какой частоте работает пульт-передатчик, вскрываем его и ищем на печатной плате фильтр на ПАВ (Поверхностно-акустических волнах). На нём обычно указана частота. В моём случае это 315 МГц.
При необходимости антенну можно и не припаивать, но дальность действия устройства сократится.
В качестве антенны можно применить телескопическую антенну от какого-нибудь неисправного радиоприёмника, магнитолы. Будет очень даже круто .
Дальность, при которой приёмник устойчиво принимает сигнал от брелока небольшое. Опытным путём я определил расстояние в 15 - 20 метров. С преградами это расстояние уменьшается, а вот при прямой видимости дальность будет в пределах 30 метров. Ожидать чего-то большего от такого простого устройства глупо, схемотехника его весьма проста.
Шифрование или "привязка" пульта к приёмнику.
Изначально, брелок и приёмный модуль незашифрованы. Иногда говорят, что не "привязаны".
Если купить и использовать два комплекта радиомодулей, то приёмник будет срабатывать от разных брелоков. Аналогично будет и с приёмным модулем. Два приёмных модуля будут срабатывать от одного брелока. Чтобы этого не происходило, применяется фиксированная кодировка. Если приглядеться, то на плате брелока и на плате приёмника есть места, где можно напаять перемычки.
Выводы от 1 до 8 у пары микросхем кодеров/декодеров (PT2262/PT2272 ) служат для установки кода. Если приглядется, то на плате пульта управления рядом с выводами 1 - 8 микросхемы есть лужёные полоски, а рядом с ними буквы H и L . Буква H - означает High ("высокий"), то есть высокий уровень.
Если паяльником накинуть перемычку от вывода микросхемы к полоске с пометкой H , то мы тем самым подадим высокий уровень напряжения в 5V на микросхему.
Буква L соответственно означает Low ("низкий"), то есть, накидывая перемычку c вывода микросхемы на полоску с буквой L, мы устанавливаем низкий уровень в 0 вольт на выводе микросхемы.
На печатной плате не указан нейтральный уровень - N . Это когда вывод микросхемы как бы "висит" в воздухе и ни к чему не подключен.
Таким образом, фиксированный код задаётся 3 уровнями (H, L, N). При использовании 8 выводов для установки кода получается 3 8 = 6561 возможных комбинаций! Если учесть, что четыре кнопки у пульта также участвуют в формировании кода, то возможных комбинаций становится ещё больше. В результате случайное срабатывание приёмника от чужого пульта с иной кодировкой становится маловероятным.
На плате приёмника пометок в виде букв L и H нет, но тут нет ничего сложного, так как полоска L подключена к минусовому проводу на плате. Как правило, минусовой или общий (GND) провод выполняется в виде обширного полигона и занимает на печатной плате большую площадь.
Полоска H подключается к цепям с напряжением в 5 вольт. Думаю понятно.
Я установил перемычки следующим образом. Теперь мой приёмник от другого пульта уже не сработает, он узнает только "свой" брелок. Естественно, распайка должна быть одинаковой как у приёмника, так и у пульта-передатчика.
Кстати, думаю, вы уже сообразили, что если потребуется управлять несколькими приёмниками от одного пульта, то просто распаиваем на них такую же комбинацию кодировки, как на пульте.
Стоит отметить, что фиксированный код не сложно взломать, поэтому не рекомендую использовать данные приёмо-передающие модули в устройствах доступа.
