Radioelektronik Audio-HiFi-Video 1/2002

Uk³ad umo¿liwia

realizacjê prostego

jednokana³owego

zdalnego sterowania typu

”w³¹cz _ wy³¹cz”

za pomoc¹ typowego

pilota do sprzêtu RTV lub

nadajnika podczerwieni.

U

rz¹dzenie sk³ada siê z kilku pro-

stych bloków funkcjonalnych

z uk³adami scalonymi. S¹ to:

vvv

q

nadajnik podczerwieni emitu-

j¹cy jedynie falê noœn¹, przeznaczony dla

tych Czytelników, którzy nie dysponuj¹ ¿ad-

nym pilotem,

q

uk³ad odbiorczy z wykorzystaniem scalo-

nego odbiornika podczerwieni _ US1,

q

uk³ad formowania impulsu dodatniego

z kodu emitowanego przez nadajnik wyko-

nany przy wykorzystaniu przerzutnika mo-

nostabilnego _ US2,

q

uk³ad dekoduj¹co-wykonawczy z³o¿ony

z elementów US3, T1, T2 i przekaŸnika.

Opis uk³adów

Schemat nadajnika przedstawiono na rys. 1,

natomiast schemat odbiornika _ na rys. 2.

G³ównym elementem nadajnika jest popu-

larny uk³ad scalony 555, generuj¹cy niemo-

dulowan¹ falê noœn¹ o czêstotliwoœci 38 kHz.

Czêstotliwoœæ generowanego przebiegu pro-

stok¹tnego jest uzale¿niona od wartoœci ele-

mentów C1, R2 i R3. Poniewa¿ zastosowa-

no potencjometr R3, istnieje mo¿liwoœæ regu-

lacji czêstotliwoœci. Wytworzona fala noœna

steruje kluczem tranzystorowym T1, który w-

³¹cza w takt przebiegu diody D1, D2 i D3

emituj¹ce podczerwieñ. W³¹czenie nadajnika

nastêpuje po zwarciu zestyków miniaturowe-

go prze³¹cznika SW1, doprowadzaj¹cego

napiêcie 9 V z baterii 6F22.

Wyemitowana fala noœna trafia do uk³adu

odbiorczego, gdzie zostaje poddana detek-

cji przez scalony odbiornik podczerwieni _

US1 (rys. 2). Uk³ad ten jest wyposa¿ony

w prosty filtr zaporowy œwiat³a dziennego,

dziêki czemu reaguje jedynie na podczer-

wieñ. Prosty uk³ad optyczny kszta³tuje odpo-

wiedni obszar detekcji. Wyjœcie uk³adu sca-

lonego US1 jest kompatybilne ze standardem

ZDALNE STEROWANIE

URZ¥DZEÑ DOMOWYCH

doprowadzony do prze-

rzutnika monostabilnego _ US2. Przerzut-

nik jest wyzwalany pierwszym ujemnym zbo-

czem w zdekodowanym przebiegu TTL. Za-

daniem przerzutnika jest zamiana szeregu im-

pulsów TTL, odpowiadaj¹cych odpowiednim

kodom steruj¹cym z pilota, na jeden stabilny

impuls wyzwalaj¹cy, który prze³¹cza jeden

z przerzutników typu D, zawartych w uk³adzie

scalonym US3. Ka¿dy impuls z uk³adu sca-

lonego US2, doprowadzony do przerzutnika

D, powoduje zmianê wyjœcia Q na przeciw-

n¹ i w konsekwencji w³¹czenie lub wy³¹cze-

nie uk³adu wykonawczego z tranzystorami

T1, T2 i przekaŸnikiem Pk1. Przerzutnik

D jest wyposa¿ony w uk³ad automatycznego

zerowania po w³¹czeniu napiêcia zasilaj¹ce-

go, z³o¿ony z elementów C3 i R4. Dziêki

niemu zawsze po w³¹czeniu zasilania, na

wyjœciu Q panuje stan niski.

Odbiornik jest zasilany ze Ÿród³a napiêcia

sta³ego, stabilizowanego, o wartoœci +5 V.

Monta¿ i uruchomienie

Monta¿ przedstawionej konstrukcji rozpo-

czynamy od wykonania p³ytek drukowanych

r

Z PRAKTYKI

20

przedstawionych na rys. 3 i 4. P³ytki zosta³y

tak zaprojektowane, aby mo¿na je by³o wy-

konaæ pisakiem do druku z koñcówk¹ 0,5

mm. Czytelnicy, którzy nie zechc¹ wykony-

waæ w³asnorêcznie p³ytek, mog¹ wykorzystaæ

dostêpne w handlu uniwersalne p³ytki druko-

wane. Je¿eli dysponujemy jakimkolwiek

sprawnym pilotem RTV, to mo¿emy nie robiæ

nadajnika podczerwieni.

Rozmieszczenie elementów przedstawiono

na rys. 5 i 6. Monta¿ rozpoczynamy od wlu-

towania zwór oznaczonych na schematach

monta¿owych jako ZW. W dalszej kolejnoœci

lutujemy pozosta³e elementy elektroniczne.

Uruchomienie nadajnika rozpoczynamy od

w³¹czenia baterii 6F22 i ustawienia czêstotli-

woœci generowanego przebiegu na 38 kHz.

Czêstotliwoœæ ta jest czêstotliwoœci¹ œrod-

kow¹ filtru œrodkowo-przepustowego, wbudo-

wanego w scalone odbiorniki podczerwieni

(istnieje kilka wyj¹tków). Jej wartoœæ nale¿y

ustawiæ z dok³adnoœci¹ nie gorsz¹ ni¿

±

0,5

kHz. Nadajnik nale¿y umieœciæ w niewielkiej

obudowie z tworzywa, razem z bateri¹ zasi-

laj¹c¹. Nale¿y te¿ zadbaæ o dobry dostêp

do przycisku steruj¹cego SW1.

Rys. 1. Schemat nadajnika

Rys. 2. Schemat odbiornika

TTL-CMOS. Sygna³ wyj-

œciowy ma postaæ zde-

modulowanego przebie-

gu TTL w przypadku sy-

gna³u pochodz¹cego z pi-

lota RTV, lub ujemnego

impulsu o czasie trwania

rzêdu kilkuset milisekund,

dla niemodulowanej fali

noœnej z naszego nadaj-

nika. Sygna³ ten jest

21

Zmontowany uk³ad odbiornika nale¿y wstêp-

nie do³¹czyæ do zasilacza stabilizowanego +5

V w celu sprawdzenia poprawnoœci jego

dzia³ania. Na wyjœciu przerzutnika D powinien

pojawiæ siê stan niski. Jeœli z jakichkolwiek po-

wodów tak siê nie stanie, to nale¿y zwiêkszyæ

wartoœæ kondensatora C3. Nastêpnie trzeba

pos³u¿yæ siê pilotem RTV lub naszym nadaj-

nikiem, aby sprawdziæ poprawnoœæ odbio-

ru. Na wyjœciu 1 uk³adu scalonego US1 po-

winien pojawiæ siê ci¹g zdekodowanych im-

pulsów lub pojedynczy impuls o d³ugoœci

kilkuset milisekund, w przypadku u¿ycia na-

szego nadajnika. Nastêpnie sprawdzamy ja-

ka jest szerokoϾ impulsu generowanego

przez przerzutnik monostabilny US2 (np. za

pomoc¹ oscyloskopu z kalibrowan¹ podsta-

w¹ czasu). W przypadku wspó³pracy z pilo-

tem RTV impuls ten powinien byæ nieco

d³u¿szy ni¿ czas trwania ca³ego kodu steru-

j¹cego, emitowanego przez pilota. Zapewni

Radioelektronik Audio-HiFi-Video 1/2002

to stabiln¹ pracê. Odpowiednie sta³e czaso-

we s¹ okreœlone przez elementy R6 i C4. Ich

zwiêkszenie powoduje wyd³u¿enie czasu

trwania impulsu, zmniejszenie skraca ten

impuls. Ewentualn¹ korekcjê nale¿y dokonaæ

jedynie przez zmianê wartoœci rezystora R6,

jednak w wiêkszoœci przypadków jakiekolwiek

korekcje w ogóle nie bêd¹ potrzebne.

W razie k³opotów z nabyciem d³awika L1

mo¿na w jego miejsce wlutowaæ rezystor

o wartoœci 47

Ω

.

Je¿eli uk³ad reaguje poprawnie na sygna³y

steruj¹ce, to mo¿emy teraz umieœciæ odbior-

nik w niewielkiej metalowej obudowie po³¹-

czonej elektrycznie z mas¹ uk³adu. Zasilanie

do uk³adu nale¿y doprowadziæ za pomoc¹

kondensatora przepustowego umieszc-

zonego w œciance obudowy. Kondensator

przepustowy ³¹czymy wewn¹trz obudowy

z p³ytk¹ odbiornika przez d³awik o indukcyj-

noœci 100

÷

470

µ

H. Zapewni to wymagan¹

odpornoœæ uk³adu na impulsy zak³ócaj¹ce, ja-

kie mog¹ pojawiæ siê w sieci zasilaj¹cej lub

w najbli¿szym otoczeniu (w postaci impul-

sów elektromagnetycznych). W ostatecz-

noœci mo¿na to po³¹czenie wykonaæ ka-

wa³kiem przewodu, lub lepiej prostym, w³a-

snorêcznie wykonanym d³awikiem powsta-

³ym przez nawiniêcie kilkudziesiêciu zwojów

przewodu DNE 0,2 na korpusie rezystora

M£T 0,5 W o rezystancji kilkudziesiêciu kilo-

omów. Drugi przewód zasilaj¹cy (masa) ³¹-

czymy bezpoœrednio z obudow¹ i mas¹ p³yt-

ki drukowanej odbiornika.

Propozycje wykorzystania uk³adu

Najprostszym z mo¿liwych zastosowañ urz¹-

dzenia jest w³¹czanie i wy³¹czanie niewielkie-

go obci¹¿enia, np. lampy na biurku. Mo¿liwe

jest tak¿e wykorzystanie tego uk³adu do ste-

rowania ró¿nego rodzaju zabawek i modeli

wykonanych przez Czytelników. Sterowanie

tego typu mo¿e siê odbywaæ w pomieszcze-

niach zamkniêtych, w których nie pracuj¹

¿adne inne systemy zdalnego sterowania

w podczerwieni lub na wolnym powietrzu.

Funkcjonowanie innych bliskich urz¹dzeñ

tego typu spowoduje, ¿e nasz odbiornik bê-

dzie reagowa³ na obce sygna³y steruj¹ce.

Dlatego konstrukcja pod ¿adnym pozorem nie

mo¿e byæ wykorzystana w zastosowaniach

przemys³owych, gdzie mog³aby stanowiæ po-

tencjalne zagro¿enie dla bezpieczeñstwa

ludzi. W systemach, w których trzeba braæ

pod uwagê bezpieczeñstwo ludzi, nale¿y

wykorzystywaæ konstrukcje, które rozpozna-

j¹ kody steruj¹ce.

Inn¹ mo¿liwoœci¹ wykorzystania odbiornika

jest zastosowanie go w serwisach do spraw-

dzania pilotów (nadajników) zdalnego sterowa-

nia urz¹dzeñ RTV. W miejsce przekaŸnika

montujemy wtedy LED wraz z rezystorem

ograniczaj¹cym. Dioda D1 staje siê zbêdna.

Testowanie pilota polega na kolejnym naciska-

niu wszystkich jego klawiszy. Zapalenie siê lub

zgaœniêcie LED bêdzie œwiadczyæ o wyemito-

waniu przez pilota impulsu steruj¹cego. Nie-

stety, tego rodzaju orientacyjny test nie pozwo-

li na analizê kodu steruj¹cego, emitowanego

przez pilota. Aby mo¿na by³o sprawdziæ kody,

nale¿y pos³u¿yæ siê analizatorem stanów lo-

gicznych, pod³¹czonym do wyjœcia uk³adu

scalonego US1, lub do koñcówki 3 US2. W za-

stêpstwie analizatora stanów mo¿na te¿ wy-

korzystaæ oscyloskop cyfrowy z pamiêci¹ re-

jestrowanego przebiegu.

W konstrukcji zaprezentowanej wartykule mo¿-

na wykorzystaæ scalone odbiorniki podczer-

wieni typu IS1U60, IS1U621, IRM8601S,

IRM8602S, IRM8608S, IRM8752, dostêpne

w sprzeda¿y wysy³kowej w firmie ELFAPolska.

Mariusz Janikowski

n

[e-mail]

Rys. 3.

P³ytka

drukowana

nadajnika

(skala 1:1)

Rys. 4.
P³ytka
drukowana
odbiornika
(skala 1:1)

Rys. 6.
Rozmieszczenie
elementów
na p³ytce drukowanej
odbiornika

Rys. 5.
Rozmieszczenie
elementów
na p³ytce drukowanej
nadajnika