UniwersalnyPpilot na podczerwień
R O J E K T Y
Uniwersalny pilot
na podczerwień
kit AVT-336
Układ prezentowany
w artykule mołna wykorzystaĘ
do zdalnego włączania/
wyłączania np. central
alarmowych, zar�wno
domowych jak
i samochodowych, sterowania
pracą r�łnych urządze�
(ekspresu do kawy, telewizora,
radioodbiornika), mołna przy
jego pomocy zbudowaĘ takłe
kodowany klucz do
mieszkania.
Dzi�ki zastosowaniu Prezentowany układ mołemy proste piloty wykorzystujące fale
wykonaĘ w dw�ch wersjach: radiowe są układami o bardzo
w urządzeniu
podstawowej, w kt�rej stanowi niskim stopniu zabezpieczenia
specjalizowanych układ�w
całkowicie autonomiczne urzą- przed �złamaniem� ich kodu.
kodujących, t� konstrukcj�
dzenie wyposałone w zasilacz Układy pilot�w wykorzystują-
cechują dobre parametry
sieciowy i mogące sterowaĘ ob- cych kod dynamiczny, zmieniają-
ułytkowe oraz prostota
ciąłeniem do 16A; cy si� po kałdym jego ułyciu, są
montału i uruchomienia.
uproszczonej, przeznaczonej do wprawdzie pozbawione tej wa-
wsp�łpracy z gotowymi układa- dy, ale są to urządzenia bardzo
mi alarmowymi, bez zasilacza kosztowne i niekiedy ich stoso-
sieciowego i z wyjściem typu ot- wanie do zabezpieczenia, np.
warty kolektor. mocno �przechodzonego� malu-
Niezalełnie od wykonywanej cha, nie ma ekonomicznego uza-
wersji, odbiornik mołemy zamon- sadnienia.
towaĘ razem z blokiem zawierają- Mamy jednak do dyspozycji
cym dekoder i układy wykonaw- inny spos�b przekazywania infor-
cze lub teł oddzielnie w pewnej macji na odległośĘ: promieniowa-
odległości od niego. nie podczerwone. Wprawdzie za-
Od dawna znane i stosowane si�g pilota pracującego na pod-
są piloty wykorzystujące do prze- czerwieni jest znacznie mniejszy
kazywania kodu fale radiowe. od zasi�gu pilota radiowego, ale
Szczeg�lną popularnośĘ zyskały jest to chyba bardzo mało istotna
sobie one w sterowaniu alarmami wada. Nie ma przecieł najmniej-
samochodowymi. Nie są to jednak szego powodu, aby włączaĘ czy
urządzenia pozbawione wad, wyłączaĘ alarm w samochodzie
a najpowałniejszą z nich jest moł- z odległości kilkuset metr�w.
liwośĘ łatwego ich �podsłuchania�. Transmisja danych w podczerwie-
Dane są przekazywane na og�lnie ni ma jedną, ogromną zalet� - jest
znanych i łatwo dost�pnych cz�s- bardzo trudna do �podsłuchania�
totliwościach fal radiowych, a za- przez niepowołane osoby. Sygnały
tem wystarczy prosty odbiornik nadawane przez radiowe piloty
i układ rejestrujący... lepiej jed- mołna odebraĘ w promieniu kil-
nak nie wdawaĘ si� w szczeg�ły! kuset metr�w od nadajnika, na-
Wprawdzie EP czytują wyłącznie tomiast zasi�g emisji w podczer-
uczciwi ludzie, ale po co kusiĘ wieni nie przekracza w propono-
licho! Wystarczy stwierdzenie, łe wanym układzie kilku metr�w.
Elektronika Praktyczna 2/97
43
Uniwersalny pilot na podczerwień
Rys. 1. Schemat elektryczny nadajnika.
Ponadto, fale radiowe rozchodzą wejściach kolejno stan wysoki kładnie ustawiĘ cz�stotliwośĘ
si� r�wnomiernie na wszystkie i niski. Jełeli obie pr�by powiodą pracy generatora U1, dostosowu-
strony, natomiast wiązka podczer- si�, oznacza to łe na badanym jąc ją do typu zastosowanego
wieni w stosunkowo niewielkim aktualnie wejściu panuje stan odbiornika.
kącie (emisja jest kierunkowa). �trzeci�. Schemat układu odbiornika
Wszystko to sprawia, łe zarejes- Naciśni�cie przycisku S1 w pi- jest przedstawiony jest na rys. 2.
trowanie kodu pilota przez ama- locie spowoduje rozpocz�cie ge- Składa si� on z trzech cz�ści:
tor�w cudzej własności jest prak- nerowania przez układ sekwencji właściwego odbiornika, układu de-
tycznie niemołliwe. impuls�w zgodnych z zaprogra- kodującego i formującego impulsy
Kolejną zaletą proponowanego mowanym kodem. Impulsy te wyjściowe oraz zasilacza wraz
układu jest łatwośĘ jego wykona- przekazywane są na wejście ze- z układem wykonawczym dułej
nia i niski koszt element�w. Nie rujące U1 (NE555) powodując klu- mocy. O ile dwie pierwsze cz�ści
czeka nas skomplikowane stroje- czowanie pracy generatora astabil- układu nie mogą istnieĘ niezaleł-
nie nadajnika i odbiornika radio- nego. Generator ten, dostrojony nie od siebie, i zawsze musimy je
wego, ale jedynie prosta regulacja, do cz�stotliwości pracy właściwej zastosowaĘ, to trzecia cz�śĘ jest
kt�rą od biedy mołemy przepro- dla zastosowanego odbiornika (w opcjonalnym modułem, z kt�rego
wadziĘ bez ładnych przyrząd�w układzie modelowym 36kHz), za- w wielu wypadkach nie b�dziemy
pomiarowych. sila za pośrednictwem rezystora korzystaĘ. Jako odbiornik zastoso-
R3 baz� tranzystora T1. Z kolei wano popularny układ scalony
Opis układu ten tranzystor powoduje okresowe TMFS5360.
Schemat elektryczny pierwszej przewodzenie diody D1, emitu- Układ TFMS5360 naleły do
cz�ści układu pilota pokazano na jąc tym samym wiązk� modu- serii układ�w odbiornik�w modu-
rys. 1. Sercem układu nadajnika lowanej podczerwieni. Dioda lowanej podczerwieni oznacza-
jest koder U2 typu MC145026. jest D1 zasilana poprzez rezystor nych standardowo TFMS5XX0
Jest to wyspecjalizowany układ szeregowy R4 o dośĘ dułej war- (gdzie XX to cz�stotliwośĘ odbie-
kodujący przeznaczony gł�wnie tości (100&!). W układzie pilota ranej wiązki podczerwieni wyra-
do pracy w pilotach do sterowa- moglibyśmy zastosowaĘ rezystor łona w kHz). Zawierają one
nia układami alarmowymi. o znacznie mniejszej wartości w swoich strukturach kompletny
MC145026 umołliwia ustawienie i tranzystor T1 o wi�kszym do- układ odbiorczy podczerwieni,
19683 kombinacji kodu. puszczalnym prądzie kolektora, przeznaczony do wsp�łpracy
W układzie tym zastosowano uzyskując w ten spos�b wi�kszy z układami pilot�w do urządze�
ciekawą metod� programowania zasi�g urządzenia. Nie o to nam Video i Audio. Schemat blokowy
kodera w systemie tr�jkowym. jednak chodzi - zasi�g kilku met- wn�trza układu serii TFMS5XX0
Kałde z wejśĘ programujących r�w w wi�kszości wypadk�w jest przedstawiony został na rys.3.
mołe zostaĘ ustawione w trzech całkowicie wystarczający, a zwi�k- Warto w tym miejscu wspo-
stanach: połączone z masą, połą- szając moc emisji sygnału mog- mnieĘ o niekt�rych właściwoś-
czone z plusem zasilania i �za- libyśmy jedynie ułatwiĘ ewentu- ciach układu TFMS, najcz�ściej
wieszone w powietrzu�. A wi�c: alne �podsłuchanie� kodu pilota. nie podawanych w katalogach.
39=19683 mołliwych kombinacji! Zapalenie diody D2 sygnalizu- Odebrany przez układ odbior-
Niezwykle interesujący jest spo- je poprawną prac� układu. Wał- nika ciąg impuls�w zostaje zane-
s�b w jaki układ sprawdza stan ną rol� w układzie pilota pełni gowany przez tranzystor T2 i skie-
wejśĘ programujących. Bardzo ma- potencjometr montałowy PR1. rowany na wejście dekodera -
łym prądem stara si� wymusiĘ na Za jego pomocą mołemy do- układu MC145028. Tu nast�puje
Elektronika Praktyczna 2/97
44
Uniwersalny pilot na podczerwień
por�wnanie otrzymanego sygnału moglibyśmy od razu przekazaĘ na czerwieni nie zawsze jest pewna
z wzorcem ustawionym za pomo- wejście przerzutnika U1A. Tak i przy dłułszym naciskaniu przy-
cą wejśĘ A1..A9. Jełeli podczas jednak nie jest, i w ten spos�b cisku pilota jedna z transmisji
dw�ch kolejnych transmisji kody skonstruowany układ z pewnością mogłaby zostaĘ nie odebrana. De-
zgadzają si�, to układ reaguje nie działałby poprawnie. Problem koder zareagowałby na ten fakt
stanem wysokim na wyjściu VT polega na tym, łe transmisja stanem niskim na wyjściu. Po
(ang. Valid Transmission). danych w pod- odebraniu kolejnych dw�ch po-
Wydawałoby si�, prawnych transmisji na wyjście to
łe impuls z wy- powr�ciłby znowu stan wysoki
jścia VT i w ten spos�b przerzutnik U1A
m�głby kilkukrotnie zmieniĘ sw�j
stan. Temu niepołądanemu zja-
wisku zapobiega zastosowanie
monowibratora U5. Doprowa-
dzenie stanu niskiego (stan
z wyjścia dekodera zane-
gowany przez tranzystor
T3) na jego wejście
wyzwalające TR powo-
duje wygenerowanie
impulsu o czasie
trwania określonym
przez rezystancj�
R4 + PR1 i pojem-
nośĘ C11. Czas
trwania tego im-
pulsu nie jest za-
lełny od stanu
wejścia TR, co
skutecznie za-
b e z p i e c z a
przed skutka-
mi odebrania
bł�dnej trans-
misji (chyba
łe b�dziemy
naciskaĘ zbyt
długo na
przycisk pilo-
ta).
Kałde do-
datnie zbocze
impulsu gene-
r o wa n e g o
przez U5, kt�-
re zostaje do-
prowadzone do
wejścia zegaro-
wego przerzut-
nika U1A, po-
woduje zmian�
jego stanu na
przeciwny. Jełeli
wi�c za pomocą
jumpera JP1 połą-
czyliśmy baz� tran-
zystora T1 z rezys-
torem R9, to stero-
wane przez ten tran-
zystor urządzenie b�-
dzie cyklicznie włączaĘ
si� i wyłączaĘ po kałdym
naciśni�ciu przycisku pilota.
Takie rozwiązanie nadaje si�
Rys. 2. Schemat elektryczny odbiornika.
Elektronika Praktyczna 2/97
45
Uniwersalny pilot na podczerwień
w pewnej odległości od reszty
układu, to na jego płytce mon-
tujemy złącze typu ARK3, jest
ono przeznaczone do p��niejszego
dołączenia przewod�w.
Pora teraz na kolejną decyzj�:
czy mamy zamiar wykonaĘ samo-
dzielne urządzenie umieszczone
w typowej obudowie serii KM,
czy teł zrezygnujemy z zasilacza
sieciowego oraz przeka�nika
i przeznaczymy nasz układ do
sterowania gotowym juł urządze-
Rys. 3. Schemat blokowy układu TFMS5XX0.
niem elektronicznym, np. centralą
doskonale do sterowania centra- towany w płytk� przycisk typu alarmową. Mołliwe jest teł roz-
lami alarmowymi lub innymi RESET. Otw�r w obudowie prze- wiązanie pośrednie: układ wyko-
urządzeniami, kt�re chcemy zdal- znaczony na diod� kontrolną na- nany jako samodzielne urządze-
nie włączaĘ i wyłączaĘ w dowol- leły nieco rozwierciĘ, a z wn�trza nie, ale umieszczone w innej obu-
nym momencie. Jełeli natomiast obudowy usunąĘ niepotrzebne dowie. W takim przypadku mołe-
baz� tranzystora T1 połączymy w naszym rozwiązaniu elementy my płytki odbiornika rozłamaĘ,
z rezystorem R8 to sterowane przytrzymujące diod� nadawczą. a niezb�dne połączenia elektrycz-
przez ten tranzystor urządzenie Cztery bateryjki typu LR44 ne pomi�dzy nimi wykonaĘ za
b�dzie włączaĘ si� na czas, kt�ry umieszczamy w przeznaczonym na pomocą złącz Z3 i Z6. Pozosta�-
w szerokich granicach mołemy nie pojemniku wewnątrz obudo- my jednak przy opisie podstawo-
zmieniaĘ za pomocą potencjomet- wy, a styki wykonujemy z kawał- wej, pełnej wersji układu.
ru montałowego PR1. k�w spr�łystej blaszki (np. ze Montał połączonych płytek
Pozostała cz�śĘ układu to styk�w uszkodzonego przeka�ni- C i D wykonujemy w typowy spo-
typowy zasilacz napi�cia stabili- ka). s�b, rozpoczynając od wlutowania
zowanego 5VDC i układ wyko- Jełeli posiadamy miernik cz�s- dw�ch zworek w miejscach ozna-
nawczy z przeka�nikiem PK1. totliwości, to mołemy juł teraz czonych na stronie opisowej.
dokonaĘ regulacji pilota, ustawia- Złącz Z3 i Z6 nie montujemy,
Montał i uruchomienie. jąc cz�stotliwośĘ generowaną zast�pując je zworami. Pozostałe
Na rys.4 przedstawiono roz- przez U1. Cz�stotliwośĘ ta zaleły elementy wlutowujemy w płytk�
mieszczenie element�w na płytce od zastosowanej wersji układu kolejno, rozpoczynając od naj-
drukowanej nadajnika. Widok TFMS5XX0 i jest zawsze poda- mniejszych. Pod układy scalone
ściełek zamieszczono na wkładce na na obudowie tej kostki warto zastosowaĘ podstawki. Małą
wewnątrz numeru. (przypominamy: XX = cz�stot- płytk� odbiornika dołączamy do
Montał pilota wykonujemy liwośĘ pracy w kHz). Po dokona- układu w zalełności od wersji
w spos�b tradycyjny, rozpoczyna- niu tej regulacji mołemy juł wykonania: za pośrednictwem tr�j-
jąc od najmniejszych element�w. wlutowaĘ w płytk� ostatni ele- łyłowego przewodu lub kr�tkich
Ze wzgl�du na małe wymiary ment - U2. odcink�w drutu przykr�conych do
obudowy nie stosujemy tym ra- Nadeszła teraz pora na zmon- złącza Z4.
zem podstawek. W pierwszym eta- towanie cz�ści odbiorczej i wy- Po zmontowaniu całości,
pie montału nie wlutowujemy konawczej układu. Na rys.5 wi- w pierwszej kolejności sprawdza-
układu kodera U2! Działanie tego doczne jest rozmieszczenie ele- my działanie zasilacza. Na kon-
układu uniemołliwiłoby regulacj� ment�w na wszystkich trzech densatorze C3 powinno wystąpiĘ
pilota na podstawie wskaza� mier- płytkach odbiornika (oznaczonych napi�cie ok. 13V, a na wyjściu
nika cz�stotliwości. Jełeli jednak B, C, D). układu U4 - 5VDC. Po sprawdze-
takiego miernika nie posiadamy, Płytki są wykonane z laminatu niu tego fragmentu układu zale-
to mołemy zamontowaĘ układ U2, jednostronnego i połączone ze so- camy odłączyĘ napi�cie sieciowe
a regulacj� wykonamy metodą eks- bą łatwymi do przełamania frag- i dalsze pr�by wykonywaĘ korzys-
perymentalną po zmontowaniu mentami laminatu. Jako pierwszą
wszystkich cz�ści urządzenia. Za- odłamujemy i montujemy płytk�
nim cokolwiek wlutujemy w płyt- odbiornika. Montał tego fragmen-
k�, to musimy ją najpierw dokład- tu układu jest typowy, ale juł na
nie dopasowaĘ do obudowy, tym etapie pracy musimy podjąĘ
ewentualnie wyr�wnując jej brze- decyzj� o umieszczeniu odbiorni-
gi za pomocą pilnika. Na g�rnej ka.
stronie obudowy znajduje si� Jełeli ma on byĘ zamontowany
okrągły fragment słułący jako w jednej obudowie z dekoderem,
przycisk. Wystający z niego do to zamiast złącza Z8 przylutowu-
wn�trza obudowy bolec naleły jemy odcinki (ok. 2 cm) drutu
obciąĘ, a nast�pnie po złołeniu miedzianego lub srebrzanki. Jełeli
Rys. 4. Rozmieszczenie elementów
całości ewentualnie skr�ciĘ wlu- odbiornik b�dzie zamontowany
na płytce nadajnika.
Elektronika Praktyczna 2/97
46
Uniwersalny pilot na podczerwień
WYKAZ ELEMENTÓW
Układ pilota
Rezystory
PR1: 220k&!
R1: 10k&!
R2, R6: 22k&!
R3, R7: 560&!
R4: 100&!
R5: 41k&!
Kondensatory
C1: 330pF
C2, C5: 10nF
C3: 100nF
C4: 100�F
Półprzewodniki
D1: IRED LED
D2: LED Ć3
T1: BC548
U1: NE555
U2: MC145026
Różne
S1: przycisk typu RESET lutowany
w płytkę
BT1: bateria 6V (4x1,5V), nie
wchodzi w skład kitu
Rys. 5. Rozmieszczenie elementów na płytkach drukowanych.
Układ odbiornika
tając z zasilacza pomocniczego optymalnego dostrojenia cz�stotli-
Rezystory
o napi�ciu wyjściowym ok. wości nośnej.
R2, PR1: 220k&! 12VDC, dołączonego do dodatko- Ostatnią czynnością, jaką mu-
R1: 560&! wego złącza Z7. simy wykonaĘ, jest ustawienie
R3: 51k&! Po włołeniu kostek w pod- identycznych kod�w w pilocie
stawki, układ mołemy juł uwałaĘ i dekoderze. Dotychczasowe pr�by
R4, R5, R7, R8, R9: 10k&!
za kompletnie zmontowany i po- wykonywaliśmy przy wszystkich
R6: 22k&!
zostały nam jedynie proste czyn- wejściach kodujących �wiszących
Kondensatory
ności uruchomieniowe oraz usta- w powietrzu�, co zresztą jest tak-
C1, C10: 100�F
wienie kodu. Jełeli nie posiadamy łe pewnym, ustawionym kodem.
C2, C4, C5, C7, C9: 100nF
miernika cz�stotliwości i nie mog- Jełeli teraz zechcemy go zmieniĘ,
C3, C6: 220�F
liśmy ustawiĘ właściwej cz�stot- to musimy odpowiednie wejścia
C8: 22nF
liwości nośnej pilota, to musimy dołączyĘ do masy, do plusa za-
C11: 47�F
uczyniĘ to teraz. Ustawiamy po- silania, lub pozostawiĘ nie pod-
C12: 10nF
tencjometr montałowy PR1 pilota łączone do niczego. Kombinacja
Półprzewodniki
w jedno ze skrajnych połołe� i za- jest całkowicie dowolna, wałne
D1: 1N4148
chowując odległośĘ ok. 1m od jedynie, aby była ona identyczna
T1, T2, T3: BC548 lub odpowiednik
odbiornika naciskamy przycisk pi- zar�wno w koderze (MC145026)
U1: 4013
lota. Prawdopodobnie nic si� nie jak i w dekoderze (MC145028). Na
U2: MC145028
stanie i wobec tego b�dziemy mu- spodniej stronie płytek znajdują
U3: TFMS5360 (lub inny z rodziny
sieli pokr�cając wolno potencjo- si� dodatkowe punkty lutownicze
TFMS5XX0)
metrem PR1 doprowadziĘ do za- przy kałdym wejściu kodującym.
U4: 7805
działania układu. Jełeli zastoso- Jeden szereg tych punkt�w połą-
U5: NE555
waliśmy przeka�nik, to odebranie czony jest z masą, a drugi z zasi-
MP1: mostek prostowniczy 1A
poprawnej transmisji zostanie wy- laniem. Punkty te zwieramy z wy-
Różne
ra�nie zasygnalizowane jego trzas- prowadzeniami układu za pomocą
JP1: trzy goldpiny + jumper
kiem. Jełeli przeka�nika nie sto- kropelek cyny.
TR1: transformator typu TR6/40
sujemy, to mołemy zastosowaĘ Łatwo zauwałyĘ, łe z układem
(nie wchodzi w skład kitu)
pomocniczą diod� LED z rezysto- odbiorczym mołe wsp�łpracowaĘ
Z1, Z2, Z3, Z4, Z6: ARK3
rem szeregowym dołączoną do dowolna liczba pilot�w z iden-
Z5, Z7, Z8: ARK2
kolektora tranzystora T1 (złącze tycznie ustawionym kodem. Dla-
Przekaz
nik o obciążalności styków
Z3). Nast�pnie kilkukrotnie odsu- tego teł przygotowane zostały dwa
10..16A i napięciu załączania
wamy pilota na coraz wi�kszą kity: 336/1 - pilot i 336/2 - układ
cewki 12V (nie wchodzi w skład
odległośĘ od nadajnika i powta- odbiorczy i wykonawczy.
kitu)
rzamy regulacj�, ał do uzyskania Zbigniew Raabe, AVT
Elektronika Praktyczna 2/97
47