Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
2058
Aparatura
do zdalnego sterowania
modeli
Aparatura do zdalnego sterowania nas, gdyby zaprojektowana przez nas metrów. Do sterowania modelami pojaz-
modelami jest tematem bardzo często aparatura zawiodła i rozbilibyście model dów kołowych jest to jednak całkowicie
pojawiającym się w listach od Czytelni- o wartości kilku czy nawet kilkunastu mi- wystarczające.
ków EdW i EP. Wiemy doskonale jak lionów. Jak do tej pory, mówiliśmy jedynie
kosztowne i trudno osiÄ…galne sÄ… takie To wszystko nie oznacza bynajmniej, o sterowaniu modelami. Dla naszego
urządzenia produkcji fabrycznej i jak bar- że zaniechaliśmy wszelkich prac nad układu można jednak znalez
ć dziesiątki
dzo chcielibyście zbudować samodziel- skonstruowaniem aparatury do sterowa- innych zastosowań. Dopiero teraz autor
nie taki układ. Niestety, musimy ostudzić nia modeli przez radio. Jeżeli jednak takie zdradzi Wam największą tajemnicę pro-
Wasz zapał za pomocą przysłowiowego urządzenie powstanie, to w każdym wy- ponowanego urządzenia. Przesyłanie in-
kubła zimnej wody. Zdaniem autora padku będziemy odradzać stosowania go formacji za jego pośrednictwem jest ko-
i większości jego kolegów, budowa dob- do modeli samolotów. dowane i to za pomocą liczby dziesięcio-
rej jakości radiowej aparatury do stero- Trochę odeszliśmy od tematu, wracaj- bitowej! Kolejną interesującą cechą ukła-
wania modeli jest w warunkach amators- my więc do tego, co już mamy zrobione. du jest fakt, że po przesłaniu informacji
kich zadaniem zbyt trudnym, jeżeli nie Proponowany układ jest niezwykle pros- do odbiornika, zostaje ona w nim zacho-
niemożliwym. Wiemy, że w różnych pis- tym i łatwym do wykonania urządzeniem wana aż do czasu ponownej transmisji
mach publikowane były schematy takich do sterowania modeli za pomocą pod- danych. Co z tego wynika? Ano to, że na-
układów, ale nic nie jest nam wiadome, czerwieni. Nie nadaje się on do kierowa- dajnik pobierający sporo prądu (diody
czy jakikolwiek z nich działał. Wymagania nia modelami samolotów i modeli pływa- IRED) nie musi być cały czas włączony.
w stosunku do jakości aparatury do zdal- jących ze względu na niewielki zasięg. Wystarczy włączyć go na chwilę, wysłać
nego sterowania są, w szczególności Proponowane urządzenie może jednak polecenie do odbiornika i wyłączyć nadaj-
przy stosowaniu jej w modelach latajÄ…- znalez
ć dosłownie setki różnych zastoso- nik do czasu przekazania kolejnej trans-
cych, bardzo wysokie. Urządzenie takie wań. W założeniu jest to prosty układ, misji. Tak więc niżej opisany układ nie
pracuje w założeniu w bardzo niekorzyst- będący kontynuacją serii układów z dzia- jest tylko aparaturą do zdalnego sterowa-
nych warunkach, jest narażone na prze- łu robotyki i prototyp aparatury został nia modelami, ale wszechstronnym ste-
ciążenia, wibracje, a nawet na działanie z powodzeniem zastosowany do zdalne- rownikiem mogącym współpracować
różnych związków chemicznych (paliwo go sterowania raabowozem. z różnymi urządzeniami. Bezpośrednia
zawierające metanol i najrozmaitsze do- Zasięg działania aparatury zależy współpraca możliwa jest z modułami wy-
datki). Z kolei każda awaria układu z zasa- w dużym stopniu od rodzaju pomiesz- konawczymi AVT-2099 i AVT-2098. Za
dy prowadzi do utraty kontroli nad mode- czenia, w jakim układ pracuje. Jeżeli pomocą pierwszego z tych układów mo-
lem i w przypadku modelu samolotu do w pomieszczeniu znajduje się dużo bia- żemy sterować ośmioma odbiornikami
nieuchronnej katastrofy. Nie chcemy łych płaszczyzn odbijających światło, to prądu stałego o poborze prądu nie więk-
więc  wpuszczać Was w maliny Dro- zasięg jest największy. Natomiast na ot- szym od 0,5A. Tak więc niekoniecznie
dzy Czytelnicy. Mielibyście słuszny żal do wartej przestrzeni nie przekracza on kilku musimy do naszego modelu stosować
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/97 7
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Rys. 1. Schemat ideowy nadajnika.
sterownik silników krokowych, ale mo- radiowych pracujących na różnych kana- jedna i ta sama kostka: UM3758-108A/B.
żemy model wyposażyć w silniki elekt- łach. Układy będą się nawzajem zakłócać To nie pomyłka w druku, ten niezwykle
ryczne innego typu. Współpraca z modu- i nie uda nam się zorganizować np. wy- interesujący układ może pracować zaró-
łem AVT-2098 daje nam wręcz fantas- ścigów kilku raabowozów. Tę wadę wno jako nadajnik jak i jako odbiornik!
tyczne możliwości: możemy sterować spróbujemy jednak w najbliższym czasie UM3758-108 A/B jest przedstawicielem
zdalnie ośmioma odbiornikami o prak- usunąć, a jak, to już jak na razie tajemni- małej rodziny układów UM3758, której
tycznie nieograniczonej mocy (prąd do ca autora. Mniejsze znaczenie ma fakt, przedstawiciele różnią się od siebie bu-
16 A przy napięciu 220VAC)! Możemy że użycie jakiekolwiek pilota od telewizo- dową wewnętrzną i możliwościami.
w ten sposób zautomatyzować nasze ra w pomieszczeniu gdzie pracuje nasza Układy z tej serii zostały bardzo szczegó-
mieszkanie czy dom, a zresztą, sami wy- aparatura może także spowodować po- łowo opisane w biuletynie USKA UC1/94
myślcie sobie nowe zastosowania dla ważne zakłócenia w jej pracy. i dlatego też teraz podamy jedynie ich
naszego układu. podstawowe parametry. Wszystkie ukła-
Opis działania
Być może powiecie, że niewiele dy UM3758 są jednoukładowymi kodera-
w tym nowego. Piloty od telewizorów Schemat elektryczny nadajnika przed- mi/dekoderami wykonanymi w technolo-
rysunku 1
rysunku 1, a odbiorni- gii CMOS. Przeznaczone sÄ… do pracy
rysunku 1
rysunku 1
też dają duże możliwości sterowania róż- stawiony został na rysunku 1
rysunku 2
rysunku 2
rysunku 2 w układach pilotów do alarmów i w in-
rysunku 2. Już na pierwszy rzut oka
nymi urządzeniami. To częściowo praw- ka na rysunku 2
da, ale żaden pilot nie umożliwia kodo- widać, że sercem obydwu układów jest nych systemach transmisji danych z du-
wania przesyłanej do odbiorników infor-
macji! Ponadto nasz układ ma jeszcze
jedną, niesłychanie ważną zaletę: ogrom-
ną prostotę i taniość! Jak za chwilę zoba-
czycie, w odbiorniku pracujÄ… zaledwie
dwa układy scalone, a w nadajniku czte-
ry. Układ zmontować można w ciągu go-
dziny i może tego dokonać nawet po-
czÄ…tkujÄ…cy elektronik.
Każde jednak urządzenie posiada op-
rócz zalet także i wady. Nie inaczej jest
z naszym układem: jego największą wa-
dą jest brak możliwości jednoczesnej
pracy kilku urządzeń nadawczo - odbior-
czych, tak jak w przypadku kilku aparatur
8 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/97
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
żym stopniem ich ochrony przed inge-
Tab. 1. Rodzina UM3758
rencją niepowołanych osób. Portret tej
tabeli 1
rodziny zawarto w tabeli 1
tabeli 1.
tabeli 1
tabeli 1
Układ Ilość wejść adresowych Ilość bitów danych
Układ Ilość wejść adresowych Ilość bitów danych
Układ Ilość wejść adresowych Ilość bitów danych
Układ Ilość wejść adresowych Ilość bitów danych
Układ Ilość wejść adresowych Ilość bitów danych
My wybraliśmy chyba najlepszy układ
UM3758-180A 18 Brak
z tej serii: możemy przekazywać cały bajt
UM3758-120AM 16 Brak
informacji przy nienajgorszym stopniu
UM3758-120A 12 Brak
ochrony danych.
UM3758-180 A/B 10 8
Działanie kodera i dekodera wygląda
UM3758-084 AM/BM 9 4
następująco: nadajnik (koder) wysyła ko-
UM3758-084 A/B 8 4
dy adresowe, a odbiornik porównuje je
z własnymi i jeżeli dwa kolejne porówna-
nia wypadają pozytywnie, to na wyjściu tora T1 pracującego jako inwerter. Z ko- średnictwem typowego w naszej serii
TX/RX powstaje stan niski. Wysłane lektora T3 impulsy już o prawidłowej fa- układów  Robotyki złącza Z1 sygnały te
przez nadajnik słowo ośmiobitowe zosta- zie podawane są na wejście dekodera U2. możemy przekazać dalej, do układów
je przekazane na wyjścia danych dekode- Po odebraniu dwóch poprawnych wykonawczych.
ra i utrzymuje się tam do czasu odebra- transmisji na wyjściu TX/RX OUT U2 po-
Montaż i uruchomienie
nia nowej, ważnej transmisji z nowymi jawia się stan niski i zapalona dioda D1
danymi. sygnalizuje poprawną pracę układu. Jed- Rozmieszczenie elementów na płyt-
Omówmy najpierw układ nadajnika, nocześnie na wyjściach D1 ... D8 poja- kach nadajnika i odbiornika pokazano na
rysunkach 3 4.
rysunkach 3 4
rysunkach 3 i 4
rysunkach 3 4
do którego wykonania użyto czterech wiają się stany identyczne z tymi, które rysunkach 3 4 Płytka nadajnika, która
układów scalonych. Tak dobrze nam zna- zostały podane na wejścia kodera. Za po- powinna być jak najmniejsza, została wy-
ny układ NE555 pracuje tu jako generator
częstotliwości nośnej. Nadaje się on do
tego celu doskonale ze względu na bar-
dzo dobrą stabilność częstotliwości
w funkcji zmian napięcia zasilającego
i temperatury. W części odbiorczej ukła-
du zastosowany został układ TFMS
z wbudowanym bardzo selektywnym fil-
trem i jakiekolwiek zmiany częstotliwoś-
ci fali nośnej mogłyby spowodować za-
kłócenia w pracy układu. Generator z U4
modulowany jest sygnałami wytwarza-
nymi przez koder - U3 i za pośrednict-
wem tranzystora T1 zasila dwie diody na-
dawcze D1 i D2, emitujÄ…ce wiÄ…zkÄ™ pod-
czerwieni. Częstotliwość pracy genera-
tora fali nośnej możemy w pewnych gra-
nicach zmieniać za pomocą potencjo-
metru montażowego PR1, dostosowując
ją do częstotliwości pracy układu TFMS.
Bramki zawarte w strukturach ukła-
dów U1 i U2 służą wyłącznie jako inwer-
tery ułatwiające wykonanie klawiatury
sterujÄ…cej. KlawiaturÄ™ tÄ™ tworzÄ… styki S1
.. S8, którymi mogą być przełączniki zaró-
wno mono- jak i bistabilne.
Przejdz
my teraz do opisu odbiornika,
którego schemat pokazany jest na rysun-
ku 2. O ile nadajnik był nieskomplikowa-
ny, to odbiornik jest wręcz śmiesznie
prosty. Obok opisanego już UM3758 za-
stosowano tu jeszcze jeden, znany nam
już bardzo ciekawy układ scalony.
Naszym znajomym jest oczywiście
układ TFMS5360, który zastosowany już
został w układzie  radarowych oczu do
robotów AVT-2066. Układ ten był także
opisywany w biuletynie USKA RTV i AV
1/95 oraz skrótowo w EdW 11/96.
Układ U4 odbiera zmodulowaną wiąz-
kÄ™ podczerwieni i przetwarza jÄ… na ciÄ…g
impulsów identycznych z impulsami wy-
twarzanymi przez koder. Identycznymi
co do kształtu i czasu trwania, ale nieste-
ty odwróconych w fazie. Dlatego też ko-
Rys. 2. Schemat ideowy odbiornika.
nieczne stało się zastosowanie tranzys-
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/97 9
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
Robotyka
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
WYKAZ ELEMENTÓW
Nadajnik
Nadajnik
Nadajnik
Nadajnik
Nadajnik
Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
PR1: 22kW potencjometr
montażowy
RP1: R-Pack 2,2W...10kW lub
8 rezystorów
R1: 10W
R2: 560W
R3, R4: 100kW
R5: 120kW
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
C1: 1000µF/16V
C2: 220nF
C3: 1nF
C4: 100pF
C5: 10nF
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Rys. 3. PÅ‚ytka drukowana
D1, D2: IRED
Rys. 4. PÅ‚ytka drukowana odbiornika.
nadajnika.
T1: BD135, BD137, BD139
U1, U2 : 4011
konana na laminacie dwustronnym. Na- włożeniu układów scalonych w podstaw-
U3: UM3758-108 A/B
tomiast jednostronna płytka odbiornika ki. Zanim jednak dołączymy układ kodera
U4: NE555
wygląda dość dziwnie: pozostało na niej w nadajniku musimy jeszcze dokonać re-
Różne
Różne
Różne
Różne
Różne
dużo wolnego miejsca. Nie jest to jednak gulacji częstotliwości fali nośnej. W tym
spowodowane nonszalancją autora, ale celu musimy dołączyć wejście R (pin 4) S1...S8: włączniki dowolne (nie
koniecznością zapewnienia identycznych układu NE555 do plusa zasilania i, pokrę- wchodzą w skład kitu AVT-2058)
wymiarów płytek wszystkich modułów cając potencjometrem montażowym PR1,
Odbiornik
Odbiornik
Odbiornik
Odbiornik
Odbiornik
całej serii układów. Przyjęliśmy dla nich ustawić na nóżce 3 częstotliwość 36kHz
Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
Rezystory
pewien standard wymiarowy i teraz raz mu- (lub inną, właściwą dla typu zastosowa-
R1: 100kW
simy się męczyć z upakowaniem wszyst- nego układu TFMS). Jeżeli nie mamy mier-
kich podzespołów na małej płytce, a in- nika częstotliwości, to regulację wykona- R2: 1,2kW
nym razem pozostawiać wolne miejsce. my póz
niej, kierując się największym uzys- R3, R4: 560W
Tak to już jednak jest ze standardami! kiwanym zasięgiem pracy urządzenia.
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Kondensatory
Montaż obydwóch płytek wykonuje- Pozostało nam jeszcze ustawienie ko-
C1: 1nF
my w typowy sposób, rozpoczynając od du. Obojętne, czy zależy nam na zabloko-
C2: 100µF/16V
elementów najmniejszych i kończąc na waniu niepowołanym osobom dostępu
C3, C5 : 100nF
C4: 220µF/16V
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
Półprzewodniki
D1: LED
T1: BC548 lub odpowiednik
U1: TFMS5360
U2: UM3758-108 A/B
Różne
Różne
Różne
Różne
Różne
Z1: gniazdo do wtyku zaciskanego
14 pin
Dwa wtyki zaciskane 14
Przewód taśmowy 14-żyłowy ok.
15 cm
do naszego urzÄ…dzenia, czy nie, jakiÅ› kod
musimy ustawić, bo inaczej nasz układ
nie będzie działał. Dokonujemy tego łą-
cząc wejścia adresowe kodera i dekode-
ra z plusem lub z minusem zasilania. Na
płytce drukowanej zostały umieszczone
odpowiednie punkty lutownicze, tak że
połączenia możemy wykonać za pomocą
kropelek cyny. Musimy tylko uważać,
aby adresy ustawione w koderze i deko-
derze były identyczne!
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
Zbigniew Raabe
10 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 1/97