English version

Jednoduché 4-kanálové dálkové ovládání

    úvod:
Za?ízení slou?í k dálkovému zapínaní a vypínání a? 4 nezávislych spot?ebi?? pomocí dálkového ovlada?e. Stiskem tla?ítka 1, 2, 3 nebo 4 se sepne p?íslu?ny vystup, dal?ím stiskem se vypne. Dálkové ovládání pracuje na infra?erveném principu, s dosahem a? 50m. Pot?ebujete-li, aby vystupy setrvávaly aktivní jen po dobu dr?ení tla?ítka, bude Vás zajímat tato modifikace - povelové dálkové ovládání. Pot?ebujete-li více kanál?, bude Vás zajímat 16-kanálové dálkové ovládání. Také by Vás mohlo zajímat Radiové dálkové ovládání se 4 kanály.
    Metoda p?enosu:
Nosná frekvence dálkového ovládání je 36 - 38 kHz. Signály jsou p?ená?eny pomocí kódování vzdáleností pulz? (pulse distance coding, PDC). To má vyhodu oproti kódování délkou pulz? (pulse width coding, PWC) v men?ím p?íkonu vysíla?e. Pr?běhy signál? jsou znázorněny na obr. 3. Dlouhá mezera (2048 cykl? CPU) mezi pulzy p?edstavuje log1, krátká (512 cykl?) log0. Jednotlivé vzorky jsou odděleny superdlouhou mezerou (8192 cykl? CPU). Pulz má v?dy délku 512 cykl? CPU a je tvo?en 16-ti impulzy nosné frekvence. Startovací bit se nevysílá. Kód se skládá ze dvou datovych bit? (to pro 4 tla?ítka posta?uje) a ze dvou kontrolních bit?, které jsou logickou inverzí datovych bit?. Kontrolní bity slou?í k ově?ení správnosti p?enosu. Díky invertovanym kontrolním bit?m je také délka vzork? konstantní. Rozdíl mezi krátkou a dlouhou mezerou a mezi dlouhou a superdlouhou mezerou je v?dy ?ty?násobny, tak?e p?enosovy systém je odolny v??i velkym odchylkám taktovacích frekvencí vysíla?e a p?ijíma?e. Do tolerance se bohatě vejdou odchylky interních RC osciltor? vysíla?e i p?ijíma?e a není tedy nutné pou?ívat krystaly.
    Vysíla? (dálkovy ovlada?):
Vysíla? dálkového ovládání je ?ízen Atmel AVR mikroprocesorem IO1 - ATTiny13A (ATTiny13V), bě?ící na frekvenci 1,2 MHz z interního RC oscilátoru. Povely jsou p?ená?eny pomocí infra?erveného zá?ení vysílaného IR LED diodou s vlnovou délkou 940nm. Lze pou?ít nap?. TSAL6100, TSAL6200, TSAL5100 nebo TSAL5300 v klasickém 5mm pouzd?e (max. trvaly proud 100mA). P?i stisku tla?ítka vysíla? vysílá jemu odpovídající kód. Program zaji??uje, ?e vysílání v?dy skon?í celym vzorkem nehledě na to, kdy bylo tla?ítko uvolněno (nedojde k odeslání necelého vzorku). Zaji??uje také, ?e je p?i ka?dém stisku odesláno alespoň 6 vzork? za sebou. Impulzní proud vysílací LED1 je nastaven na cca 400 - 500 mA. Proud je stabilizován obvodem s T1, T2, R1, R2 a díky tomu vlivem vybíjení baterie vyrazně neklesá. Proud je dán odporem R1. Nosná frekvence má st?ídu cca 34% (p?esně 11/32). Celková st?ída modulovaného signálu je jen cca 5,5%, a proto lze volit vysoky pulzní proud a získat rozumny dosah. Je nutno dbát na to, aby nebyl p?ekro?en maximální proud zvolené LED p?i dané st?ídě. Vysílací frekvence je p?ibli?ně 37,5 kHz (taktovací frekvence / 32). Vysíla? se napájí napětím 3V ze dvou tu?kovych (AA) nebo mikrotu?kovych (AAA) ?lánk?, p?ípadně jinou baterií cca 3V. Odběr p?i vysílání je cca 20 - 30mA. V klidu vstupuje IO1 do módu power down a spot?eba celého vysíla?e je pod 1uA (proud mnohem men?í, ne? samovybíjení baterie, tedy zcela zanedbatelny). Kondenzátor C2 umístěte co nejblí?e IO1.
    P?ijíma?:
P?ijíma? dálkového ovládání je ?ízen IO2, také typu ATTiny13A (ATTiny13V, ATTiny13), takté? taktovanym frekvencí 1,2 MHz z vnit?ního oscilátoru. Jako senzor infra?erveného signálu slou?í integrovany p?ijíma? IO3. Lze pou?ít p?ijíma?e pro frekvence 36 - 38 kHz (jejich pásmová propust je relativně ?iroká), nap?. TSOP1736, TSOP4836, TSOP31236, SFH5110-36, OSRB38C9BA, OSRB38C9AA, TSOP4838, TSOP34838 nebo SFH5110-38. Integrovany p?ijíma? p?ijímá, zesiluje a demoduluje infra?erveny signál, má zabudovanou automatickou regulaci citlivosti a potla?ení okolního světla, pásmovou propust, demodulátor a tvarovací obvod s TTL vystupem. V?echny vyjmenované mají maximum citlivosti p?i 940-950 nm. Tomu také musí odpovídat vysílací LED. ?asto se vyskytující typy jako nap?. 850nm jsou nevhodné! Mně se nejvíce osvěd?il p?ijíma? OSRB38C9BA (lep?í citlivost v porovnání s testovanymi TSOP1736 a SFH5110-38). Vystup p?ijíma?e je vyhodnocen mikroprocesorem IO2. Ten vyhodnocuje p?ijímany signál a pokud p?ijme 3x za sebou stejny kód a shodují se i kontrolní bity, vyhodnotí p?íjem jako bezchybny a p?eklopí p?íslu?ny vystup. Po p?ipojení napájení je vychozí stav v?ech vystup? log0 (vypnuto). K vystup?m p?ijímacího obvodu se p?ipojí vykonové spína?e, nap?. s relé dle obr. 2. Pokud chcete vyu?ít v?echny kanály, postavte vykonovy spínací obvod 4x. Pou?ijte relé s kontakty dimenzovanymi na po?adované napětí a proud. Cívka relé m??e byt na 5V, potom ji lze napájet ze stejného zdroje jako p?ijíma?. Pokud je cívka na vy??í napětí, nap?. 12V nebo 24V, relé se napájí ze zdroje p?íslu?ného napětí. Napětí 5V lze z vy??ího napětí získat nap?. pomocí integrovaného obvodu 7805 nebo 78L05. Odběr p?ijíma?e je, pokud jsou v?echny vystupy v log0 nebo nezatí?ené, dán zejména odběrem IO3. Ten je dle typu cca 0,5 - 5mA. IO2 odebírá v klidu okolo 25uA. V sepnutém stavu je odběr dán hlavně odběrem cívek relé. Cívka relé by měla odebírat do 500mA, jinak je nutno pou?ít jiny T3 a p?ípadně R4 (je mo?no pou?ít i MOSFET-N). Typické zapojení vyvod? IO3 je na obr. 1, av?ak pro Vá? konkrétní typ raději nahlédněte do jeho datasheetu. Kondenzátor C4 umístěte co nejblí?e IO2.
    Dosah:
Dosah zále?í zejména na typu a proudu LED1 a typu p?ijíma?e IO3. Vysílací IR LED se li?í zejména svym celkovym zá?ivym tokem (mě?eno v mW), zá?ivostí (mě?eno v mW/sr) a vysílacím úhlem. D?le?ity je i max. proud LED. Nutno je také dodat, ?e zá?ivy tok a zá?ivost r?znych LED m??e byt v datasheetu udávána p?i r?zném proudu! Maximální mo?ny dosah p?i dobrém nasměrování je dán zá?ivostí. LED se stejnym zá?ivym tokem, ale men?ím úhlem, má vět?í zá?ivost a naopak. V p?ípadě LED s men?ím úhlem je je v?ak nasměrování vysíla?e kriti?těj?í. Na men?í vzdálenosti se signál p?ená?í i odrazy od objekt? a nezále?í tedy p?íli? na nasměrování. Pokud není vysíla? nasměrován, závisí dosah zejméne na zá?ivém toku. Já jsem jako IR p?ijíma? zvolil OSRB38C9BA. Jako vysílací LED jsem testoval 4 typy, jejich udávané parametry a mnou změ?eny max. dosah p?i nulovém úhlu jsou v tabulce (dosah testován s p?ijíma?em OSRB38C9BA):

Typ IR LED úhel zá?ivost (100mA) zá?ivy tok (100mA) změ?eny max. dosah
TSAL6100 20° 130 mW/sr 35 mW 50m
TSAL5100 20° 130 mW/sr 35 mW 47m
TSAL6200 34° 60 mW/sr 35 mW 31m
TSAL5300 44° 45 mW/sr 35 mW 32m

Největ?í dosah lze získat s diodami TSAL6100 a TSAL5100. Diody TSAL6200 a TSAL5300 jsou zase méně kritické na nasměrování.

     Pozor! Pokud za?ízení spíná sí?ové napětí nebo jiné nebezpe?né napětí, je nutno s ním zacházet odpovídajícím zp?sobem. P?i ?patné konstrukci za?ízení se m??e nebezpe?né napětí dostat do v?ech jeho ?ástí. V?e děláte jen na vlastní nebezpe?í a zodpovědnost.

Cely program ke sta?ení:
zdrojovy kód vysíla?e v assembleru (ASM)
zdrojovy kód p?ijíma?e v assembleru (ASM)
p?elo?eny program vysíla?e v HEX souboru (206 Bajt?)
p?elo?eny program p?ijíma?e v HEX souboru (222 Bajt?)
Zapisování programu do AVR se podrobněji věnuji zde.

P?ípadnym zájemc?m mohu naprogramované mikroprocesory poslat. Více info zde.


Obr. 1 - Schéma jednoduchého 4-kanálového dálkového ovládání s ATtiny13(A)(V).


Obr. 2 - Schéma vykonového spína?e s relé. P?i vyu?ití v?ech 4 kanál? postavit 4x.


Obr. 3 - Pr?běhy signálu.


Nastavení konfigura?ních bit? vysíla?e
(Hexadecimální hodnoty jsou Low Fuse: 6A, High Fuse: FF.)


Nastavení konfigura?ních bit? p?ijíma?e
(Hexadecimální hodnoty jsou Low Fuse: 6A, High Fuse: FD.)


Vysíla? dálkového ovládání (dálkovy ovlada?) v kontaktním poli


P?ijíma? dálkového ovládání s testovacími LED.


Vysílací infra diody TSAL6100, TSAL5100, TSAL5300, TSAL6200. Pr?měr 5mm, 100mA trvale, opakovany pulz a? 1A,


TSAL5300, TSAL6200.


TSOP1736, SFH5110-38, OSRB38C9BA.


Krabi?ka na 4 tu?kové ?lánky ur?ená k zabudování vysíla?e.


Do prostoru pro 2 nepou?ité ?lánky jsem umístil desku vysíla?e (p?epá?ku jsem odstranil).


Krabi?ka a ví?ko s vyvrtanymi otvory pro tla?ítka.


Hotovy dálkovy ovlada?.


Video - testování 4-kanálového dálkového ovládání.



P?idáno: 17. 9. 2012
zpět na úvodní stránku
手机捕鱼游戏