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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Relé unidade de controle IR. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Relógios, temporizadores, relés, interruptores de carga De acordo com os comandos IR dados por qualquer controle remoto de eletrodomésticos operando sob o protocolo NEC comum (ou similar), a unidade proposta controla dez relés eletromagnéticos instalados nela, que, por sua vez, podem ligar e desligar vários aparelhos elétricos. É possível definir programaticamente a correspondência entre os botões pressionados do controle remoto usado e os relés que mudam de estado nesses pressionamentos. Como dez relés estão instalados no bloco, na versão do autor, os botões digitais do controle remoto "0" - "9" são selecionados para controlá-los. Quando esse botão é pressionado, o relé correspondente a ele fecha seus contatos, quando pressionado novamente, ele os abre, quando pressionado novamente, fecha novamente e assim por diante. Se você pressionar o botão "VOL-", os contatos de todos os relés serão abertos e no botão "EQ" eles serão fechados. LEDs são fornecidos para controlar o estado do relé. Quando todos os relés estiverem ativados, a unidade consome uma corrente de 15...17 mA de uma fonte de 24...200 V AC (ou 250 V DC). Este valor depende dos relés aplicados. Para a fabricação e ajuste desta unidade, não há necessidade de conhecer antecipadamente os códigos de comandos dados pelo controle remoto utilizado ao pressionar seus botões. Você só precisa se certificar de que o controle remoto funciona de acordo com o protocolo que corresponde ao NEC em termos de codificação das informações transmitidas e seu volume (cada comando tem quatro bytes). Observe que os controles remotos de dispositivos diferentes, mesmo aqueles que operam no mesmo protocolo, quando você pressiona botões funcionalmente idênticos, geralmente geram comandos com códigos diferentes. Para determinar esses códigos, desenvolvi um programa especial PriemNEC_Eeprom, que deve ser carregado no microcontrolador do dispositivo montado e, após realizar operações simples, transferir os códigos recebidos para o programa de trabalho do microcontrolador.
O diagrama do bloco de controle IR é mostrado na fig. 1. Não contém soluções técnicas incomuns, bem como peças escassas e muito caras. Os comandos enviados por meio do controle remoto são recebidos pelo módulo receptor IR U1, cujos sinais são alimentados na entrada PD3 do microcontrolador DD1. A tensão de alimentação do microcontrolador (5 V) foi obtida a partir de uma tensão de cerca de 1 V retificada pela ponte de diodos VD24 usando um estabilizador integrado DA1. É impossível substituir o estabilizador 7805 importado aqui pelo KR142EN5A ou KR142EN5V doméstico, pois sua tensão de entrada permitida é de apenas 15 V (ao contrário de 35 V para 7805). Chips DD2 e DD3 - conjuntos de chaves eletrônicas em transistores compostos (corrente de comutação máxima 130 mA, tensão - 50 V). Os relés K1-K10 são do tipo G2L-113P-V-US-24VDC (resistência do enrolamento 1200 Ohm), cujos contatos são capazes de comutar corrente de até 5 A em tensão alternada de até 250 V.
Uma placa com dimensões de 120x110 mm, cujo desenho dos condutores impressos é mostrado na fig. 2 é feito de textolite laminado de um lado. Os detalhes em seu lado oposto aos condutores impressos estão localizados, conforme mostrado na fig. 3.
Além deles, existem dois jumpers feitos de fio desencapado. A linha tracejada e pontilhada mostra o contorno do dissipador de calor da placa do estabilizador DA1. A altura do dissipador de calor é de 25 mm (de acordo com a altura do relé). Para o microcontrolador DD1 deve ser fornecido um painel na placa onde ele está inserido já programado. Do lado dos condutores impressos, as placas são montadas conforme a fig. 4, dois grupos de jumpers. Os jumpers de um grupo são representados com linhas pretas. Eles são feitos de fio isolado fino. As linhas vermelhas mostram os jumpers de outro grupo, conectando os contatos do relé na ordem necessária com o bloco de terminais XT1. A seção transversal e o isolamento do fio do qual são feitos devem corresponder à corrente e à tensão comutadas pelo relé.
Antes de prosseguir com a fabricação da placa, é necessário certificar-se de que o controle remoto com o qual ela será utilizada funciona de acordo com um protocolo semelhante ao NEC. Para fazer isso, você pode usar um nó simples, montado de acordo com o esquema mostrado na Fig. 5 conectando-o à entrada de microfone da placa de som do computador.
O controle remoto é direcionado para a janela sensível ao infravermelho do módulo U1 e, usando o programa "Gravador de som" incluído no pacote do Windows (ou outro similar), os sinais emitidos pelo controle remoto quando seus botões são pressionados são gravados em arquivos wav de computador. Você pode visualizar as formas de onda dos sinais gravados, por exemplo, executando o editor WAVE embutido no pacote de software NERO. Um exemplo de um oscilograma do sinal do console do protocolo NEC está disponível no artigo [1]. A única diferença é que a gravação foi feita com um osciloscópio digital, não com um computador. Se os pulsos e pausas entre eles nos sinais do controle remoto estudado forem os mesmos do exemplo, a duração e a quantidade total de informações transmitidas em cada comando (quatro bytes) são as mesmas - o controle remoto é adequado para uso com o dispositivo descrito. Uma descrição detalhada dos vários protocolos usados em sistemas de controle remoto IR pode ser encontrada em [2]. A partir daí, foi retirado o protótipo do programa para decodificação de pacotes de código. Tendo montado o dispositivo descrito, é necessário, antes de tudo, determinar quais códigos de comando correspondem aos botões pressionados no controle remoto selecionado. Muito provavelmente, eles serão diferentes dos códigos de controle remoto usados pelo autor. Para fazer isso, carregue os códigos do arquivo PriemNEC_Eeprom.hex na memória do programa do microcontrolador ATtiny2313-20PI, instale o microcontrolador no painel destinado a ele na placa e ligue a energia. Apontando o controle remoto para o receptor IR U1, pressione cada um de seus botões em intervalos de 2...3 s. Confirmando cada recepção de comando bem-sucedida, o LED HL1 na placa deve piscar brevemente e o estado HL3 deve mudar para o oposto. Isso é um sinal de que o código foi aceito e gravado na EEPROM do microcontrolador. O número máximo de pressionamentos de botão que podem ser registrados em uma inicialização do programa é 32. Sua sequência deve ser lembrada, ou melhor, anotada no papel.
Em seguida, o dispositivo deve ser desligado, transfira o microcontrolador de seu painel para o painel do programador, com o qual ler o conteúdo da EEPROM. Na fig. 6 mostra a janela do programa IC-Prog com tal conteúdo, obtido pelo autor no estudo do controle remoto que utilizou do modulador FM do carro. Este controle remoto tem 20 botões e pequenas dimensões (85x40x6mm).
Cada botão pressionado corresponde a quatro células de bytes consecutivos. Os códigos dos dois primeiros (0x40, 0xBF) não mudam de botão para botão, enquanto o terceiro e o quarto contêm o código real do comando dado pelo botão e sua inversão. No dispositivo em questão, apenas os códigos das quartas células são usados. Na fig. 7 estão escritos à direita das imagens dos botões do controle remoto do modulador FM. Você deve elaborar um esquema semelhante para o seu próprio controle remoto.
Resta efetuar alterações ao programa de trabalho que o adaptem ao comando à distância existente. Para fazer isso, usando o ambiente de desenvolvimento do programa AVRStudio, você precisa abrir o arquivo Plata_IR_upravlenie_rele2.asm e encontrar as linhas identificadas como one, mesg e Wataa nele. Eles são mostrados na tabela e, por conveniência, cada um dos arrays mesg e Wataa é dividido aqui em várias partes, fornecidas com comentários. A única constante contém os dois primeiros bytes da instrução. Como já mencionado, para todos os comandos eles são os mesmos, mas podem variar de remoto para remoto. Aqueles que seu controle remoto transmite devem ser inseridos aqui em vez dos do programa. O programa não analisa o terceiro byte do comando, portanto seu valor não é necessário em nenhum lugar. A matriz de bytes mesg lista os códigos (quarto bytes) de comandos dados a cada um dos botões do controle remoto usados do modulador de FM. Eles devem ser substituídos pelos códigos dos botões do seu controle remoto. Seu número máximo é 15. Como apenas 12 botões são usados \u0b\uXNUMXbpara controlar o relé, os bytes do décimo terceiro ao décimo quinto são preenchidos com códigos de botão inexistentes, em vez dos quais, se desejado, os existentes podem ser escritos, e esses comandos serão ser executado. O décimo sexto byte contém o código XNUMXxFF - um sinal do final da matriz, não pode ser alterado. Uma matriz de palavras Wataa de 16 bits contém códigos que determinam as ações do dispositivo ao receber um determinado comando. As palavras nele seguem a mesma ordem dos códigos de comando no array mesg. O primeiro código (botão do controle remoto) corresponde à primeira palavra, o segundo - o segundo e assim por diante. O byte alto da palavra especifica a operação a ser executada: 0x00 - desliga todos os relés, 0x01 - altera o estado dos bits da porta B e relés relacionados, 0x02 - altera o estado dos bits da porta D e relés relacionados, 0x03 - liga todos os relés. Unidades em dígitos binários (um ou mais) da palavra baixa marcam aqueles bits da porta indicados pelo byte alto, cujo estado, ao ser recebido por este comando, deve mudar para o oposto. Observe que o estado dos bits PD3 e PD5 não pode ser controlado dessa maneira. O nível nos pinos dos bits PD0-PD2 será alterado por comandos, mas na placa descrita eles não estão conectados em nenhum lugar. Para usá-los, é necessário refinamento. Com bytes altos iguais a 0x00 ou 0x03, o byte baixo não é analisado e pode ser qualquer coisa. Depois de fazer as alterações, o programa deve ser montado. Como resultado, será obtido um arquivo HEX do programa de trabalho adaptado ao controle remoto selecionado, cujo conteúdo deve ser carregado na memória de programa (FLASH) do microcontrolador. Se ao pressionar o botão do controle remoto o LED HL1 que sinaliza o recebimento do comando não piscar, é necessário selecionar o valor da constante Delay_1125us, que é responsável no programa pela formação exata dos intervalos de tempo necessários para a correta recepção. No arquivo assembler do programa, a instrução .equ que atribui o valor $B6 a ela está bem no início da seção "constantes básicas". No montador AVRASM, o sinal $ e o prefixo 0x são sinais iguais de um número hexadecimal. A constante deve ser escolhida com muito cuidado, alterando seu valor em um. Após cada alteração, o programa deve ser remontado e o microcontrolador reprogramado. O programa do microcontrolador pode ser baixado em ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/07/ir-upr.zip. Literatura
Autor: Yu. Svyatov
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