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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Tomada controlada por rádio. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Relógios, temporizadores, relés, interruptores de carga É descrito um dispositivo simples que permite ligar e desligar remotamente a tensão em uma tomada elétrica. O controle ocorre por meio de um canal de rádio, e são utilizados microcircuitos codificadores e decodificadores de comando especializados, o que possibilita dispensar microcontroladores. Um sistema de controle de rádio simples usando módulos de rádio prontos foi descrito em [1]. A codificação e decodificação de comandos nele foram realizadas por microcontroladores. Enquanto isso, existem chipsets especializados baratos para resolver esse problema. Em particular, o codificador PT2262 [2] e o decodificador PT2272 [3] ou seus análogos de outro fabricante - SC2262 [4] e SC2272 [5]. Para transmitir um comando, um codificador deste tipo gera uma palavra-código mostrada na Fig. 1. Ele contém 12 bits de informação e termina com um bit de sincronização. Cada um dos bits de informação pode ter o valor não apenas do habitual zero e um, mas também de um terceiro “flutuante”, correspondente a um pino do microcircuito que não está conectado em lugar nenhum.
O decodificador utilizado no dispositivo proposto considera os primeiros oito bits do código (A0-A7) como bits de endereço e aceita o comando transmitido pelos bits D0-D3 somente se o endereço recebido corresponder à sua própria conexão especificada dos pinos correspondentes do microcircuito . Para transmissão através de um canal de rádio, os valores dos bits da palavra são codificados de acordo com a Fig. 2. A duração da transmissão de cada dígito é 32T, onde T é o período de repetição do pulso do gerador de clock interno do microcircuito. Geralmente é definido como 50...100 μs. Uma descarga com valor zero é uma sequência repetida duas vezes de um pulso com duração de 4T e uma pausa com duração de 12T. Ao transmitir uma unidade, a sequência é invertida - pulsos com duração de 12T são separados por pausas com duração de 4T. O estado “flutuante” corresponde à sequência: pulso 4T, pausa 12T, pulso 12T, pausa 4T. A transmissão da palavra-código termina com um pulso de sincronização de 4T de duração, seguido por uma pausa de pelo menos 124T de duração.
A confiabilidade da recepção é alcançada pelo fato de que a transmissão da mesma palavra-código é repetida várias vezes, e o receptor considera a informação confiável ao receber a mesma coisa várias vezes seguidas (geralmente pelo menos três). As entradas de endereço do codificador (no transmissor) e do decodificador (no receptor) devem ser conectadas da mesma forma. Eles podem ter três estados. Aqueles que correspondem a zero na palavra-código são conectados ao fio comum, que corresponde a um - com alimentação positiva, os demais (flutuantes) ficam livres. O período de oscilação do gerador de clock interno depende da resistência do resistor conectado entre os pinos 15 e 16 do chip codificador. Da mesma forma, este período é definido no decodificador. Mas para o codificador e o decodificador esse período é o mesmo (o que é necessário para o bom funcionamento) com resistores de resistências diferentes. Na Fig. A Figura 3 mostra um diagrama do codificador do sistema de controle remoto no chip PT2262 (DD1). Quando você pressiona qualquer um dos botões SB1-SB4, a tensão de alimentação é fornecida a este microcircuito através do diodo aberto de VD1-VD4. Ele gera em sua saída DOUT uma palavra de código do formato discutido acima, na qual os bits A0-A7 possuem os valores especificados pela conexão das entradas de mesmo nome do microcircuito. O valor dos bits D0-D3 que estão conectados ao botão pressionado é igual a um e os demais são zero.
O sinal da saída DOUT controla o transmissor. Um nível alto nesta saída liga o transmissor e um nível baixo o desliga. Esta é a chamada modulação de amplitude (OOK - modulação liga/desliga). Nos conjuntos vendidos de equipamentos de rádio controle, o transmissor é feito, via de regra, na forma de um controle remoto de pequeno porte, ao qual você pode anexar, por exemplo, um chaveiro (Fig. 4). Na Fig. 5 na placa do transmissor você pode ver oito blocos de contato para definir o endereço.
O diagrama esquemático do decodificador do sistema de controle de rádio com a unidade de controle do atuador (tomada) é mostrado na Fig. 6. Aqui usamos um módulo receptor pronto XD-YK04-M4-315MHz (Fig. 7) do kit adquirido. Ele contém um chip decodificador SC2272-M4 (análogo completo do PT2272-M4). Dos elementos disponíveis no módulo, o diagrama mostra apenas este microcircuito (DD1) e o conector X1, que conecta o módulo aos circuitos externos. As entradas de endereço do decodificador devem ser conectadas de forma semelhante às entradas de endereço do codificador no painel de controle, somente neste caso o decodificador será capaz de reconhecer o comando enviado a ele. A confiabilidade do comando recebido é confirmada pelo alto nível lógico na saída do decodificador VT.
O índice M4 no nome do microcircuito significa que ele interpreta os valores dos quatro bits mais significativos do código de 12 bits recebido como um comando e não os lembra, enviando-os apenas brevemente para as saídas D0-D3. Após a conclusão do recebimento da mensagem de código, os níveis nessas saídas tornam-se zero. Esses microcircuitos são os mais comuns, mas também existem microcircuitos com a letra L no sufixo. Eles armazenam o código recebido nas saídas até que o próximo comando seja recebido. Para obter o mesmo efeito com um microcircuito com índice M, um gatilho de trava no chip DD2 teve que ser adicionado ao dispositivo descrito. Pressionar o botão SB2 no controle remoto (ver Fig. 3) coloca a saída D1 do decodificador DD1 em um nível alto, que é posteriormente confirmado pelo mesmo nível na saída VT. Como resultado, um nível baixo na saída do elemento DD2.2 muda o gatilho nos elementos DD2.3 e DD2.4 para um estado com um nível baixo na saída do elemento DD2.3 e um nível alto na saída do DD2.4. Isso abre o transistor VT1. O relé K1 é ativado, fornecendo ~230 V ao soquete XS1. O gatilho e todo o dispositivo permanecem neste estado mesmo após a conclusão do comando. Ao pressionar o botão SB1 no controle remoto, um nível alto aparecerá na saída D0 do decodificador DD1. O disparo nos elementos DD2.3 e DD2.4 será transferido para um estado de baixo nível na saída do elemento DD2.4, que fechará o transistor VT1. Os contatos K1.1 abertos cortarão a tensão do soquete XS1. Um indicador deste estado é o LED HL1 desligado. A fonte de alimentação do receptor e atuador da rede ~230 V é feita de acordo com um circuito sem transformador com capacitor C1 amortecendo o excesso de tensão. O diodo Zener VD5 limita a tensão na saída da ponte retificadora nos diodos VD24-VD1 a 4 V. O resistor R1 reduz o pico de corrente de carga do capacitor C1 no momento em que a energia é ligada. O resistor R2 é necessário para descarregar este capacitor após desconectar o dispositivo da rede. O relé instalado na placa utilizada é o SHD-24VDC-FA. A parte receptora do dispositivo de rádio controle é montada em uma caixa elétrica com dimensões de 100x100x50 mm, em cuja tampa existe uma tomada de rede regular para fiação aberta XS1. Existem três placas dentro da caixa. A parte do pino do conector X1, localizada na placa do módulo receptor, é inserida em sua parte do soquete, instalada em uma placa de ensaio com gatilho no chip DD2. Uma placa com transistor VT1, relé K1 e uma fonte de alimentação vem de um sensor de movimento DD-009 com defeito, no qual o estabilizador integrado 78L09 originalmente instalado foi substituído por um 78L05. No diagrama (ver Fig. 6), as peças desta placa estão localizadas abaixo da linha pontilhada. A aparência da estrutura é mostrada na Fig. 8.
A prática tem mostrado que a causa da operação instável do dispositivo pode ser a capacidade insuficiente do capacitor de extinção C1. Por exemplo, quando a capacitância deste capacitor é de 0,33 μF (tal capacitor foi instalado no sensor de movimento) e o relé K1 é ativado, a tensão no diodo zener VD5 cai abaixo de 5 V e não deve ser inferior a 7. ..8 V. Portanto, o capacitor deve ser substituído por outro de maior capacidade. A corrente consumida pelo dispositivo não excede 20 mA. Para reduzi-lo, você pode substituir o chip K555LA3 pelo mais econômico 74HC00. Você pode recusar o uso do LED HL1. Caso não seja possível adquirir módulos prontos, as peças utilizadas no projeto podem ser encontradas na campainha sem fio. O dispositivo receptor não possui nenhum controle. As unidades de alta frequência já vêm configuradas pelo fabricante do kit. É necessário apenas definir os mesmos endereços nos pinos dos chips codificadores no painel de controle e nos chips decodificadores do módulo receptor. Os dois botões restantes não utilizados no controle remoto podem ser usados para controlar outros dispositivos. Por exemplo, adicionando um segundo gatilho ao receptor, semelhante ao montado no chip DD2, e outra unidade executiva com soquete próprio. O sistema de controle de rádio se tornará de dois canais. Literatura
Autor: A. Pakhomov
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