Дистанционное управление по радиоканалу

Схема испытания модулей ДУ

Насчет антенн – это куски провода 0.5-1 мм в диаметре, длиной 16 см. Это как раз 1/4 волны с учетом коэффициента укорочения. В спираль антенны не советую закручивать, диаграмма направленности при этом будет не круговая, а похожа на штаны.

Где можно использовать такую штуку? Практически везде, где используется электричество. Самый простой вариант – в качестве нагрузки приемника реле использовать и коммутировать уже все что угодно, начиная от настольных ламп и утюгов, заканчивая компьютерами и замками. А можно и машинку на радиоуправлении сделать – команды ведь как раз четыре (^ v < >).

Автор прошивки 4uvak, сборка и испытание схемы BFG5000.

Работа в установившемся режиме

Как отмечалось ранее в описании принципа работы обратноходовых преобразователей, когда транзистор Q1 открыт, ток в обмотке I_LP увеличивается линейно. Этот ток вызывает падение напряжения на резисторе R_SENSE. Напряжение R_SENSE сравнивается компаратором С2 с напряжением на выходе ЦАП (задается точка срабатывания по пиковому току).

Переключение транзистора Q1 обычно сопровождается импульсными помехами, влияющими на форму напряжения V_SENSE (рис. 6). Для предотвращения влияния этих помех на работу модуля COG за счет ложных срабатываний компаратора используется таймер гашения (маскирования) сигнала компаратора (comparator blanking timer) на программируемое число циклов после переключения.

Рис. 6. Помехи от переключения силового ключа влияют на входной сигнал компаратора

Когда напряжение V_SENSE достигает уровня V_DAC, компаратор сбрасывает COG и таймер ограничения HLT. Если же по какой-то причине сигнал обратной связи не поступает вовремя, то ограничительный таймер срабатывает и выключает силовой ключ.

Когда транзистор Q1 закрыт, ток вторичной обмотки I_LS линейно уменьшается. Как уже отмечалось, режим критической проводимости характеризуется меньшими потерями в силовом ключе и обладает большей эффективностью. Для удержания преобразователя в этом режиме транзистор Q1 должен быть снова открыт, когда ток I_LS достигнет нуля. Этот момент можно определить с помощью компаратора С1 по значению напряжения V_AUX на дополнительной обмотке. На рис. 7 показаны временные диаграммы, поясняющие работу источника питания.

Рис. 7. Формы токов и напряжений в источнике питания

Общие принципы работы проекта

Принцип работы нашего проекта автоматизации дома достаточно прост. Когда вы будете нажимать какую либо кнопку на пульте ДУ, то его инфракрасный передатчик будет передавать последовательность импульсов, промодулированную частотой 38 кГц. Эта последовательность импульсов будет приниматься инфракрасным приемником TSOP1738 (который имеет возможность принимать сигналы частотой 38 кГц) и передаваться на микроконтроллер PIC. Микроконтроллер будет преобразовывать их в шестнадцатеричное значение (hex value) и сравнивать его с заранее определенными в нашей программе шестнадцатеричными значениями.

Если будет фиксироваться совпадение сравниваемых значений, то микроконтроллер будет подавать управляющую команду на соответствующее реле/симистор. Результаты выполнения команды будут отображаться с помощью светодиодов на плате нашего проекта. В качестве потребителей переменного тока в нашем проекта мы использовали 4 небольшие лампы разных цветов, а большая лампа будет имитировать работу вентилятора, частотой вращения которого мы как бы будем управлять.

Мы будем использовать клавишу 1 на пульте ДУ для переключения (включения/выключения) 1-го реле, клавишу 2 – для переключения 2-го реле и т.д. Клавиша Vol+ будет использоваться для увеличения скорости вращения вентилятора, а клавиша Vol- – для уменьшения скорости вращения вентилятора.

Примечание: вместо вентилятора в нашем проекте мы будем использовать 100-ваттную лампочку.

Наш микроконтроллер PIC работает от напряжения +5V, а реле – от напряжения +12V. Поэтому в нашем проекте мы будем использовать понижающий трансформатор на 220V, напряжение с выхода которого будет выпрямляться с помощью мостовой схемы. Далее это напряжение будет стабилизироваться к значениям +12V и +5V с помощью регуляторов напряжения 7812 и 7805 соответственно.

Для управления переключениями реле мы будем использовать транзисторы BC547. Для управления скоростью вращения вентилятора мы будем использовать симистор (TRIAC). Более подробно про использование симистора для управления скоростью вращения вентилятора вы можете прочитать в данной статье.

Также мы будем использовать схему управления симистором (Triac Driver) чтобы управлять им с помощью микроконтроллера. Эта схему будет обеспечивать углы отсечки для симистора. У нас будет 6 уровней скорости вращения вентилятора. При скорости 0 вентилятор будет выключен. При скорости 1 вентилятор будет вращаться со скоростью 1/5 от максимальной, при скорости 2 – со скоростью 2/5 от максимальной и т.д. Текущий уровень скорости вращения вентилятора можно будет контролировать с помощью семисегментного индикатора.

Структурная схема работы проекта показана на следующем рисунке.

Декодирование сигналов с пульта ДУ

В нашем проекте мы можем использовать практически любой инфракрасный пульт ДУ, но для используемого нами пульта ДУ необходимо будет знать, какие шестнадцатеричные значения будут соответствовать его кнопкам. Зная эти шестнадцатеричные значения мы сможем с помощью микроконтроллера различать какая кнопка была нажата. Авторы проекта (ссылка на оригинал приведена в конце статьи) использовали пульт NEC. Шестнадцатеричные значения для кнопок данного пульта приведены на следующем рисунке.

Как вы можете видеть, шестнадцатеричные значения для кнопок данного пульта содержат 7 цифр, из которых только последние 2 полностью различаются. Поэтому для различения кнопок данного пульта мы можем использовать только 2 последние цифры шестнадцатеричных значений как показано на следующем рисунке.

Механический термостат

В электроплитах и нагревателях используется резистивный нагревательный элемент. Для управления нагревом используется механический термостат, который может подавать напряжение на нагревательный элемент в течение заданного времени. Он работает следующим образом:

1. Электрический контакт образуется между двумя проводниками. Для их размыкания используется биметаллическая пластина.
2. Коммутируемый ток протекает через биметаллическую пластину, вызывая ее нагрев.
3. При определенной температуре пластина изгибается и соединение размыкается.
4. После размыкания происходит охлаждение пластины и цикл повторяется.

Для управления частотой повторения используется специальный винт, с помощью которого изменяется предварительная сила сжатия контактов. Обычно на головке винта имеется ручка для выставления температуры или мощности. Ясно, что такая уставка не может быть точной. Кроме того, в процессе работы изнашиваются как сами контакты (обгорают), так и биметаллическая пластина в следствие постоянного температурного расширения-сжатия. Все это очень сильно сказывается на долговечности металлических термостатов.

Пропуск периодов

Альтернативным методом управления мощностью является метод пропуска периодов.

Для регулирования тока через нагрузку симистор пропускает только часть периодов сетевого напряжения. Пропуск периодов позволяет решить проблему электромагнитной совместимости, так как включение симистора происходит в момент перехода сетевого напряжения через нуль.

Режим пропуска периодов применим для управления резистивными нагрузками, но не применим для осветительных приборов, так как вызывает мигание ламп накаливания.

Для обоих методов управления мощностью необходимо знать, когда сетевое напряжение переходит через нуль. Одним из способов является подача переменного сетевого напряжения непосредственно на вход микроконтроллера через последовательный резистор в несколько МОм. Благодаря наличию защитных диодов на портах микроконтроллеров Microchip PIC напряжение будет ограничено: сверхунапряжением питания, снизу — уровнем GND.

Существует и альтернативный способ, который используется в данной реализации.

Рассмотрим схему реализации блока управления нагрузкой на микроконтроллере Microchip PIC10F204, имеющем встроенный аналоговый компаратор (рис. 3). Для питания микроконтроллера используется бестрансформаторный резистивный источник питания.

Рис. 3. Принципиальная схема устройства

Более подробно о расчетах таких источников можно узнать из статьи «AN954 Transformerless power supplies: resistive and capacitive» на сайте компании. Для детектирования момента перехода сетевого напряжения через нуль достаточно использовать сигнал, снятый с анода стабилитрона. Сигнал подается через токоограничительный резистор непосредственно на вывод порта микроконтроллера.

Схема управления током через нагрузку не содержит обратной связи, для установки мощности используется переменный резистор, то есть получен электронный аналог термостата. В качестве нагрузки используется резистивный нагреватель. При сетевом питании 220 В получаем действующее значение тока порядка 5 А, однако симистор необходимо выбрать с запасом рабочего тока и установить на теплоотвод. В схеме используется BTA208-600F фирмы Philips.

Для оцифровки значения переменного резистора, устанавливающего мощность, используется интегрирующий преобразователь на конденсаторе С6. Для стабилизации задающего напряжения применен стабилитрон D4 на 3 В. В начале цикла преобразования вывод контроллера GP1 настраивается на выход и выдается высокий уровень. Этим уровнем заряжается конденсатор. Далее вывод конфигурируется как вход компаратора, конденсатор начинает разряжаться через переменный резистор (время разряда пропорционально значению резистора). Значение на выводе сравнивается с внутренним опорным напряжением 0,6 В. В момент, когда напряжение на конденсаторе упадет ниже этого уровня, срабатывает компаратор, и фиксируется время разряда.

По формуле можно рассчитать значение переменного резистора:

t=–(R_POT1 + R12)x C6 xln(V_REF/V_z) (1)

где t — время разряда конденсатора, R_POT1 — сопротивление переменного резистора, V_REF — внутреннее опорное напряжение (0,6 В), V_Z — напряжение на стабилитроне (3 В).

В устройстве используется переменный резистор 25 кОм с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота. Время разряда лежит в пределах от 3,53 до 7,56 мс, время полного разряда должно быть меньше 10 мс, так как используется синхронизация с сетью.

Диаграмма работы преобразователя представлена на рис. 4.

Рис. 4. Преобразование значения переменного резистора

Особенности программирования

PIC
12F
629 имеет только один порт ввода/вывода под названием GPIO
. На плате линии этого порта подключены к штыревому разъему PORTA/PORTGP
и другим элементам, связанным с ним. Это позволяет производить разработку устройств и отладку программ, точно также как и для других МК. Выход температурного датчика DS18B20, имеющий возможность подключения к линии RA
5 с гнездом для PIC
12F
629 не связан.

При запуске среды разработки открывается проект, где в первую очередь, необходимо установить используемый тип генератора частоты. Наиболее востребованным вариантом для данного кристалла будет использование внутреннего генератора. Это позволяет использовать линии GP4 и GP5 для ввода/вывода. Внутренний генератор имеет обозначение INTR_OSC_NOCLOCKOUT. Также устанавливаются другие биты конфигурации, в зависимости от требований схемы. При необходимости установки калибровочной константы, сделать это можно после запуска программы программатора microICD.

Написание программы мало отличается от этого действия для других контроллеров при учете особенностейPIC
12F
629. Главная – название порта ввода/вывода. В IDE MicroPascal его глобальное определение GPIO
, а регистр конфигурации обозначается TRISIO
. Дополнительно при инициализации нужно определить назначение выводов GP
0 и GP
1. По умолчанию они являются входами аналогового компаратора. При использовании в качестве цифровых линий необходимо выполнить команду CMCON:=7. С ее помощью данные вывода настраиваются как линии дискретного ввода/вывода. Ну и не стоит забывать, что вывод GP
3 работает только как вход. В остальном программирование PIC
12F
629 ничем не отличается от других контроллеров PICmicro
.

Принцип ИК передачи информации

Инфракрасное, или тепловое излучение — это электромагнитное излучение, которое испускает любое нагретое до определенной температуры тело. ИК диапазон лежит в ближайшей к видимому свету области спектра, в его длинноволновой части и занимает область приблизительно от 750 нм до 1000 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, около половины излучения Солнца. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении отличаются от их свойств в видимом свете. Например, некоторые стекла непрозрачны для инфракрасных лучей, а парафин, в отличие от видимого света, прозрачен для ИК излучения и используется для изготовления ИК линз. Для его регистрации используют тепловые и фотоэлектрические приемники и специальные фотоматериалы. Источником ИК лучей, кроме нагретых тел, наиболее часто используются твердотельные излучатели — инфракрасные светодиоды, ИК лазеры, для регистрации применяются фотодиоды, форотезисторы или болометры. Некоторые особенности инфракрасного излучения делают его удобным для применения в устройствах передачи данных:

ИК твердотельные излучатели (ИК светодиоды) компактны, практически безинерционны, экономичны и недороги.
ИК приемники малогабаритны и также недороги
ИК лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости
Несмотря на распространенность ИК лучей и высокий уровень «фона», источников импульсных помех в ИК области мало
ИК излучение низкой мощности не сказывается на здоровье человека
ИК лучи хорошо отражаются от большинства материалов (стен, мебели)
ИК излучение не проникает сквозь стены и не мешает работе других аналогичных устройств

Все это позволяет с успехом использовать ИК способ передачи информации во многих устройствах. ИК передатчики и приемники находят применение в бытовой и промышленной электронике, компьютерной технике, охранных системах, системах передачи данных на большие расстояния по оптоволокну. Рассмотрим более подробно работу систем (пультов) управления бытовой электроники.

Пульт ИК управления при нажатии кнопки излучает кодированную посылку, а приемник, установленный в управляемом устройстве, принимает её и выполняет требуемые действия. Для того, чтобы передать логическую последовательность, пульт формирует импульсный пакет ИК лучей, информация в котором модулируется или кодируется длительностью или фазой составляющих пакет импульсов. В первых устройствах управления использовались последовательности коротких импульсов, каждый из которых представлял собою часть полезной информации. Однако в дальнейшем, стали использовать метод модулирования постоянной частоты логической последовательностью, в результате чего в пространство излучаются не одиночные импульсы, а пакеты импульсов определенной частоты. Данные уже передаются закодированными длительностью и положением этих частотных пакетов. ИК приемник принимает такую последовательность и выполняет демодулирование с получением огибающей. Такой метод передачи и приема отличается высокой помехозащищенностью, поскольку приемник, настроенный на частоту передатчика, уже не реагирует на помехи с другой частотой. Сегодня для приема ИК сигнала обычно применяется специальная микросхема, объединяющая фотоприемник, усилитель с полосовым фильтром, настроенным на определенную несущую частоту, усилитель с АРУ и детектор для получения огибающей сигнала. Кроме электрического фильтра, такая микросхема имеет в своем составе оптический фильтр, настроенный на частоту принимаемого ИК излучения, что позволяет в максимальной степени использовать преимущество светодиодного излучателя, спектр излучения которого имеет небольшую ширину. В результате таких технических решений, стало возможным принимать маломощный полезный сигнал на фоне ИК излучения других источников, бытовых приборов, радиаторов отопления и т.д. Работа современных устройств ИК управления достаточно надежна, а дальность составляет от нескольких метров до 40 и более метров, в зависимости от варианта реализации и уровня помех.

Схема приемника радиоуправления 433 МГц

На схеме транзистор на выводе 7 контроллера показан для примера коммутации мощной нагрузки в ключевом режиме. Номера внутри «схемы МК» номера каналов управления. Переключатель используется для активации режима триггера. Во включенном состоянии – кратковременное нажатие на пульте активирует нагрузку и приемник удерживает ее до тех пор, пока не поступит следующее нажатие. Выключенное состояние – кратковременное нажатие кнопки на пульте – кратковременное включение нагрузки.

Все каналы независимы и можно использовать одновременно все. Устройство довольно легко повторяется. Дальность активации нагрузок по прямой видимости до 70 метров. Вся сложность при изготовлении заключается в прошивке микроконтроллера PIC12F675. Для прошивки использовал программу winpic800 и вот такой очень простой COM-программатор:

Схема автоматического поддержания питания

Используя схему на переключаемых конденсаторах из предыдущего примера, можно создать устройство, поддерживающее свое питание (рис.9).

В исходном состоянии транзистор VT1 закрыт, напряжение питания контроллера Vdd равно нулю. При нажатии на кнопку напряжение источника питания Vbat подается на вывод питания микроконтроллера, и на выводе CLKOUT/OSC2 в режиме внешнего RC-генератора возникает генерация. Напряжение, вырабатываемое удвоителем, открывает транзистор VT1, соединяя шину Vbat и Vdd. Таким образом, схема начинает поддерживать свое питание.

Для выключения питания контроллера нужно выполнить инструкцию SLEEP, которая остановит тактовый генератор, что в свою очередь выключит питание микроконтроллера. Данный прием позволяет программно выключать питание устройства.

Преимущества:

• практически нулевое потребление тока;
• низкая стоимость (используется n-канальный полевой транзистор);
• высокая надежность;
• не требуется дополнительных выводов микроконтроллера.

Фазовое управление

Для изменения мощности, подведенной к нагрузке через симистор, может использоваться фазовое управление (рис. 2). Сущность метода заключается в пропуске части полупериода сетевого напряжения — аналогично широтно-импульсной модуляции. Ток в нагрузке пропорционален интегралу от полученного сигнала. Такой режим используется в регуляторах освещенности — диммерах. Яркость свечения лампы накаливания пропорциональна площади под обрезанной синусоидой.

Рис. 2. Фазовое управление

Преимуществом этого метода является то, что частота пульсаций на нагрузке остается равной сетевой

Это важно для управления осветительными приборами, так как снижение частоты может сказаться на появлении мерцания, заметного глазом

Обратной стороной являются наводки, которые могут появиться в связи с резким переключением симистора. Эти наводки плохо сказываются на электромагнитной совместимости (EMI) полученного устройства и могут вызвать ненужные переключения симистора.

Выбор микроконтроллера PIC для наших проектов

Микроконтроллеры PIC от компании Microchip подразделяются на 4 больших семейства. Каждое семейство отличается своим набором компонентов и характеристик.

1. Первое семейство, PIC10 (10FXXX) – называется Low End.
2. Второе семейство, PIC12 (PIC12FXXX) – называется Mid-Range.
3. Третье семейство – это PIC16 (16FXXX).
4. Четвертое семейство – это PIC 17/18(18FXXX).

Поскольку в дальнейшем мы на нашем сайте будем рассматривать достаточно много проектов на основе микроконтроллеров PIC, то для этих проектов мы решили выбрать достаточно универсальный микроконтроллер, относящийся к семейству 16F – это микроконтроллер PIC16F877A. Он способен работать с такими популярными сейчас интерфейсами как SPI, I2C и UART.

После того как вы выбрали микроконтроллер, первым делом необходимо изучить даташит на него. Из данного даташита можно узнать что микроконтроллер PIC16F877A содержит 3 таймера, два из которых являются 8-битными, а третий – с 16-битным предделителем. Данные таймеры также могут использоваться в качестве счетчиков. Также из даташита можно узнать, что микроконтроллер поддерживает CCP опции (Capture Compare и PWM), которые позволяют ему формировать сигналы ШИМ (широтно-импульсной модуляции) и считывать частоту входных сигналов. Для связи с внешними устройствами он обладает интерфейсами SPI, I2C, PSP и USART.

Микроконтроллер PIC16F877A содержит 8-канальный 10-битный АЦП (аналого-цифровой преобразователь), который позволяет производить преобразование аналоговых значений в цифровые с разрешением 10 бит. Это преобразование можно осуществлять на 8 контактах микроконтроллера. Также в составе микроконтроллера есть два встроенных компаратора, которые позволяют непосредственным образом сравнивать значения поступающих напряжений, без считывания их программным способом.

Память программ микроконтроллера поддерживает до 100 тысяч циклов перезаписи, что позволяет его перепрограммировать 100 тысяч раз. Разъем ICSP (In-Circuit Serial Programming) позволяет нам программировать микроконтроллер с помощью PICKIT3. Отладку работы программы можно производить через разъем ICD (In-Circuit Debug). Также в составе микроконтроллера есть и сторожевой таймер (Watchdog Timer, WDT), который позволяет, при необходимости, производить сброс работы программы.

На следующем рисунке представлена распиновка микроконтроллера PIC16F877A, на которой вы можете увидеть все специальные функции, которые могут выполнять определенные контакты микроконтроллера.

Настройка платы EasyPIC5

Для сборки схемы на PIC12F629 требуется установить МК в соответствующее гнездо на плате. При этом все остальные контроллеры должны быть удалены.

Вторым действием должна стать перестановка перемычек линий программирования Socket Selection.

Также необходимо определить способ генерации тактовой частоты. В случае использования внешнего генератора, потребуется установить кварцевый резонатор в гнездо OSC2. Микроконтроллер PIC
12F
629 может работать и от внутреннего генератора частоты. В этом случае устанавливаются перемычки OSC2, в положение I/O подключающее выхода микроконтроллера к элементам платы. На этом подготовка к работе закончена.

Схемы устройств на микроконтроллерах

Устройство автоматического управления светом для автомобиля

Устройство предназначено что бы автоматически включать и выключать дневной свет фар, при остановке и началу езды в автомобиле.При этом как вы видите на картинке даже, схема сопровождена дополнительно звуковым сигнализатором и индикацией.

Схема выполнена на недорогом микроконтроллере pic12f629. Сама схема показана на рисунке ниже

Алгоритм работы схемы управления фарами

1.Питание 12в 2.При вкл зажигания после прохождения 6 импульсов с датчика скорости вкл ДХО 3.При вкл габаритов все переходит в штатный режим 4.При выкл габаритов переходим п.2 5.При остановке (например в пробке) ДХО выключится через 3 мин при начале движения п.2 6.При остановке и выключении зажигания, ДХО горит ещё 20 секунд и выключается.

Устройство работает следущим образом

1. Когда выключено зажигание, светодиод HL1 моргает с частотой 1раз в секунду (1Hz), сигнализируя о том ,что устройство находится в дежурном режиме (режим ожидания).2. При включении зажигания светодиод HL1 начинает светится постоянно,микроконтроллер ждёт прихода импульсов с датчика скорости,и при начале движения автомобиля, через 1 секунду автоматически зажигаются ДХО и горят всё время движения до остановки.3. Во время остановки, включается режим выдержки времени выключения ДХО (3 минуты), об этом сигнализирует встроенный Бипер (2 коротких звуковых сигнала – это при включёном зажигание и остановки автомобиля), если в это время выключить замок зажигания (например при длительной стоянке), прозвучат 4 коротких звуковых сигнала, сигнализируя о том, что включился режим выдержки времени включения ДХО 20 секунд и затем они выключатся (режим вежливой подсветки), устройство переходит в дежурный режим. 4. При включении Габаритных огней, устройство автоматически переходит в режим ожидания, ДХО выключаются (правила ПДД), всё работает в штатном режиме. 5. Режим вежливой подсветки можно включить так: включить зажигание, при этом прозвучат 2 коротких сигнала и сразу его выключить, (прозвучат 4 звуковых сигнала) при этом устройство автоматически перейдёт в режим вежливой подсветки. Если требуется выключить ДХО не дожидаясь выдержки времени, следует включить и тут же выключить Габаритные огни. 6. Светодиод HL2 сигнализирует о состоянии ДХО ( Светится – ДХО работают, выключен – ДХО не работают)

Применёное реле, на максимальный ток проходящий через контакты 10А, если Вы вдруг захотите применить это устройство для Автоматического включения БС, лучше установить дополнительное реле типа SLC – 12VDC – SL – C , максимальный ток контактов 30А, этого вполне достаточно для управления БС. Светодиоды HL1 и HL2 устанавиваются в удобном месте, например в приборной панели . Пишалка ( BUZZER ) так же устанавливается в удобном для водителя месте. На фотографии собраного устройства видно что светодиоды стоят на самой печатной плате, но это сделано было только для отладки схемы. Установка произвольная!

Внимание! При прошивке микроконтроллера сохраните калибровочную константу…, без неё работа устройства не возможна. Во вложении- печатная плата и прошивка для микроконтроллера

Во вложении- печатная плата и прошивка для микроконтроллера

Вложения к странице

Файл	Описание	Размер файла:
avto_dho.rar		33 Кб

Тестер для ПДУ формата RC5 и NEC на PIC12F629

Каждый начинающий электронщик рано или поздно сталкивается с потребностью в дистанционном управлении. Самый распространенный способ организации беспроводной передачи сигнала – пульт дистанционного управления, работающий по инфракрасному каналу связи. Но, как мы знаем, не все пульты одинаково полезны. Данный тестер позволит определиться с пультами, которых в вашем доме возможно, уже несколько штук.Обычно в пульте и приёмнике используется одна частота модуляции несущей (или частоты излучения ИК-светодиода). Частоты модуляции обычно стандартны – это 36 кГц, 38 кГц, 40 кГц (Panasonic, Sony). Редкими считаются частоты 56 кГц (Sharp). Фирма Bang&Olufsen использует 455 кГц, что является большой редкостью. Пример фотоприёмников: TSOP1736 (он же Hl136AA71) – настроен на частоту 36 кГц, TSOP1738 – 38 кГц (производитель Vishay Telefunken), BRM1020 – 38 кГц. Протокол RC5 работает на частоте 36кГц, NEC на 38кГц, но как показала практика RC5 отлично работает и с приемником на 38кГц.Данное устройство предназначено для определения кода команды пульта дистанционного управления в форматах RC5 и NEC. Это два самых распространенных протокола инфракрасной связи. RC5 является разработкой фирмы Phillips, но его так же используют и многие другие фирмы. NEC разработка одноименной фирмы NEC и является также распространенным протоколом.Схема устройства (кликаем картинку для увеличения):

Работа устройства: после включения устройства на индикаторах загораются два нижних сегмента – устройство готово принимать RC5 команды, после нажатия кнопки на тестере загораются два верхних сегмента – устройство готово принимать NEC команды.По факту нажатия копки на ПДУ на индикаторе высветится шестнадцатеричный код команды кнопки. Например, для протокола RC5 при нажатии на кнопку «Stop» высветится число «36».С протоколом NEC немного по-другому. Если взять три пульта и нажимать одну и туже кнопку (например, Power), то команда во всех трех вариантах может оказаться разная.Фото устройства:

Печатная плата:

Протестированные пульты, по протоколу RC5 работает только один (черный пульт производства Phillips, довольно таки старый), остальные NEC

Так же программа написана для контроллера PIC12F675.Семимегментный индикатор применен с общим анодом, двух-разрядный, одноименные сегменты которого не объединены. Фотоприемник на 38кГц. На стадии отладки приемник на 36кГц ловил сильные помехи с дисплея LCD телевизора, вследствие чего был заменен. В своем образце я промахнулся со стабилизатором, который не плохо греется (7805 TO-92), поэтому рисунок печатной платы был подправлен под стабилизатор с корпусом TO-220.

Файлы:Печатная платаПрошивка PIC12F629Прошивка PIC12F675

Описание протоколов RC5 и NECИсходники и доработка под ваши пульты

Полезные ссылки:Попробуй сделать печатную плату на кухнеСобери себе подходящий программаторУзнай как прошить микроконтроллер прошивкойНаучись программировать и делать прошивкиЗадай вопрос или найди ответ в форуме

Выбор программного обеспечения для наших проектов

Микроконтроллеры PIC могут программироваться с помощью различного программного обеспечения, присутствующего сейчас на рынке. Некоторые энтузиасты до сих пор используют для их программирования язык ассемблера, но мы в нашей серии обучающих статей по микроконтроллерам PIC будем использовать инструменты, разработанные компанией Microchip.

Для программирования микроконтроллеров PIC нам понадобится интегрированная среда разработки (Integrated Development Environment, IDE), в которой мы непосредственно будем писать программы. Также нам будет необходим компилятор, который преобразовывать нашу программу в HEX файл – формат, который понимает наш микроконтроллер. И, наконец, нам понадобится интегрированная среда программирования (Integrated Programming Environment, IPE), которая будет записывать наш HEX файл в микроконтроллер. В качестве всех этих инструментов мы выберем следующие:

• IDE: MPLABX v3.35;
• IPE: MPLAB IPE v3.35;
• Compiler: XC8.

Компания Microchip предоставляет все эти инструменты бесплатно. После скачивания этих программ необходимо установить их на свой компьютер. Более подробно эти процессы вы можете посмотреть на видео, приведенном в конце статьи.

Программное обеспечение

Предполагается следующий алгоритм работы.

Основной цикл программы — отслеживание перехода сетевого напряжения через нуль. Когда переход обнаруживается, делается вывод о том, должен ли быть открыт симистор в данном полупериоде. Для открытия симистора на вывод контроллера GP2 выдается импульс длительностью порядка 2 мс. Преобразования значения переменного резистора привязывается к полупериодам сетевого напряжения. Во время положительного полупериода происходит заряд конденсатора, во время отрицательного — непосредственно преобразование. Исходя из частоты питающего напряжения необходимо выбирать временные параметры интегрирующей цепи (см. формулу 1). Время разряда конденсатора измеряется с помощью таймера 0.

Для управления мощностью производится пропуск периодов сетевого напряжения: полный цикл составляет 10 полупериодов, количество полупериодов, во время которого нагрузка запитывается пропорционально значению задающего резистора. Если это значение не равно нулю, то зажигается светодиод и запускается таймер на 2 часа. Перезапуск таймера происходит при смене задающего значения. По прошествии двух часов нагрузка отключается и включается лишь после сброса питания или задания нового уровня мощности.

Полученное программное обеспечение занимает порядка 130 ячеек памяти программ и использует 10 байт ОЗУ.

Полученный электронный термостат имеет множество преимуществ по сравнению со своим механическим аналогом:

1. Повышенная надежность, обусловленная практически полным отсутствием механических частей.
2. Встроенные механизмы защиты, такие как таймер автоматического отключения.
3. Индикатор работы.
4. Гибкость полученной схемы, так как возможно внутрисхемное программирование контроллера и получение на основе одного и того же конструктива устройств с различной функциональностью.
5. Повышенная точность и возможность работы при малых уровнях мощности.

1. Введение обратной связи по температуре и реализация несложного закона поддержания и регулирования температуры.
2. Возможность самокалибровки.
3. Дистанционное управление устройством, например, по инфракрасному или радиоканалу.
4. Реализация режима фазового управления для управления лампами накаливания.