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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Unidad de control de relé IR. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Relojes, temporizadores, relés, interruptores de carga De acuerdo con los comandos IR dados por cualquier control remoto de electrodomésticos que funcionen bajo el protocolo común NEC (o similar), la unidad propuesta controla diez relés electromagnéticos instalados en él, que, a su vez, pueden encender y apagar varios aparatos eléctricos. Es posible configurar programáticamente la correspondencia entre los botones presionados del control remoto utilizado y los relés que cambian de estado en estas pulsaciones. Dado que se instalan diez relés en el bloque, en la versión del autor, los botones digitales en el control remoto "0" - "9" se seleccionan para controlarlos. Cuando se presiona dicho botón, el relé correspondiente cierra sus contactos, cuando se presiona nuevamente, los abre, cuando se presiona nuevamente, se cierra nuevamente, y así sucesivamente. Si presiona el botón "VOL-", los contactos de todos los relés se abrirán y en el botón "EQ" se cerrarán. Se proporcionan LED para controlar el estado del relé. Cuando se han activado todos los relés, la unidad consume una corriente de 15...17 mA de una fuente de 24...200 V CA (o 250 V CC). Este valor depende de los relés aplicados. Para la fabricación y ajuste de esta unidad, no es necesario conocer de antemano los códigos de los comandos dados por el control remoto utilizado al presionar sus botones. Solo necesita asegurarse de que el control remoto funcione de acuerdo con el protocolo que coincida con NEC en términos de codificación de la información transmitida y su volumen (cada comando es de cuatro bytes). Tenga en cuenta que los controles remotos de diferentes dispositivos, incluso aquellos que funcionan con el mismo protocolo, cuando presiona botones funcionalmente idénticos, generalmente generan comandos con códigos diferentes. Para determinar estos códigos, desarrollé un programa especial PriemNEC_Eeprom, que debe cargarse en el microcontrolador del dispositivo ensamblado y, después de realizar operaciones simples, transferir los códigos recibidos al programa de trabajo del microcontrolador.
El diagrama del bloque de control IR se muestra en la fig. 1. No contiene soluciones técnicas inusuales, así como piezas escasas y demasiado caras. Los comandos enviados mediante el control remoto son recibidos por el módulo receptor IR U1, cuyas señales se alimentan a la entrada PD3 del microcontrolador DD1. La tensión de alimentación del microcontrolador (5 V) se obtuvo a partir de una tensión de unos 1 V rectificada por el puente de diodos VD24 utilizando un estabilizador integrado DA1. Es imposible reemplazar el estabilizador 7805 importado aquí con KR142EN5A o KR142EN5V domésticos, ya que su voltaje de entrada permitido es de solo 15 V (a diferencia de 35 V para 7805). Chips DD2 y DD3: conjuntos de claves electrónicas en transistores compuestos (corriente de conmutación máxima 130 mA, voltaje - 50 V). Los relés K1-K10 son del tipo G2L-113P-V-US-24VDC (resistencia de devanado 1200 Ohm), cuyos contactos son capaces de conmutar corriente hasta 5 A en tensión alterna hasta 250 V.
Una placa con dimensiones de 120x110 mm, cuyo dibujo de conductores impresos se muestra en la fig. 2 está hecho de textolita laminada por un lado. Los detalles en su lado opuesto de los conductores impresos están ubicados, como se muestra en la fig. 3.
Además de ellos, hay dos puentes hechos de alambre desnudo. La línea de puntos y guiones muestra el contorno del disipador de calor de la placa del estabilizador DA1. La altura del disipador es de 25 mm (según la altura del relé). Para el microcontrolador DD1, se debe proporcionar un panel en la placa en el que se inserta ya programado. En el lado de los conductores impresos, las placas se montan como se muestra en la fig. 4, dos grupos de puentes. Los puentes de un grupo se representan con líneas negras. Están hechos de alambre delgado aislado. Las líneas rojas muestran los puentes de otro grupo, conectando los contactos del relé en el orden requerido con el bloque de terminales XT1. La sección transversal y el aislamiento del cable del que están hechos deben corresponder a la corriente y el voltaje conmutados por el relé.
Antes de proceder a la fabricación de la placa, es necesario asegurarse de que el mando a distancia con el que se va a utilizar funcione según un protocolo similar a NEC. Para hacer esto, puede usar un nodo simple ensamblado de acuerdo con el esquema que se muestra en la Fig. 5 conectándolo a la entrada de micrófono de la tarjeta de sonido del ordenador.
El control remoto se dirige a la ventana sensible a IR del módulo U1 y, mediante el programa "Sound Recorder" incluido en el paquete de Windows (u otro similar), las señales que emite el control remoto cuando se presionan sus botones se graban en archivos wav de la computadora. Puede ver las formas de onda de las señales grabadas, por ejemplo, ejecutando el editor WAVE integrado en el paquete de software NERO. Un ejemplo de un oscilograma de la señal de la consola del protocolo NEC está disponible en el artículo [1]. La única diferencia es que la grabación se realizó con un osciloscopio digital, no con una computadora. Si los pulsos y las pausas entre ellos en las señales del control remoto estudiado son los mismos que en el ejemplo, la duración y la cantidad total de información transmitida en cada comando (cuatro bytes) son las mismas: el control remoto es adecuado para usar con el dispositivo descrito. Se puede encontrar una descripción detallada de los diversos protocolos utilizados en los sistemas de control remoto IR en [2]. De ahí se tomó el prototipo del programa para decodificar paquetes de código. Una vez ensamblado el dispositivo descrito, es necesario, en primer lugar, determinar qué códigos de comando corresponden a los botones presionados en el control remoto seleccionado. Lo más probable es que difieran de los códigos de control remoto utilizados por el autor. Para hacer esto, cargue los códigos del archivo PriemNEC_Eeprom.hex en la memoria del programa del microcontrolador ATtiny2313-20PI, instale el microcontrolador en el panel previsto para él en la placa y encienda la alimentación. Apuntando el control remoto al receptor IR U1, presione cada uno de sus botones a intervalos de 2...3 s. Al confirmar cada recepción de comando exitosa, el LED HL1 en el tablero debe parpadear brevemente y el estado HL3 debe cambiar al opuesto. Esta es una señal de que el código ha sido aceptado y escrito en la EEPROM del microcontrolador. El número máximo de pulsaciones de botones que se pueden registrar en un lanzamiento del programa es 32. Su secuencia debe recordarse, o mejor, escribirse en un papel.
Luego, el dispositivo debe apagarse, transferir el microcontrolador de su panel al panel del programador, con el cual leer el contenido de la EEPROM. En la fig. En la figura 6 se muestra la ventana del programa IC-Prog con dicho contenido, obtenida por el autor en el estudio del control remoto que utilizó del modulador FM del automóvil. Este mando a distancia tiene 20 botones y dimensiones reducidas (85x40x6mm).
Cada botón presionado corresponde a cuatro celdas de bytes consecutivas. Los códigos de los dos primeros (0x40, 0xBF) no cambian de botón a botón, mientras que el tercero y cuarto contienen el código real del comando dado por el botón y su inversión. En el dispositivo en consideración, solo se utilizan códigos de las cuartas celdas. En la fig. 7 están escritos a la derecha de las imágenes de los botones del control remoto del modulador FM. Debe elaborar un esquema similar para su propio control remoto.
Queda por hacer cambios en el programa de trabajo que lo adapten al control remoto existente. Para hacer esto, utilizando el entorno de desarrollo del programa AVRStudio, debe abrir el archivo Plata_IR_upravlenie_rele2.asm y encontrar las líneas etiquetadas uno, mesg y Wataa en él. Se muestran en la tabla y, por conveniencia, cada una de las matrices mesg y Wataa se divide aquí en varias partes, provistas de comentarios. La única constante contiene los primeros dos bytes del comando. Como ya se mencionó, todos los comandos son iguales, pero pueden variar de un control remoto a otro. Aquí deben introducirse las que transmite su mando a distancia en lugar de las del programa. El programa no analiza el tercer byte del comando, por lo que su valor no se requiere en ninguna parte. La matriz de bytes mesg enumera los códigos (cuartos bytes) de los comandos dados a cada uno de los botones del control remoto usados desde el modulador FM. Deben ser reemplazados con los códigos de los botones de su control remoto. Su número máximo es 15. Dado que solo se utilizan 12 botones para controlar el relé, los bytes del decimotercero al decimoquinto se llenan con códigos de botón inexistentes, en lugar de los cuales, si se desea, se pueden escribir los existentes y se ejecutarán estos comandos. El decimosexto byte contiene el código 0xFF, un signo del final de la matriz, no se puede cambiar. Una matriz de palabras Wataa de 16 bits contiene códigos que determinan las acciones del dispositivo cuando recibe un comando en particular. Las palabras en él siguen el mismo orden que los códigos de comando en la matriz mesg. El primer código (botón de control remoto) corresponde a la primera palabra, el segundo, el segundo y así sucesivamente. El byte alto de la palabra especifica la operación a realizar: 0x00 - apagar todos los relés, 0x01 - cambiar el estado de los bits del puerto B y los relés relacionados, 0x02 - cambiar el estado de los bits del puerto D y los relés relacionados, 0x03 - encender todos los relés. Las unidades en dígitos binarios (uno o más) de la palabra baja marcan aquellos bits del puerto indicados por el byte alto, cuyo estado, al recibir este comando, debe cambiar al contrario. Tenga en cuenta que el estado de los bits PD3 y PD5 no se puede controlar de esta manera. El nivel en los pines de los bits PD0-PD2 se cambiará mediante comandos, pero en la placa descrita no están conectados en ninguna parte. Para usarlos, se requiere refinamiento. Con bytes altos iguales a 0x00 o 0x03, el byte bajo no se analiza y puede ser cualquier cosa. Después de hacer cambios, el programa debe ser ensamblado. Como resultado, se obtendrá un archivo HEX del programa de trabajo adaptado al control remoto seleccionado, cuyo contenido deberá cargarse en la memoria de programa (FLASH) del microcontrolador. Si cuando presiona el botón del control remoto, el LED HL1 que indica la recepción del comando no parpadea, debe seleccionar el valor de la constante Delay_1125us, que es responsable en el programa de la formación exacta de los intervalos de tiempo necesarios para la recepción correcta. En el archivo ensamblador del programa, la instrucción .equ que le asigna el valor $B6 se encuentra al principio de la sección "constantes básicas". En el ensamblador AVRASM, el signo $ y el prefijo 0x son signos iguales de un número hexadecimal. La constante debe elegirse con mucho cuidado, cambiando su valor por uno. Después de cada cambio, se debe volver a ensamblar el programa y reprogramar el microcontrolador. El programa del microcontrolador se puede descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2013/07/ir-upr.zip. Literatura
Autor: Yu Svyatov
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