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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Un timbre de radio controla la bomba. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Hogar, hogar, hobby La creación de dispositivos para el control electrónico remoto de varios actuadores fue una dirección prometedora en la ingeniería de radio en los días de mi infancia "pionera" en los años 1980. Luego, bajo la guía de mentores, ensamblamos con entusiasmo dichos equipos utilizando elementos discretos. Por lo general, tenía un alcance de 5 a 6 my, al mismo tiempo, apenas cabía en una caja de 300x300x150 mm. Si conseguimos montar y configurar un equipo de control remoto para un modelo de barco o avión con un alcance de transmisión de mando de 20 - 30 m en al menos medio mes, esto se consideró un gran éxito entre nosotros (niños de 10 a 12 años). ). Esta dirección no ha perdido su relevancia hoy. Pero ahora es más fácil hacer esto, porque no es necesario ensamblarlo en detalle, sino comprar un dispositivo listo para usar para transmitir una señal a través de un canal de radio (usando un canal de infrarrojos, un rayo láser, etc.) en un tienda, y por un precio muy “democrático” y ajústalo a tus propias tareas, mejorándolo. Por supuesto, es lamentable que en este caso el componente creativo de la creación de un dispositivo quede prácticamente reducido a nada, lo que implica profundizar en la cuestión de su funcionamiento, desde el desarrollo hasta la configuración, lo que no sólo mejora las calificaciones, sino que también abre la puerta. a una investigación fundamental en profundidad. Pero, por otro lado, ¿para qué perder el tiempo y “sufrir” creando un dispositivo desde cero si puedes mejorar el terminado ampliando su radio de acción? Este enfoque es aceptable para especialistas o aquellos que necesitan obtener rápidamente resultados prácticos de su trabajo. Éstas son las realidades de la época y tenemos que adaptarnos a ellas en una medida razonable. Ofrezco a los lectores para su consideración un dispositivo de control remoto que funciona a través de un canal de radio a una distancia de más de 100 m y le permite automatizar el encendido y apagado de una bomba de agua sumergible a presión que suministra agua a una casa, casa de baños, granero y otros. edificios en una parcela personal de una fuente: un pozo de pueblo. El dispositivo se basa en una llamada de radio inalámbrica comprada en una ferretería y que cuesta 192 rublos. De paso, observo que el equipo de control de la estación de bombeo ya preparado (sin cables) cuesta más de 3000 rublos. Saca tus propias conclusiones. Es cierto que también es capaz de monitorear automáticamente la presión del agua en el circuito cuando disminuye (abriendo un grifo en la casa), ordenar el llenado del tanque de reserva y, en algunos modelos, incluso calentar el agua. Pero en nuestro caso estas funciones eran innecesarias.
Las llamadas inalámbricas pueden tener una apariencia diferente, pero incluyen un transmisor y un receptor de radio. Normalmente, estas llamadas inalámbricas funcionan en la frecuencia de 433 MHz y no causan interferencias. Además, su potencia de transmisión es baja. El alcance de la radiocomunicación comprada, indicado por el fabricante en el pasaporte, es de 50 m, pero en la práctica esta distancia es mucho menor, incluso si el transmisor y el receptor están montados en la línea de visión directa, sin obstáculos entre ellos. Como regla general, este indicador debe dividirse por tres. A medida que aumenta el alcance declarado de las llamadas de radio, también aumenta su precio de venta al público. Por ejemplo, una llamada inalámbrica con un alcance de 100 m (en realidad, 35 m) ya cuesta más de 1100 rublos. Pero no es necesario comprarlos; después de todo, a un radioaficionado, de hecho, no le importa qué llamada mejorar, desarrollando su alcance. Por lo tanto, consideraremos la opción más simple: la opción "presupuestaria". El primer paso es quitar la tapa del receptor de radio, porque es sobre esta donde aumentaremos el alcance. No tocaremos su antena, ya que a una frecuencia de señal de radio de 433 MHz su longitud prácticamente no influye en el aumento de la distancia operativa del conjunto transmisor-receptor. La foto muestra receptores de señales de radio sin la tapa: dos modelos que se diferencian en apariencia. Pero tienen el mismo circuito (que se muestra en la página 21), aunque el diseño en la placa de circuito impreso es diferente, en particular, en una de las fotografías se muestra una versión ensamblada a partir de elementos discretos, y en la otra, a partir de elementos en superficie SMD. montar paquetes. El pin 2 de U1 está activo en nivel alto cuando se recibe una señal de radio del receptor (cuando se presiona el botón). Los pines 1 y 8 de U1 son lo contrario: un nivel alto está en reposo y un nivel lógico bajo cuando llega una señal de control. Estas dos señales se pueden utilizar para controlar dispositivos de carga mediante un simple accesorio. Para que el dispositivo remoto encienda la bomba funcione de manera efectiva (la primera vez que presiona el botón del transmisor, conecta la bomba a una red de 220 V y cuando lo presiona nuevamente, la apaga), necesitará para ensamblar un dispositivo adicional simple y conectarlo a un circuito (placa) ya preparado de un receptor de timbre inalámbrico industrial. Mejora del nodo receptor El diagrama (a continuación) muestra el circuito eléctrico del decodificador (dispositivo adicional) del receptor de llamadas inalámbrico. En paralelo a la lámpara incandescente EL1 se conecta una bomba sumergible (que no se muestra en el diagrama) con una manguera reforzada correspondiente que se extiende hasta la casa desde el pozo. La lámpara EL1 es un indicador luminoso adicional del funcionamiento de la bomba, gracias a ella se puede verificar a distancia que se ha recibido el comando del transmisor, que el dispositivo remoto ha funcionado y que la bomba se ha encendido. La salida del decodificador se conecta a la placa de circuito impreso base del receptor de llamadas de radio mediante cables no blindados del tipo MGTF-0,4 (o similar), mientras que el cable común está conectado (a la fuente de alimentación menos) y el pin 3. del elemento del microcircuito DD1.1 (K561TM2) al pin 2 del chip CD4069BD (en algunos modelos D4069UBC). Los análogos domésticos de estos microcircuitos son KR1561LN4 y K561LN5. Cuando se recibe una señal de radio del transmisor (su duración es de aproximadamente 2 s proporcionada por el transmisor del llavero, independientemente de la duración de la acción en su botón), el nivel de señal en el pin 2 del microcircuito CD4069BD (U1) cambia de bajo en lo alto. Los pines 6 y 7 del microcircuito U2, que es un generador de melodía, están conectados a un cabezal dinámico de baja potencia. Por lo tanto, para evitar que se encienda una campana melódica durante la transmisión de una señal a través de un canal de radio, basta con romper el conductor impreso desde el pin 7 de U2 a la cápsula dinámica. O desoldar uno de los conductores que conducen a él.
La base de la consola es un disparador en un elemento del popular microcircuito K561TM2. Sin entrar en detalles sobre su funcionamiento (se han escrito muchos artículos sobre esto), señalaré lo principal: este microcircuito contiene dos flip-flops D que contienen dos entradas de control asíncronas S y R. El disparador se activa mediante un flanco positivo en la entrada de reloj C (pin 3 DD1.1). En este caso, el nivel lógico presente en la entrada D se transfiere a la salida directa Q. Cuando el nivel lógico en la entrada de reinicio R es alto, el flip-flop se reinicia a cero. El voltaje de suministro puede estar en el rango de 5... 9 V (sobre el experimento para aumentar el voltaje de suministro del nodo receptor, a continuación). Ahora, conociendo el funcionamiento del chip DD1.1, puede comprender el principio general de funcionamiento del decodificador. Cuando se enciende la alimentación, la entrada R de DD1.1 en el primer momento, gracias al condensador C2 descargado, recibe un nivel lógico alto, que restablece el disparador: la salida directa Q se establece en un nivel de voltaje bajo. El transistor \/T1 está cerrado, el relé K1 está desconectado, la lámpara EL1 no se enciende, la bomba no funciona. Después de aproximadamente un tercio de segundo (esto se debe a la capacitancia del condensador de óxido C2 y la resistencia de la resistencia R1), el primero se cargará casi hasta el voltaje de suministro y el nivel en la entrada R (pin 4 de DD1.1 .XNUMX) cambiará a bajo. Ahora el disparador está listo para recibir señales a través de la entrada de reloj C, que, como se muestra en el diagrama, tiene un nivel inicial bajo. Cuando la señal de radio del transmisor del dispositivo receptor llega a la entrada C del chip DD1.1, se suministra un nivel de alto voltaje desde el circuito del timbre remoto. Como resultado, el disparador pasa a otro estado estable: ahora su salida directa Q tiene un nivel de voltaje alto. El transistor VT1 enciende el relé K1 y sus contactos, a su vez, cierran el circuito de alimentación eléctrica de la lámpara de iluminación EL1 y la bomba sumergible. El disparador permanece en este estado el tiempo deseado, hasta el siguiente flanco positivo del pulso en la entrada C, al recibirlo (la siguiente pulsación de tecla en el transmisor del control remoto) el disparador vuelve a su estado inicial: la lámpara de iluminación. EL1 se apaga, la bomba se desactiva y se apaga. El circuito C2R1 restablece el disparador del chip DD1 a su modo de espera original cuando se enciende la alimentación. El condensador de óxido C1 realiza la función de un elemento filtrante de fuente de alimentación. El diodo VD1 evita sobretensiones inversas cuando el relé se enciende o apaga. La potencia total de la carga conmutada depende de los parámetros del relé electromagnético K1 y en nuestro caso está limitada a 350 W. Dado que el número de elementos discretos del decodificador es pequeño, todos se montan en una sección de un tablero perforado de 30x40 mm y, junto con los cables de conexión, se colocan en la carcasa estándar del receptor de llamadas remoto en el Compartimento para elementos autónomos de alimentación. Para reducir el impacto del ruido eléctrico, es deseable que los cables que conectan el dispositivo a la fuente de alimentación y que van desde el relé K1 a la bomba tengan una sección transversal de al menos 1,5 mm y una longitud mínima. Acerca de los detalles Resistencias fijas MLT-0,25 (MF-25). Condensadores de óxido del tipo K50-26 para una tensión de funcionamiento de al menos 16 V. El resto son condensadores apolares del tipo KM-6B. El microcircuito DD1 (K561TM2) se puede sustituir por K561TM1 sin comprometer la eficiencia de la unidad, pero en este caso tendrás que cambiar el circuito, ya que los pines de estos microcircuitos tienen diferentes finalidades. Puede encontrar información detallada sobre esta opción de reemplazo en los libros de referencia sobre chips CMOS modernos. El transistor VT1 es un transistor de efecto de campo con una alta resistencia de entrada. Esto minimiza la corriente de fuga en el estado de espera de la señal de radio y prácticamente no tiene ningún efecto sobre la salida del disparador, a pesar de la resistencia limitadora R2 de baja resistencia. El relé K1 se puede sustituir por RES43 (versión RS4.569.201) u otro, diseñado para una tensión de funcionamiento de 4...4,5 V y una corriente de 10...50 mA. No es deseable instalar un relé con una corriente de conmutación de más de 100 mA en el dispositivo, ya que el transistor VT1 que controla el funcionamiento del relé tiene una limitación de potencia.
En lugar de KP540A, puede utilizar un transistor de efecto de campo de cualquiera de la serie KP540 o sus análogos extranjeros BUZ11, IRF510, IRF521. LED HL1: cualquiera, con su ayuda es conveniente controlar el funcionamiento del relé y el cierre de los contactos ejecutivos. Si es necesario, los elementos NI y (R3 se pueden excluir del circuito sin consecuencias. Un interruptor de bomba adicional (en modo manual) se muestra en el diagrama bajo la designación SA1. La bobina L1 no tiene marco y tiene un diámetro de 4 mm y está hecha de 1,5 vueltas de alambre plateado con un diámetro de 0,8 mm (vuelta a vuelta). Choke L2, tipo D-06 con inductancia 82 μH (microHenry). La versión básica proporciona suministro de energía autónomo: 2 elementos de dedo de 1,5 V cada uno. Pero en las condiciones de uso recomendado del dispositivo de timbre remoto, es mejor proporcionar energía estacionaria desde una fuente de energía estabilizada con un voltaje de 5 V con desviaciones no superior a ± 5%. Una fuente de este tipo podría ser, por ejemplo, un estabilizador en un microcircuito KR142EN5A. El consumo de corriente del transmisor en modo activo es de 35 mA. El consumo de corriente de la fuente de alimentación del nodo receptor en modo de espera constante no supera los 10 mA y aumenta a 50 mA cuando se enciende el relé indicado en el diagrama. Con otros tipos de relés el consumo de corriente puede tener un valor diferente. ¡Atención importante! El voltaje de suministro óptimo para el receptor es de 5 a 9 V. No es necesario aumentar el voltaje de suministro de la unidad receptora, ya que el rango operativo del dispositivo no aumenta con esta innovación (probado experimentalmente aumentando el voltaje a 12 V). ). El transmisor en sí, que parece un estuche con forma de llavero del tamaño de una caja de cerillas estándar, no necesita ninguna modificación. Para no cambiar la batería una vez al año (la misma que se instala en la mayoría de los transmisores de alarma de seguridad para automóviles - 12 V, 23AE, fabricados por GP Ultra o similar), el transmisor se alimenta mediante cualquier adaptador industrial con batería estabilizada. tensión de salida de 12 V y una corriente de al menos 0,5 A, por ejemplo tipo TV-182-S. Bobina de sintonización L1 con núcleo blindado en su interior. El diámetro de la bobina exterior es de 4 mm, enrollando 5 vueltas de alambre plateado con un diámetro de 0,8 mm. L2 - estrangulador tipo D-06 con una inductancia de 82 kH. La antena transmisora merece una descripción detallada. Para aumentar el rango operativo, se suelda una antena telescópica para radios (se puede comprar en las tiendas) al contacto de la antena en la placa de circuito impreso utilizando un trozo de cable MGTF-0,8 (o similar). O, como último recurso, que es incomparablemente peor, utilizar como antena un cable multifilar de 350...400 mm de largo, similar al estándar, con conductores delgados y esponjosos en su extremo, como pétalos de flores (el diámetro de la "flor" es 60...80 mm). El mayor rango operativo con una antena telescópica (en la práctica) será cuando el "telescopio" se extienda hacia el medio, es decir, los mismos 350... 400 mm. Ahora, sujeto a la modificación recomendada de la antena en el dispositivo transmisor, es posible obtener un alcance operativo de hasta 200 m en la línea de visión y controlar de forma remota una bomba eléctrica u otra carga activa, cuya elección está limitada por los parámetros del relevo ejecutivo y la imaginación del autor. Autor: A.Kashkarov
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Comentarios sobre el artículo: Paul Ha agregado un circuito disparador al circuito receptor. No me queda claro por qué se aumenta el alcance de la comunicación por radio. ¿Cómo encontrar un timbre inalámbrico con el mismo circuito receptor o un circuito similar? Y según tengo entendido, no se realizan cambios en el circuito del transmisor, lo que significa que también debería ser similar al suyo.
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