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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Dispositivo de control remoto multicomando sobre microcontrolador para espectáculos pirotécnicos mediante encendedores eléctricos. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Microcontroladores El dispositivo de control remoto multicomando propuesto fue desarrollado para espectáculos pirotécnicos utilizando encendedores eléctricos. Posee innegables ventajas sobre los voluminosos controles remotos con cable, sin embargo, no es inferior a ellos en términos de confiabilidad, gracias al uso de la base de elementos modernos y la codificación de señales digitales. Obviamente, el alcance de tales dispositivos es muy amplio. El mando a distancia consta de una parte transmisora y ocho partes receptoras (30 comandos cada una). Los fuegos artificiales se controlan desde un teclado de PC estándar conectado a la parte transmisora del control remoto. La parte transmisora está equipada con una pantalla para mostrar el modo de operación actual y el número de comandos ejecutables. Hay LED (2 piezas) en el panel frontal del transmisor. Uno es el indicador de encendido del amplificador de potencia del transmisor, el segundo es el indicador de batería baja. Si la distancia entre los receptores y el transmisor no supera los 20-30 m, es posible trabajar con el amplificador de potencia apagado. En este caso, la corriente consumida por la parte transmisora será de 50 mA. Si se requiere un rango mayor, el amplificador de potencia debe estar encendido (en el teclado es F12). En este modo, el consumo de corriente será de 150mA. Se observó un trabajo seguro durante las pruebas a una distancia de aproximadamente 1 km en áreas abiertas. Los canales de radio del dispositivo funcionan a frecuencias relativamente altas: 166,7 MHz (canal 0). La conveniencia de estas frecuencias es obvia: con tamaños de antena pequeños (40 cm) y baja potencia del transmisor (0,3 W), se logra un rango "decente" de operación segura. El dispositivo tiene 10 canales de comunicación de frecuencia, como en un radioteléfono o estación de radio. La transición de canal a canal se realiza presionando la tecla F11. Al cambiar al siguiente canal de frecuencia, los receptores reaccionan con un "fuego continuo" en la fila inferior de LED, para mayor claridad en la ejecución del comando. Para estabilizar las frecuencias del oscilador local y del oscilador maestro del transmisor, se utilizaron sintetizadores de rejilla de frecuencia, implementados en microcircuitos Sanyo LM 7001, que han demostrado su eficacia en muchos diseños en frecuencias incluso superiores a las de pasaporte para este microcircuito. Cada uno de los receptores está provisto de un monitor de baja frecuencia (no se muestra en el diagrama) para evaluar el entorno de ruido en un lugar particular de uso del dispositivo de oído. Modos de funcionamiento
Ajuste
Cuando todas las placas están correctamente ensambladas y aún no soldadas en sus lugares en la "placa base", es recomendable hacer un ajuste aproximado del oscilador maestro del transmisor y el oscilador local del receptor. Al aplicar + 5V a la pata 4 del MC3361, conecte la ULF a su novena pata y asegúrese de que haya ruido del detector de frecuencia. Al torcer el núcleo del circuito de cambio de fase, se logra el valor máximo de ruido. Además, el rango de ajuste del núcleo debería permitirle obtener el máximo ruido aproximadamente en su posición media.
A continuación, mida la frecuencia del oscilador local del receptor. Hasta que el sintetizador esté "flasheado" con el controlador, la frecuencia será muy inestable. Seleccionando las capacidades marcadas en el diagrama *, se consigue un valor aproximado de las lecturas del frecuencímetro a un nivel de unos 155 MHz. Durante el ajuste aproximado, no debe tocar las vueltas de la bobina del oscilador local, pero puede soldar temporalmente una capacitancia de 1-7 pF en paralelo. Luego, el controlador, el filtro y las placas de visualización se sueldan en la "placa base". Si todo está ensamblado correctamente y el procesador está "flasheado", se inicia el comando "disparo en ejecución" en la placa de visualización. Este comando de prueba se ejecutará cada vez que se encienda la alimentación en el extremo receptor. Próximo paso. Con cuidado, en cables largos, suelde la placa del receptor con rango medio a la "placa base". Mida el voltaje en el punto de prueba (2,5+/- 0,5V) Una vez más ajuste el oscilador local, seleccionando con mayor precisión las capacidades de 68 y 39 pF hasta que aparezca el voltaje deseado. El ajuste final se logra empujando las curvas de contorno para separarlas. Al mismo tiempo, no es deseable dejar un condensador recortador en paralelo, porque con el más mínimo cambio en su capacitancia (temperatura, impacto), el oscilador local abandonará el área de captura de PLL. El blindaje es imprescindible. Repetimos los mismos procedimientos con el transmisor de rango medio, con la única diferencia de que la indicación del funcionamiento normal del controlador y otros nodos de la "placa base" del transmisor será "0 0 0" en la pantalla y el sonido de el emisor piezoeléctrico. Encendemos el teclado en la ranura y nos aseguramos de que cuando presione las teclas, sus números se muestren en la pantalla. La fuente de alimentación de la pantalla es de aproximadamente 1,3 V (se selecciona de acuerdo con la ausencia de iluminación de segmentos adicionales). Cuando se sintoniza el rango medio de la parte transmisora (en el punto de control 2,5 V +/- 0.5 V), establezca su frecuencia en 166,7 MHz seleccionando con precisión los condensadores cerca del cuarzo de 7,2 MHz marcado con *. Encendemos la parte receptora y sintonizamos exactamente la señal del transmisor (seleccionando las mismas capacitancias, solo en el rango medio del receptor), controlando la desaparición del ruido de la salida 9 del MS 3361. Llevamos el transmisor lejos del receptor hasta que el receptor hace ruido. Ajustamos el bucle de adaptación para conectar el oscilador local con el mezclador de acuerdo con la máxima pérdida de ruido posible. Pulse cualquiera de las teclas alfabéticas del teclado. Escuchamos el código en el receptor. Ajustamos el circuito de cambio de fase hasta que desaparezca la distorsión del sonido, al mismo tiempo que reducimos la amplitud de modulación en el transmisor. Luego configure el nivel de modulación en un sonido normal sin distorsiones del receptor en el pin 9 del MC3361. La sintonización final del receptor se realiza ajustando las vueltas de las bobinas URF para obtener la máxima sensibilidad con la antena encendida (cuarto de onda). Durante esta fase de configuración, el amplificador de potencia del transmisor está apagado todo el tiempo y no se le conecta ninguna antena. Siguiente etapa. Controlamos el sonido en el pin 7 del LM358 (salida de filtro de segundo orden con una frecuencia de resonancia de 1,5 kHz). Esta es la frecuencia del tono piloto generada por el transmisor. No es necesario configurar el filtro. En la séptima pata del filtro, la mitad de la tensión de alimentación (7 V) debe estar presente durante la ausencia de señal. Cuando el transmisor está apagado, el ruido de frecuencia después del filtro es apenas audible y pasan 1,5 kHz con una amplitud de 0,5 V. A continuación, verificamos el sonido en el puerto de "control". Esta es la salida digital del comparador interno del procesador. El sonido debe ser claro incluso si se escucha aproximadamente un 50 % de ruido junto con el código. En este momento, los LED en el tablero de indicación deben encenderse, de acuerdo con los comandos del teclado de la parte transmisora. El comparador de procesador está configurado por software a 2,55 V. El voltaje de referencia se toma del riel de alimentación dentro del chip. Por lo tanto, si ROLL 5A permite que el voltaje se desvíe en cualquier dirección, el voltaje de referencia también cambiará. La condición principal es que el filtro y el controlador estén alimentados por el mismo bus, luego se "derivarán" juntos, lo que no afectará el umbral de respuesta del comparador. Preste especial atención a las resistencias de 22k que forman el punto medio artificial del LM358, deberían ser idénticas. Al seleccionar una resistencia de 120k que conecta el noveno tramo del MC9 y la entrada del filtro, el comparador logra la máxima respuesta cuando la señal pasa por condiciones ruidosas. Sin embargo, no debe reducir demasiado la resistencia. Un compromiso razonable es la aparición periódica de "unos" en el puerto de control (aproximadamente 3361 vez en 1 segundos) debido al ruido RR cuando el transmisor está apagado. Amplificador Antes de sintonizar el PA, debe ajustar las vueltas de los circuitos del filtro de paso de banda en la entrada para lograr el máximo voltaje de RF con una carga de 50 ohmios conectada a la puerta FET y al cable común. Este voltaje debe ser de 100 mV. Al seleccionar un divisor de voltaje conectado a la puerta, la corriente de reposo de la etapa final se establece dentro de 100 mA. Conectan la carga equivalente a la salida y, principalmente ajustando el circuito en serie entre el FET y el LPF, logran el voltaje máximo en la carga. Una vez conectada la antena, debe lidiar con la "excitación" si ocurre. En la práctica, no se observó, pero si el PA estaba ensamblado en un transistor de microondas bipolar (había una opción en el BFG 135), sí lo estaba. En este caso, el estrangulador del colector se desvía con una resistencia de unos 100 ohmios. También es necesario prestar atención a la calidad de la señal con el PA apagado y cuando está encendido. Cuando el PA está encendido, la calidad de la señal (LF de la salida del receptor) no debería deteriorarse. Esto también se aplica a una antena telescópica plegada o desplegada con el PA encendido. La parte digital consta de un controlador y registros de desplazamiento. El código recibido por el microcontrolador se convierte en datos y luces estroboscópicas para registros de desplazamiento que establecen el registro 1 en las piernas correspondientes a los comandos recibidos. La parte de potencia consta de potentes teclas controladas por registros de desplazamiento. El esquema del dispositivo de poder ejecutivo para el equipo 23 está delineado por una línea de puntos. El resto de los canales son idénticos, el transistor de efecto de campo inferior del circuito (resolución del modo de disparo real) es común a los 30 interruptores de potencia. Los registros de desplazamiento se alimentan por separado de un regulador de 6 voltios para que sus salidas cargadas con LED tengan suficiente voltaje para proporcionar un modo de operación clave para potentes FET. Detalles Básicamente, el dispositivo se ensambla en elementos SMD extraños. Los transistores inversores MF pueden ser literalmente cualquier silicio de baja potencia con una ganancia de al menos 100 (por ejemplo, un análogo extranjero de KT 315 en versión SMD). Los varicaps están soldados del radioteléfono Harvest, su marca, según el esquema 1SV215 (no se realizaron experimentos con otros). Todas las bobinas, excepto los circuitos heterodinos y de cambio de fase del receptor, tienen 4 vueltas de cable con un diámetro de 0,6 mm, el diámetro total de la bobina es de 5 mm. El circuito del oscilador local del receptor tiene 5 vueltas del mismo cable, el diámetro de la bobina es el mismo. El circuito de cambio de fase está tomado, nuevamente, de Harvest y tiene 140 vueltas de alambre, con un diámetro de 0,07 mm. Este circuito se puede hacer de forma independiente enrollando 140 vueltas de cable en el circuito (por ejemplo, de receptores VHF importados). A 140 vueltas siempre era posible entrar en resonancia seleccionando una capacitancia paralela a este circuito. Los archivos de PCB están aquí (no en imagen especular). Es posible que las placas de circuito impreso no coincidan un poco con el circuito (al nivel de una resistencia adicional en los circuitos de alimentación o una capacitancia de bloqueo adicional). Son 2 placas emisoras (no hay diferencias significativas), ya que se montaron 2 opciones.
Cabe señalar que durante el desarrollo de este dispositivo se tomaron medidas especiales, tanto de software como de hardware, para combatir los falsos positivos. Descargue archivos de diseño de PCB en formato lay Las versiones de demostración del firmware para los controladores del transmisor y un receptor se pueden obtener de forma gratuita del autor. Autor: Sergey, Kremenchug, 8-050-942-35-95, blaze@vizit-net.com, blaze2006@ukr.net; Publicación: cxem.net
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