Дистанционное управление по радиоканалу на 4 команды

Системы дистанционного управления уже довольно долгое время используются в повседневной жизни людей. Ведь на самом деле, мы сталкиваемся с ними практически каждый день — брелки сигнализаций автомобилей, автоматические шлагбаумы, беспроводные дверные звонки. Любая система дистанционного управления состоит как минимум из двух частей, приёмника и передатчика. Передатчик отправляет в эфир цифровой код на определенной частоте, как правило, 433 МГц либо 315 МГц, эти частоты являются разрешёнными для передачи информации. Приёмник улавливает этот цифровой код и преобразует в конкретную команду, например, зажечь тот или иной светодиод, открыть или закрыть шлагбаум, ворота и т.д. И если раньше радиолюбителям приходилось вручную паять приёмники и передатчики, кропотливо настраивать частоту приёма и передачи, то сейчас без проблем можно купить готовый комплект приёмник-передатчик, как на частоту 315 МГц, так и 433 МГц, их стоимость составляет менее доллара. Например, на Алиэкспресс можно найти много разных вариаций таких комплектов, самый распространённый из них называется FS1000A, его внешний вид показан на фото ниже.

Ниже представлена схема, использующаяся с модулем передатчика.

В левой нижней части показан модуль передатчика, обозначенный как ТХ-модуль. Он имеет три контакта, которые подписаны на самой плате модуля: ADATA, VCC, GND, сигнальный контакт, плюс питания и минус питания соответственно. Также на схеме можно увидеть четыре кнопки, S1 — S4, при нажатии на них будет коммутироваться нагрузка на схеме приёмника. Светодиод HL1 индицирует, что произошло нажатие на кнопку и пакет данных отправлен передатчиком. В правой части схемы показан источник питания Bat1, напряжение с которого поступает на вход стабилизатора 78l05 (показан в виде микросхемы). Таким образом, схему можно питать как от напряжения 7-15В с использованием стабилизатора, так и от напряжения 3-5В напрямую, исключив из схемы стабилизатор. В этом случае питающее напряжение нужно подавать на плюсовой контакт конденсатора С2. Конденсаторы С1, С2, С3, С4 — фильтрующие по питанию, номинал их ёмкости не столь критичен. Управляет всем микроконтроллер PIC12F675, который без проблем можно купить в магазине радиодеталей. Микроконтроллер перед установкой в схему требуется прошить, прошивка будет представлена в конце статьи. Схема не требует никаких настроек, а потому не содержит никаких органов управления, кроме самих кнопок.

Ниже представлена схема, использующаяся с модулем приёмника.

Аналогично схеме передатчика, слева снизу на ней показан сам модуль приёмника с контактами VCC, DATA, GND, имеющими те же предназначения. Между контактами VCC и GND показан конденсатор С3, фитрующий по питанию, его желательно установить на плате непосредственно возле самого модуля. Точно так же, как на предыдущей схеме выглядит часть, отвечающая за питание схемы, а потому для неё тоже действительны все слова, сказанные выше про возможные варианты питания. Управляет работой схемы точно такой же микроконтроллер PIC12F675. Второй его вывод подключен к переключателю S1, который включает либо отключает режим триггера. Работает это следующим образом: при нажатии на кнопку на передатчике соответствующий выход на приёмнике может либо поддерживать включенное состояние только при зажатой кнопке, либо работать с фиксацией — нажали один раз, нагрузка включилась, нажали ещё раз — выключилась. 3, 5, 6 и 7 выводы микроконтроллера являются выводами, отвечающими за подключение нагрузки, именно они меняют своё состояние от логического нуля до логической единицы, в зависимости от нажатия кнопок на передатчике. Для примера на 7 выводе показан пример подключения транзистора, который «умощняет» вывод микроконтроллера. Ведь к микроконтроллеру, на каждый его вывод, можно подключить максимум по одному светодиоду. Транзисторы можно использовать, например, BC547, КТ315, КТ3102. Их мощности будет достаточно для включения реле, светодиодных лент и прочих маломощных приборов. Чтобы коммутировать более мощную нагрузку постоянного тока, нужно установить полевой транзистор с большим током и логическим уровнем затвора, вместо показанного на схеме биполярного. Устанавливается он аналогично биполярному, только резистор R1 нужно будет уменьшить до 10-100 Ом. Элементы С5, L2, L1, C6 дополнительно фильтруют питание, их установка не обязательна, но если позволяет место на плате, лишними не будут.

Несколько слов о прошивке микроконтроллеров для данных схем. Для этого удобнее всего использовать специальный программатор, например, PicKit. Он позволяет быстро и без сборки дополнительных схем прошить микроконтроллеры через порт USB компьютера. Но если такого программатора нет, можно собрать небольшую схему COM-программатора, использующего COM-порт компьютера (они до сих пор есть на многих системных блоках), для прошивки нужно использовать программы-прошивальщики, которые в изобилии есть в интернете. При прошивке обязательно нужно учесть, что данные микроконтроллеры содержат калибровочную константу. Поэтому первым делом нужно считать данные с чистого микроконтроллера, и записать эту константу, можно даже выгравировать на корпусе самой микросхемы. Константа записана в самой последней ячейке в памяти микроконтроллера. При записи прошивки её нужно будет вписать в ту же ячейку, и только после этого прошивать. Если не выполнить эту процедуру, микроконтроллер перестанет работать.

На картинке выше представлена схема, позволяющая проверить работоспособность модулей приёмника и передатчика, не собирая схемы с микроконтроллерами. HM-T — передатчик, HM-R — приёмник. При замыкании кнопки на передатчике кратковременно должен моргать светодиод, подключенный к приёмнику. Если этого не происходит, то нужно проверить, подано ли на модули питание, и если оно в норме, подстроить частоту модулей переменной катушкой, которая расположена на модуле приёмника.

Печатная плата модулей приёмника и передатчика прилагается в архиве в конце статьи. Платы имеют небольшие размеры, а потому такие модули без труда можно будет встроить, например, для управления шлагбаумом или автоматическими воротами. Плата выполняется методом ЛУТ.

Готовый модуль передатчика встраивается в корпус с антенной, кнопки можно вывести с платы на проводах и установить на панели корпуса, разместив рядом светодиод. Таким образом, получилась крайне универсальная система радиоуправления, которая может управлять какой угодно нагрузкой (если подключить реле к схеме приёмника, то в том числе и электроприборами 220В). Она имеет 4 независимых канала, а потому с успехом может быть применена для постройки машинки на радиоуправлении, команды будут как раз соответствовать движению вперёд, назад, повороту направо и налево. Удачной сборки!

Дистанционное управление автомобилем – схема

Такая система была задумана для друга, который захотел управлять автомобилем на расстоянии. Управлять слишком громко сказано, поскольку схема была предназначена для управления всего двумя нагрузками на 15 Ампер. Решил не мучить себя и купил готовый модуль радиоуправления на две команды. Эта схема из китайской машинки с радиусом действия 15-20 метров, сама машинка стоит всего 5$.

Модуль может выполнять две команды, предназначен для работы с электродвигателем машинки. При движении вперед-назад осуществляется только смена полярности, поэтому нужно было задумывать схему, которая смогла бы работать с двумя отдельными нагрузками, при этом только за счет смены полярности входного сигнала. Все, что представлено ниже является полностью авторской разработкой и публикуется в сете впервые. Поехали!

Итак, стояла задача изготовить два независимых канала электронных выключателей, рассмотрим работу одного из каналов. При команде с пульта управления, радиомодуль отдает сигнал схеме выключателя, тот активирует нагрузку, нагрузка должна выключаться только при повторной команде с пульта управления, следовательно, нужно было изготовить схему постоянной кнопки.

Данную схему можно легко реализовать на любимом таймере 555, работает в широком диапазоне входных напряжений, никаких косяков и сбоев во время работы до сих пор не наблюдалось. Сигнал усиливается мощным биполярным транзистором КТ818, хотя можно ставить и средней мощности из серии КТ814/816, поскольку сам транзистор предназначен для управления реле. Реле подбирается на нужный ток (в моем случае на 15 Ампер). Аналогичные реле можно достать в источниках бесперебойного питания или купить в магазине автозапчастей, стоят порядка 3$

В ходе работы транзистор не греется, поэтому нет нужды в дополнительном теплоотводе.

Было собрано два отдельных канала на компактных макетных платах, все работало прекрасно. Теперь стоял вопрос – каналов у нас два, а радиомодуль может питать только один. Для этого было решено идти на хитрый шаг – схемы выключателей активируются только если нажать на кнопки, а вместо кнопок у нас будут оптопары. При первой команде идет прямой сигнал на первую оптопару, которая срабатывает, к тому времени вторая не работает, поскольку встроенный излучатель подключен в обратном направлении.

Сама схема может работать и от пониженного источника напряжения. Все схема получается достаточно компактной и может быть смонтирована в любом удобном пластмассовом корпусе. Оптопары подойдут буквально любые, к примеру – из компьютерных блоков питания (в прочем, их можно найти буквально в любых импульсных блоках питания).

Вот таким простым способом мне удалось решить поставленную задачу, хотя в будущем радиомодуль был заменен на более мощный.
К контактам реле уже подключается нагрузка до 15 Ампер, друг использует систему для активации освящения салона автомобиля, вторая команда понадобилась для дистанционного включения сабвуфера – гениально все, что просто, а я с вами прощаюсь, но не на долго…

2 Схемы

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Схема многоканального пульта дистанционного управления по кабелю или радиоканалу

Проект представляет собой
4-канальный пульт дистанционного управления по радиоканалу RT-TX или 2-жильной витой паре, построенный на микросхемах PT2262, PT2272-М4 и MAX485. PT2262-кодер (передатчик), PT2272-M4 декодер (ресивер) и MAX485 работают в качестве моста для связи по витой паре между кодером и декодером. Все выходы ТТЛ-уровня и могут быть соединены с другими цепями или релейными платами. Передатчик работает с 5 — 12 В постоянного тока. Приемник работает от 5 В.

Применение модуля ДУ

• Управление двери гаража
• Системы безопасности и охраны
• Контроллер домашней автоматизации
• Дистанционное управления в промышленности

Схема передатчика

Когда какой-либо из К1-переключателей sw4 (переключатели S1-S4) нажат, кодер начинает сканирование джамперов (перемычек) J1-J8 и происходит последовательная передача 8 бит данных. Декодер получают данные от MAX485 и сравнивает их со своими J1-J8 адресными перемычками. То есть для связи и управления нужно иметь одинаковые установки джамперов на передатчике и приемнике в паре. Шифратор передатчика PT2262 является пультом дистанционного управления энкодера в паре с PT2272 с используя КМОП. Он кодирует данные и контакты адреса в последовательный кодовый сигнал. Схема использует 8 бит с тремя состояниями, адреса предоставлены до 6561-адреса кода, тем самым, резко уменьшая любое совпадение кода и несанкционированное сканирование.

Схема приёмника

Приемник-декодер PT2272 декодирует сигнал в кодовое слово, которое содержит адрес, данные и синхронизацию битов. Декодированные биты адреса сравниваются с адресом, установленным по адресу входными выводами. Если оба адреса совпадают для 2 последовательных кодовых слов — PT2272 управляет выводом данных до высокого состояния.

Особенности системы

1. Широкий диапазон напряжения питания 5-12V
2. Преобразователь питания 5V DC на плате приемника
3. Для индикации передачи данных есть светодиод
4. Пульт ДУ обеспечивает 6561 адресную комбинацию

Для связи между передатчиком и приемником может служить радиоканал (на схеме показаны TX-RX модули) или витая пара RS485, которая может передавать данные более чем на 1000 метров с высокой помехоустойчивостью. Файлы проекта скачайте тут.