Дистанционное управление бытовыми электроприборами

Система дистанционного управления телевизорами типа 3-УСЦТ не совместима по кодам с большинством современных импортных и отечественных телевизоров и другой аппаратуры. Поэтому, сигналы, посылаемые старыми пультами типа RC-3, RC-4 никак не воспринимаются более современными системами RC-5, RC-6 и выше. Аналогично, и система ДУ для старых телевизоров не реагирует на сигналы современных пультов.

Это обстоятельство очень удобно, так как позволяет пользоваться обеими системами в одном помещении, не вызывая ошибок. И на базе комплекта кодер-декодер микросхем КР1506ХЛ1 (SAA1250) и КР1506ХЛ2 (SAA1251) можно сделать универсальную систему управления бытовыми электроприборами, - освещением, вентиляцией, и др.

В литературе уже предлагались системы ДУ электроприборами на такой элементной базе, но многим из них свойственны специфические недостатки. Например, в Л.1 предлагается схема, в которой уровни двоичного кода переключения программ непосредственно с выхода микросхемы КР1506ХЛ2 подаются на коммутирующие ключи. Конечно, это удобно с точки зрения экономии деталей, но только не с точки зрения пользователя. Получается, что есть 16 кнопок пульта, каждой из которых соответствует определенная комбинация включенных и выключенных нагрузок. Например, если вы хотите чтобы был включен торшер и вентилятор, а люстра и нагреватель были выключены, - нажмите кнопку 11, а если нужно чтобы работала только люстра, а все остальное было выключено, - нажмите кнопку 3. Выходит, к пульту нужно привязать на веревочке увесистую инструкцию пользования. Хорошо, если вы знаете двоичный код, и то, каким его разрядам соответствуют ваши нагрузки, - тогда, с переменным успехом, вы сможете пользоваться такой системой. Но как быть, например, вашей бабушке? А ведь, по определению, такая система дистанционного управления в первую очередь должна быть рассчитана на пожилых людей, ограниченных в перемещении.

Значительно проще будет, если четыре нагрузки переключать пультом с пятью кнопками, - четыре из которых будут служить для переключения нагрузок, а одна для изменения статуса нагрузки. Такой системой сможет пользоваться не только бабушка, но даже ребенок дошкольного возраста. Схема дешифратора показана на рисунке 1.

Дешифратор выполнен в виде законченного самостоятельного модуля, включаемого в электросеть. Для управления четырьмя нагрузками используются электромагнитные реле, допускающие ток через контакты до 5А при напряжении в цепи до 250 V.

Коммутатор на реле, в отличие от тиристорного, не искажает форму напряжения электросети и позволяет управлять практически любым оборудованием. К разъему Х1 подключается стандартный фотоприемник для систем ДУ телевизоров 3-УСЦТ (рис. 2).

Микросхема D1 КР1506ХЛ2 включена по упрощенной типовой схеме, в которой нет цепей регулировок и выключения, -оставлены только цепи переключения программ. Причем, используются все четыре разряда (выводы 8, 9, 10, 11). Поскольку, уровни на этих выходах изменяются согласно закону двоичного кода, то единица на выводе 8 (на других выходах нули) будет при включении 2-программы, единица на выводе 9 (на других, -нули) при включении 3 программ, единица на выводе 10 (на других, - нули), - 5 программа, и единица на выводе 11 (на других, - нули), -при включении 9 программы.

Схема на микросхеме D1 служит источником управляющих сигналов, а исполнительные устройства выполнены на триггерах D2 и D3. Триггеры включены по схеме делителей на два, но в цепь входа приема данных вводятся задержки на RC-цепях C5-R15, C7-R13, C9-R11 и C11-R9. Эти задержки нужны для того, чтобы исключить многократные переключения триггеров в случае прерывания подачи сигнала или от помех. Таким образом, каждый триггер, например, D2.1, может быть переключен в противоположное положение только после зарядки конденсатора С5 через резистор R15 до уровня логической единицы.

При подаче любой и четырех вышеупомянутых команд, на соответствующем выходе микросхемы D1 возникает единица, а при подаче пятой команды «статус» - на всех выходах D1 устанавливаются нули. Появление логической единицы на одном из выходов D1 приводит к формированию управляющего импульса при помощи одной из RC-цепей - C3-R2, C6-R3, C8-R4 или C10-R5. Этот импульс поступает на снихровход соответствующего триггера и этот триггер меняет свое положение на противоположное.

Пятая команда «статус» нужна для того, чтобы можно было включать и выключать одну из нагрузок самостоятельно, не прибегая к предварительному включению или выключению других нагрузок. Предположим, нам нужно включить, а затем выключить реле К1, и при этом, мы не желаем изменять состояния других реле. Сначала мы нажимаем кнопку S1 (рис. 3).

Пульт посылает команду и на выводе 8 D1 (рис. 1) возникает единица. Цепь C3-R2 формирует импульс и триггер D2.1 принимает нулевое состояние. Единица с его инверсного выхода поступает на ключ на транзисторе VT1 и включает реле К1. После того как это произойдет и мы отпустим кнопку S1 пульта, логическая единица останется на выводе 8 D1 (рис. 1) и будет там до тех пор, пока мы не изменим состояние выходов, дав другую команду. Если мы снова нажмем S1 ничего не меняется и репе К1 останется включенным. Для того чтобы выключить это реле мы должны сначала установить на выводе 8 D1 ноль. Это можно сделать подав другую команду, а можно обнулить все выходы микросхемы D1 (рис. 1) нажатием кнопки S5 (рис. 3). При котором формируется код включения первой телепрограммы, - 0000, и все выходы D1 (рис. 1) устанавливаются в нулевое состояние.

Поэтому, чтобы выключить К1 мы должны сначала нажать кнопку S5, а потом отпустить её и нажать снова S1. При нажатии S5 единица на выв. 8 D1 сменится на нуль и произойдет разрядка конденсатора СЗ через резисторы R2 и R18, а так же, через внутренний диод микросхемы D2.1 (на входах микросхем К561 есть обратно включенные диоды, ограничивающие выбросы отрицательного напряжения).

Затем, нажмем S1 и на выводе 8 D1 снова появится единица, цепь C3-R2 сформирует импульс, который переключит триггер. Для того чтобы после прерывания питания, например, вызванного отключением электроснабжения, все реле устанавливались в выключенное состояние есть цепи C4-R6 и C1-R1, первая из которых принудительно устанавливает все триггеры в единичное состояние (ноль на инверсном выходе), а вторая, - устанавливает в нулевое положение все выходы микросхемы D1.

Источник питания нестабилизированный, -его выходное напряжение около 14V. Этим напряжением питается вся схема дешифратора, включая реле и микросхему D1. По паспортным данным, напряжение питания ИМС КР1506ХЛ2 должно быть 18V, но как показывает практика, данная микросхема хорошо работает и на пониженном напряжении.
Схема пульта управления показана на рисунке 3. Это упрощенная типовая схема включения микросхемы КР1506ХЛ1, в которой используются только пять команд.

Микросхему КР1506ХЛ1 можно заменить любой типа «...1506ХЛ1» (К1506ХЛ1, КМ1506ХЛ1, КС1506ХЛ1, ЭКР1506ХЛ1) или импортной SAA1250. Микросхему КР1506ХЛ2 можно также заменить любой типа «...1506ХЛ2» или импортной SAA1251. Микросхемы К561ТМ2 можно заменить аналогами других серий, -К1561ТМ2, КМ561ТМ2, ЭКР561ТМ2. А вот,
микросхему К176ТМ2 использовать не желательно, поскольку её напряжение питания не может быть более 12V. Либо, нужно питать её пониженным напряжением и делать схемы согласования уровней с D1 на резистивных делителях.

Трансформатор питания - китайский малогабаритный с напряжением на вторичной обмотке 12 V. Его можно заменить другим аналогичным. В любом случае, напряжение на выходе выпрямителя (на С13) не должно быть больше 15,5V (максимальное паспортное напряжение питания для К561).

Электромагнитные реле можно заменить другими с обмотками на напряжение 12V и контактами, допускающими коммутацию сетевой нагрузки, например, реле КУЦ-1 от систем ДУ телевизоров УСЦТ. Кварцевый резонатор, - от телевизоров или видеомагнитофонов. Инфракрасный светодиод АЛ 156 можно заменить любым ИК-светодиодом, применяемым в пультах дистанционного управления.

Схема фотоприемника (рис. 1) скопирована со схемы системы ДУ 3-УСЦТ. Можно сделать фотоприемник на другой элементной базе, например, на микросхеме К1056УП1. Кабель, соединяющий фотоприемник с узлом дешифратора должен быть экранированным и не должен быть длиннее 1 метра. -Монтаж узла дешифратора выполнен
частично печатным, частично объемным сопособом на печатной плате модуля дистанционного управления 3-УСЦТ. От этой же системы используется и готовый фотоприемник. Пульт дистанционного управления собран объемным способом в небольшом школьном пенале. Для управления используются импортные приборные кнопки без фиксации (с креплением гайкой). Можно использовать и готовый пульт типа RC-3, RC-4, переделав клавиатуру согласно схеме на рисунке 3. Лишние кнопки можно удалить или заглубить, вырезав резиновые контакты.

При исправных деталях и безошибочном монтаже никакого налаживания не требуется. С объектами управления система соединена двухпроводными кабелями, подключенными к их выключателям питания или в разрыв провода, по которому подается питание на нагрузку.

Каравкин В. радиоконструктор 11-2005

Литература:
1. А. Филипович. Управление освещением с ПДУ. ж.Радиомир, N93, 2004, стр. 18-19.

C этой схемой также часто просматривают:

Управление сетевой нагрузкой ТТЛ-микросхемой
ДИСКРЕТНО-ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Управление люстрой по двум проводам
Управление компом с ТВ пульта
Простое ИК управление своими руками
Автоматический выключатель утюга
Терморегулятор из блока питания АТХ для "балконного" овощехранилища
Таймер для кухни
Полицейская крякалка своими руками на PIC-микроконтроллере