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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de contrôle à distance sans fil Cyclope. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Horloges, temporisateurs, relais, interrupteurs de charge Il existe des situations où vous devez contrôler des équipements (téléviseurs, magnétoscopes) selon un programme spécifique sans la participation d'un opérateur. Cela peut être nécessaire, par exemple, dans les systèmes de vidéosurveillance. Les télécommandes à mémoire universelles conventionnelles pour les équipements radio sont ici peu utiles, car une certaine séquence d'actions est requise, qui dépend d'un signal de commande externe. Le dispositif proposé remplit cette tâche. Récemment, la gamme d'équipements vidéo domestiques (TV, magnétoscope) a été reconstituée avec de nouveaux appareils - caméras vidéo de porte, caméras pour surveiller un territoire ou un objet, etc. Cela implique la nécessité d'un appareil capable de contrôler l'appareil marche / arrêt selon un programme donné, et de préférence sans les altérer. Un tel appareil est illustré ci-dessous. Il est conçu pour le contrôle à distance des équipements de télévision et vidéo domestiques dans le cadre des systèmes de surveillance. Avec cet appareil, vous pouvez allumer automatiquement le téléviseur et le magnétoscope, cela simplifiera l'utilisation de l'œil vidéo et des caméras cachées, tout en éliminant la nécessité d'acheter un moniteur. "CYCLOPS" est un petit appareil avec un affichage numérique, trois boutons de commande, avec une fenêtre de réception IR sur le côté et un émetteur IR à distance. L'appareil peut être placé à n'importe quel endroit pratique pour l'utilisateur et l'émetteur infrarouge est fixé au mur ou au meuble en face du téléviseur et du magnétoscope. Le schéma "de l'appareil est illustré à la Fig. 1.
Commençons par une brève description du principe de transmission des commandes à partir des télécommandes des équipements ménagers. Il existe plusieurs manières de coder les informations à transmettre sur le canal IR. La première est la modulation haute fréquence. Une fréquence porteuse proche de 43,5 kHz est modulée avec un paquet d'informations relativement basse fréquence. Cela vous permet de vous débarrasser de la composante constante du fond infrarouge de la pièce. La deuxième façon - la commande est présentée sous la forme du code "MANCHESTER", qui n'a pas de longs états zéro ou simples et est donc bien protégé contre les interférences. Certains fabricants utilisent la méthode de transmission par code unique pour préserver la durée de vie des piles de la télécommande. Lorsque vous appuyez sur une touche de la télécommande, un paquet avec le code de commande est d'abord transmis, puis des paquets relativement courts avec le code de maintien de la touche enfoncée suivent. La tâche de l'appareil est de recevoir et de décoder les commandes, de les écrire dans une mémoire non volatile, puis, après avoir reçu un signal de l'extérieur, de diffuser ces commandes dans un certain ordre. La qualité du travail dépend en grande partie de la précision de la réception des commandes. Le module BL1 - un photodétecteur monopuce standard d'un téléviseur couleur - est conçu pour saisir les commandes de la télécommande. A partir de la sortie du module, la séquence numérique inertée, débarrassée de la composante constante, est envoyée à l'entrée P3.2 du microcontrôleur DD1. Il est préférable d'utiliser un photodétecteur prêt à l'emploi, car des exigences assez élevées lui sont imposées dans cet appareil. Des photodétecteurs de différents types sont maintenant en vente dans les magasins. Les informations traitées sur les commandes reçues sous une forme spéciale sont stockées dans la ROM DS1. La séquence de code générée à partir de la sortie P1.0 du contrôleur DD1 est envoyée à l'entrée de l'élément DD2.4, qui, avec DD2.3, forme un générateur d'impulsions avec une période de répétition de 27,2 μs. Ce paramètre doit être maintenu aussi précisément que possible, car la plupart des photodétecteurs à puce unique, les équipements ménagers permettant de recevoir les commandes des télécommandes sont unifiés et ont les mêmes paramètres de fréquence porteuse. A partir de la sortie de l'élément DD2.4, la séquence de code est envoyée à l'amplificateur de courant - transistor VT2. Le transistor est chargé avec deux diodes émettrices IR BI1 et BI2. Ils gèrent également l'équipement vidéo lui-même. Les diodes de différents types - AL156A et AL145A - n'ont pas été choisies par hasard. Le fait est que la longueur d'onde du rayonnement des panneaux de commande à distance de différents équipements de télévision et vidéo de différents fabricants peut varier. Par conséquent, deux diodes différentes sont utilisées pour obtenir un spectre d'émission plus large. S'il n'y a pas assez de puissance (cela se produit lorsque l'équipement est situé à différents endroits), vous pouvez augmenter le nombre de LED en choisissant une résistance R15. L'appareil CYCLOP dispose de deux entrées universelles. L'entrée 1 - avec isolation galvanique sur l'optocoupleur U1 - est conçue pour une tension continue d'entrée de 12 V, mais si elle est connectée via un condensateur d'extinction, elle peut également fonctionner à partir d'un réseau ~ 220 V (par exemple, connectez une cloche de maison ). L'entrée 2 est l'entrée du trigger de Schmitt, montée sur le transistor VT1 et l'élément DD2.2. Cette entrée peut être utilisée à la fois pour le 12 V et pour tout signal analogique provenant d'un amplificateur de microphone ou d'un interphone audio. Les signaux des deux entrées traversent un filtre numérique dont le coefficient de transmission est défini par logiciel. Les deux entrées sont capables de se déclencher sur n'importe quel front, ce qui permet d'utiliser l'appareil avec une variété de capteurs. L'appareil est assemblé sur une carte de circuit imprimé (Fig. 2) à partir d'une feuille de fibre de verre à une face de 1,5 mm d'épaisseur. Résistances R17-R32 - R1-12 ou autres pour montage en surface (elles sont soudées à la carte de circuit imprimé du côté des conducteurs). S'il n'y a pas de résistances de montage en surface, vous pouvez percer des trous et monter verticalement le MLT 0,125 conventionnel. L'indicateur LED numérique HG1 (King Bright) est soudé à la carte du côté impression sur les résistances R23, R24, R31, R32. De plus, il est situé pointe vers le haut. Les boutons de commande sont également situés du côté de l'impression. Le stabilisateur DA1 est vissé à la carte, la feuille en dessous agit comme un dissipateur thermique.
Le programme est écrit en tenant compte du fait que la fréquence de l'oscillateur maître est de 24 MHz. À propos, vous pouvez utiliser un résonateur à quartz pour une fréquence différente - à partir de 10 MHz ou plus. Photodétecteur IR BL1 - des téléviseurs et magnétoscopes Funai, Samsung, LG. Starter L1 - DM-0,1. Le microcontrôleur DD1 (ATMEL) est installé dans un panneau soudé à la carte. Lors de la programmation de l'appareil, les fils de connexion doivent être aussi courts que possible afin de réduire l'effet des interférences. Il est souhaitable de fermer la fenêtre du photodétecteur avec un filtre de lumière qui ne transmet que les rayons IR. La télécommande doit être placée à une distance de 10...60 cm de l'appareil. Les commandes de la télécommande du téléviseur ou du magnétophone sont entrées dans la mémoire de l'appareil. Sur commande du capteur externe du bouton d'appel, l'appareil exécutera le programme spécifié : allumer ou allumer le téléviseur et le magnétoscope. Le panneau de commande comporte trois boutons et un écran. L'utilisateur peut sélectionner différentes options à l'aide des boutons. La mémoire de l'appareil est divisée en 16 sections (programmes), chacune pouvant comporter 16 étapes (commandes de contrôle du matériel). Pour un fonctionnement normal et efficace de l'appareil dans le système de vidéosurveillance, il est nécessaire d'entrer correctement le programme en mémoire. Pour mieux comprendre le principe de la programmation, considérons un exemple. Disons que lors d'un appel à la porte, vous devez allumer le téléviseur pendant 15 secondes, puis l'éteindre et allumer le magnétoscope pour l'enregistrement pendant 30 secondes, puis l'éteindre également. Étant donné que certains téléviseurs ne sont pas immédiatement capables de recevoir les commandes de la télécommande après la mise sous tension, vous devez attendre 5 secondes avant d'allumer l'entrée vidéo (AV) du téléviseur à laquelle la caméra vidéo est connectée. Imaginez comment vous pouvez effectuer ces opérations à l'aide des télécommandes du téléviseur et du magnétoscope.
Et maintenant essayons de traduire cet algorithme de contrôle en un programme pour le dispositif CYCLOP.
Vous devez être très prudent lors de la conception de votre programme. L'exemple considéré ne prend pas en compte toutes les caractéristiques du fonctionnement du système de surveillance, et les équipements domestiques fonctionnent souvent selon des algorithmes différents, avec des temps de réponse différents. L'appareil dispose de cinq modes de fonctionnement. MODE "PROGRAMME" - PROGRAMMATION Le mode "PROGRAM" est activé en appuyant sur le bouton "Mode" SB1. L'écran affichera '00 (un point en tête indique que la programmation est activée). Si les programmes ont déjà été saisis et que certains d'entre eux doivent être corrigés, il est sélectionné à l'aide des touches SB2 "<<<" ou SB3 ">>>". Le caractère dans la première familiarité de l'écran est le numéro du programme composé en code hexadécimal (0 - premier, F - seizième), et dans le second - le numéro ordinal de l'étape (commande) dans le programme, également dans code hexadécimal. Faites attention au type de panneau de commande utilisé. Le fait est que dans les systèmes de télécommande, plusieurs types de commandes sont utilisés. Les différences de travail avec un téléviseur ou un magnétoscope peuvent ne pas être visibles du tout, cependant, ces commandes sont entrées dans l'appareil CYCLOP de différentes manières. Pour les commandes simples (sans économie d'énergie), tout est simple : un clic - une commande. Lors de la saisie de commandes de type différent, il faudra faire trois clics sur le même bouton de la télécommande pour que le « CYCLOPS » comprenne la commande transmise. La différence sera visible immédiatement sur le fonctionnement de l'appareil. Tant que la commande n'est pas déterminée de manière fiable, il n'y aura pas de transition vers l'étape suivante ! Après avoir déterminé la commande, l'appareil passe à l'étape de programmation suivante - le nombre à l'écran augmentera d'un. Vous pouvez maintenant entrer le temps de pause entre les commandes ou la commande suivante dans le programme. Le temps de pause est composé avec les touches "<<<" ou ">>>", il peut être modifié de 1 à 256 s. Chaque pression ajoute un délai de 1 s, le temps total en secondes que l'affichage indique en code hexadécimal. A chaque pression sur ces touches, l'afficheur indiquera pendant environ une seconde la durée du retard qui sera exécuté APRÈS la commande qui vient d'être donnée. Par défaut, il a la valeur minimale possible - 1s. Après avoir réglé toutes les étapes du programme en appuyant sur le bouton "Mode" SB1, vous pouvez interrompre la programmation et utiliser les boutons SB2 et SB3 pour sélectionner le programme suivant à entrer. En appuyant à nouveau sur le bouton "Mode", l'appareil passera en mode "WORK" (cela sera discuté ci-dessous). Si, lors de la programmation, une commande déjà entrée précédemment est entrée, elle ne se voit pas attribuer une place distincte dans la mémoire et seul son numéro est placé dans le programme. Vous pouvez distinguer l'introduction initiale et répétée d'une commande comme suit : lors de la saisie initiale, lorsque l'appareil ne l'identifie à aucune des commandes déjà en mémoire, un point apparaît sur l'indicateur dans la deuxième familiarité de l'écran ( '0'0) et reste jusqu'à ce que vous relâchiez le bouton de la télécommande ; dans le même cas, si le dispositif trouve la commande en cours de saisie parmi celles déjà stockées en mémoire, le point n'apparaît pas dans la seconde familiarité. Cette fonction est utile pour déterminer si un appareil capture un code. Si vous entrez à plusieurs reprises la même commande et que toutes les tentatives ou certaines d'entre elles, à l'exception de la première, sont accompagnées de l'apparition d'un point dans la deuxième familiarité, le code est déterminé de manière incertaine. Vous devez choisir la distance entre l'appareil et la télécommande ou vous débarrasser du fond infrarouge excessif dans l'appartement (par exemple, tirez les rideaux si le soleil brille fortement dans la cour). Il convient de noter ici qu'il existe parfois des télécommandes qui, lorsque vous appuyez deux fois sur le même bouton, génèrent des codes légèrement différents les uns des autres. Par exemple, la télécommande de l'un des téléviseurs SAMSUNG, à chaque pression impaire, donnait le dernier bit égal à un, tandis que pour chaque pair ce bit était égal à zéro. Cette fonction n'affecte pas le fonctionnement de l'appareil. "MODE D'ESSAI Le mode "TEST" est destiné au débogage et à la vérification du programme. Il se compose de deux sections : vérification des commandes et des programmes. Vous pouvez accéder à ces modes à partir du mode de programmation. En appuyant simultanément sur les touches SB2 et SB1, l'écran affichera L0. Le symbole L signifie vérifier la commande et le chiffre 0 indique son numéro - le premier. Vous pouvez sélectionner la commande à vérifier à l'aide des touches SB2 et SB3. Lorsque vous appuyez sur le bouton SB1, l'appareil lit la commande sélectionnée. Lorsque vous appuyez sur les boutons SB3 et SB1 en même temps, l'écran affichera NO. Dans ce mode, vous pouvez vérifier l'ensemble du programme. Vous pouvez sélectionner le programme à vérifier à l'aide des touches SB2 et SB3. Lorsque vous appuyez sur le bouton SB1, l'appareil lit le programme sélectionné. Ainsi, vous pouvez vérifier le fonctionnement de chaque commande individuelle et du programme dans son ensemble. Si au moins une commande échoue, il est nécessaire de reprogrammer l'appareil avec plus de soin. Si une erreur est constatée dans l'exécution du programme, il sera possible de revenir au mode "PROGRAMME" et de le reprogrammer seul. Vous pouvez quitter le mode "TEST" en appuyant à nouveau sur les mêmes boutons que ceux qui ont été enfoncés lors de l'entrée. EN MODE TRAVAIL Le mode "WORK" est le mode principal. L'utilisateur peut choisir le numéro du programme enregistré dans la mémoire, selon lequel l'appareil fonctionnera. Exemples de lectures d'affichage en mode "WORK": caractères clignotants 10 ou 3- ou 04. C'est le mode d'attente d'une impulsion de n'importe quelle entrée. Le premier chiffre indique le numéro du programme qui sera lancé à partir de l'entrée 1 et le deuxième chiffre indique le numéro du programme qui sera lancé à partir de l'entrée 2. Si l'écran affiche un tiret au lieu d'un chiffre, cela signifie que le l'entrée correspondante est désactivée et l'appareil ne répondra pas à l'impulsion. Lorsque deux tirets clignotent sur l'affichage, les deux entrées sont désactivées et "CYCLOPS" n'exécutera aucun programme. Vous pouvez sélectionner un programme pour chaque entrée à l'aide des touches SB2 et SB3. Si dans un certain délai l'impulsion d'entrée n'est pas reçue, l'écran s'éteint et l'appareil continue de fonctionner en mode "WORK" sans indication. Cette fonction est nécessaire pour que l'affichage n'attire pas l'attention. L'affichage peut être allumé en appuyant sur le bouton SB2 ou SB3. L'intervalle de temps avant l'extinction de l'écran est défini dans les paramètres de l'appareil. MODE ACTIF Si l'appareil est en mode "WORK" et que l'une de ses entrées, pour laquelle un programme est défini, reçoit une impulsion, il passe en mode "ACTIVE". La durée d'impulsion doit dépasser une certaine valeur (paramètre P0 ou P1 dans la section paramètres). Cela est nécessaire pour éviter les fausses alarmes de l'appareil dues à de courtes impulsions pouvant apparaître à la suite de la pénétration d'interférences. Immédiatement après le passage en mode "ACTIVE", le CYCLOP lance l'exécution du programme défini pour cette entrée. L'écran affiche un symbole spécial sous la forme de trois lignes horizontales et le numéro de la commande transmise. À ce stade, l'appareil n'est pas en mesure de percevoir les pressions sur les boutons ou les impulsions d'entrée répétées. Une fois le programme terminé, l'appareil reviendra en mode "WORK". MODE PARAMETRES Ce mode est requis uniquement lors de la programmation de l'appareil. Vous pouvez y accéder à partir du mode de programmation en appuyant simultanément sur les boutons SB2 et SB3. Nous listons les paramètres qui peuvent être réglés dans ce mode.
Les paramètres RO et P1 sont réglés en centièmes de seconde et, par conséquent, peuvent prendre des valeurs de 0,01 à 2,56 s. Le réglage des paramètres RO ou P1 égal à zéro garantit que l'appareil est déclenché par le premier changement du niveau du signal. Le niveau actif pour les entrées est le niveau opposé à celui qui était disponible à l'entrée au moment où l'appareil est passé en mode "WORK". S'il est nécessaire d'appliquer une tension alternative avec une fréquence de 2 Hz à l'entrée 50, le paramètre P1 doit être égal à zéro, car dans ce cas l'entrée aura une tension pulsée avec une fréquence de 50 Hz et une durée inférieur à 0,01 s. Le paramètre P2 définit le nombre d'envois du code de commande lorsque l'appareil exécute chaque étape du programme. Ce paramètre est nécessaire dans les situations où l'objet contrôlé (TV ou VCR) n'est pas sûr d'envoyer des commandes. Habituellement, une valeur de 2-3 est suffisante. La signification du paramètre P3 est l'intervalle entre l'envoi de commandes dans une rafale, exprimé en pourcentage de la longueur de la commande (sa durée dans le temps). Il a été introduit au cas où, car l'intervalle "propriétaire" entre les commandes de la télécommande n'est pas mesuré et n'est pas enregistré en mémoire. La pratique a montré une non-criticité presque complète de ce paramètre dans les limites de réglage spécifiées. Le paramètre P4 est modifié dans le cas de l'utilisation d'un résonateur à quartz avec une fréquence différente de celle indiquée sur le diagramme. Ce paramètre est utilisé uniquement pour la génération correcte des intervalles de temps entre les commandes et les intervalles de garde. N'oubliez pas que plus la fréquence d'horloge est basse, plus la précision de l'enregistrement et de la lecture des commandes est mauvaise. La fréquence par défaut du résonateur à quartz est de 24 MHz. Les paramètres P6 et P7 sont pour référence, ils reflètent les nombres de programmes affectés aux entrées 1 et 2, respectivement. En mode "PARAMETRES", ils ne peuvent pas être modifiés. Le paramètre P8 définit le temps en secondes entre le dernier appui sur le bouton et l'extinction de l'afficheur. Pendant la programmation, "CYCLOPS" peut indiquer des erreurs. Presque toutes les erreurs sont réinitialisées automatiquement. Voici leur descriptif :
Si la mémoire de l'appareil est pleine, il est nécessaire d'effectuer une opération d'effacement. Pour ce faire, entrez dans le mode "PROGRAMME" et appuyez simultanément sur les trois boutons. L'écran affichera des caractères clignotants sous la forme de trois lignes horizontales. Sans relâcher les boutons, vous devez attendre que les tirets apparaissent, tandis que toutes les informations de la mémoire des commandes et des programmes seront effacées. Les paramètres de l'appareil restent inchangés. Logiciel pour le microcontrôleur Auteurs : D.Bespyatykh, A.Kolesnikov, Pervouralsk, région de Sverdlovsk.
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