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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE L'appel radio commande la pompe. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Maison, ménage, passe-temps La création de dispositifs de contrôle électronique à distance de divers actionneurs était une direction prometteuse dans l'ingénierie radio à l'époque de mon enfance de « pionnier » dans les années 1980. Ensuite, sous la direction de mentors, nous avons assemblé avec enthousiasme de tels équipements à l'aide d'éléments discrets. Habituellement, il avait une portée de 5 à 6 m et en même temps tenait à peine dans une boîte mesurant 300x300x150 mm. Si nous parvenions à assembler et à installer un équipement de télécommande pour un modèle de bateau ou d'avion avec une portée de transmission de commande de 20 à 30 m en au moins un demi-mois, cela était considéré comme un grand succès parmi nous (enfants de 10 à 12 ans). ). Cette direction n'a pas perdu de sa pertinence aujourd'hui. Mais maintenant, c'est plus facile à faire, car vous n'avez pas besoin de l'assembler en détail, mais d'acheter un appareil prêt à l'emploi pour transmettre un signal via un canal radio (en utilisant un canal IR, un faisceau laser, etc.) dans un magasin, et pour un prix très « démocratique » et personnalisez-le selon vos propres tâches, en l'améliorant. Bien entendu, il est regrettable que dans ce cas, la composante créative de la création d'un appareil soit pratiquement réduite à néant, ce qui implique un examen minutieux de la question de son fonctionnement - du développement à la configuration, ce qui non seulement améliore les qualifications, mais ouvre également la porte à une recherche fondamentale approfondie. Mais, d'un autre côté, pourquoi perdre du temps et « souffrir » en créant un appareil à partir de zéro si vous pouvez améliorer l'appareil fini en élargissant son champ d'action. Cette approche est acceptable pour les spécialistes ou ceux qui ont besoin d'obtenir rapidement des résultats pratiques de leur travail. Ce sont les réalités de l’époque et nous devons nous y adapter dans une mesure raisonnable. Je propose aux lecteurs à considérer un appareil de télécommande qui fonctionne via un canal radio sur une distance de plus de 100 m et permet d'automatiser l'allumage et l'arrêt d'une pompe à eau submersible à pression qui alimente en eau une maison, un bain public, une grange et autre bâtiments sur un terrain personnel provenant d'une source - un puits de village. L'appareil est basé sur un appel radio sans fil acheté dans une quincaillerie qui coûte 192 roubles. Au passage, je note que l'équipement de contrôle de station de pompage prêt à l'emploi (sans fils) coûte plus de 3000 XNUMX roubles. Tirez vos propres conclusions. Certes, il est également capable de surveiller automatiquement la pression de l'eau dans le circuit lorsqu'elle diminue (ouverture d'un robinet dans la maison), de commander le remplissage du réservoir de réserve et, sur certains modèles, même de chauffer l'eau. Mais dans notre cas, ces fonctions étaient inutiles.
Les appels sans fil peuvent avoir une apparence différente, mais ils incluent un émetteur et un récepteur radio. Généralement, ces appels sans fil fonctionnent sur la fréquence 433 MHz et ne provoquent pas d'interférences. De plus, leur puissance d’émission est faible. La portée de l'appel radio acheté déclarée par le fabricant dans le passeport est de 50 m, mais en pratique cette distance est bien moindre, même si l'émetteur et le récepteur sont montés en ligne de mire directe, sans aucun obstacle entre eux. En règle générale, cet indicateur doit être divisé par trois. À mesure que la portée déclarée des appels radio augmente, leur prix de détail augmente également. Par exemple, un appel sans fil d'une portée de 100 m (en réalité 35 m) coûte déjà plus de 1100 XNUMX roubles. Mais il n'est pas nécessaire d'en acheter - après tout, un radioamateur, en fait, ne se soucie pas de savoir quel appel améliorer, en développant sa gamme. Par conséquent, nous considérerons la plus simple - l'option "budget". La première étape consiste à retirer le couvercle du récepteur radio, car c'est sur cela que nous allons augmenter la portée. Nous ne toucherons pas à son antenne, car à une fréquence de signal radio de 433 MHz, sa longueur n'a pratiquement aucun effet sur l'augmentation de la distance de fonctionnement de la combinaison émetteur-récepteur. La photo montre des récepteurs de signaux radio avec le couvercle retiré - deux modèles d'apparence différente. Mais ils ont le même circuit (illustré à la page 21), bien que le design sur le circuit imprimé soit différent, en particulier, l'une des photos montre une version assemblée à partir d'éléments discrets, et l'autre - à partir d'éléments en surface SMD. monter des paquets. La broche 2 de U1 est active à l'état haut lorsqu'un signal radio est reçu du récepteur (lorsque le bouton est enfoncé). Les broches 1 et 8 de U1 sont à l'opposé : un niveau haut est au repos, et un niveau logique bas lorsqu'un signal de commande arrive. Ces deux signaux peuvent être utilisés pour contrôler des dispositifs de charge à l'aide d'un simple accessoire. Pour que l'appareil à distance allume la pompe fonctionne efficacement (la première fois que vous appuyez sur le bouton de l'émetteur, il connecte la pompe à un réseau 220 V, et lorsque vous appuyez à nouveau dessus, il l'éteint), vous aurez besoin pour assembler un appareil supplémentaire simple et le connecter à un circuit (carte) prêt à l'emploi d'un récepteur de cloche sans fil industriel . Amélioration du nœud de réception Le schéma (ci-dessous) montre le circuit électrique du décodeur (appareil supplémentaire) du récepteur d'appel sans fil. Une pompe submersible (non représentée sur le schéma) avec un tuyau renforcé correspondant s'étendant jusqu'à la maison depuis le puits est connectée en parallèle avec la lampe à incandescence EL1. La lampe EL1 est un indicateur lumineux supplémentaire du fonctionnement de la pompe, grâce à laquelle vous pouvez vérifier à distance que la commande de l'émetteur a été reçue, que l'appareil à distance a fonctionné et que la pompe est allumée. La sortie du décodeur est connectée au circuit imprimé de base du récepteur d'appel radio à l'aide de fils non blindés de type MGTF-0,4 (ou similaire), tandis que le fil commun est connecté (à l'alimentation moins) et à la broche 3. de l'élément du microcircuit DD1.1 (K561TM2) à la broche 2 de la puce CD4069BD (dans certains modèles D4069UBC). Les analogues nationaux de ces microcircuits sont KR1561LN4 et K561LN5. Lorsqu'un signal radio est reçu de l'émetteur (sa durée est d'environ 2 s fournie par l'émetteur porte-clés, quelle que soit la durée d'action sur son bouton), le niveau du signal à la broche 2 du microcircuit CD4069BD (U1) passe de faible trop haut. Les broches 6 et 7 du microcircuit U2, qui est un générateur de mélodie, sont connectées à une tête dynamique basse consommation. Ainsi, afin d'éviter qu'une cloche mélodique ne s'allume lors de la transmission d'un signal sur un canal radio, il suffit de rompre le conducteur imprimé de la broche 7 de U2 à la capsule dynamique. Ou dessouder un des conducteurs qui y mène.
La base de la console est un déclencheur sur un élément du populaire microcircuit K561TM2. Sans entrer dans les détails de son fonctionnement (de nombreux articles ont été écrits à ce sujet), je noterai l'essentiel : ce microcircuit contient deux bascules D, contenant deux entrées de commande asynchrones S et R. Le déclencheur est commuté par un front positif à l'entrée d'horloge C (broche 3 DD1.1 ). Dans ce cas, le niveau logique présent à l'entrée D est transféré sur la sortie directe Q. Lorsque le niveau logique à l'entrée de réinitialisation R est haut, la bascule est remise à zéro. La tension d'alimentation peut être comprise entre 5 et 9 V (à propos de l'expérience visant à augmenter la tension d'alimentation du nœud de réception - ci-dessous). Connaissant désormais le fonctionnement de la puce DD1.1, vous pouvez comprendre le principe général de fonctionnement du décodeur. Lors de la mise sous tension, l'entrée R de DD1.1 reçoit au premier instant, grâce au condensateur déchargé C2, un niveau logique haut, qui réinitialise le déclencheur - la sortie directe Q est réglée sur un niveau de tension bas. Le transistor \/T1 est fermé, le relais K1 est hors tension, la lampe EL1 n'est pas allumée, la pompe ne fonctionne pas. Après environ un tiers de seconde (cela est dû à la capacité du condensateur oxyde C2 et à la résistance de la résistance R1), le premier se chargera presque jusqu'à la tension d'alimentation, et le niveau à l'entrée R (broche 4 de DD1.1 .XNUMX) deviendra faible. Le déclencheur est maintenant prêt à recevoir des signaux via l'entrée d'horloge C qui, comme le montre le schéma, a un niveau initial faible. Lorsque le signal radio de l'émetteur du dispositif de réception arrive à l'entrée C de la puce DD1.1, un niveau de tension élevé est fourni par le circuit de sonnerie à distance. En conséquence, le déclencheur est transféré dans un autre état stable - sa sortie directe Q a désormais un niveau de tension élevé. Le transistor VT1 active le relais K1 et ses contacts ferment à leur tour le circuit d'alimentation électrique de la lampe d'éclairage EL1 et de la pompe submersible. Le déclencheur reste dans cet état aussi longtemps que souhaité, jusqu'au prochain front positif de l'impulsion à l'entrée C, à la réception duquel (le prochain appui sur la touche de la télécommande) le déclencheur passe à son état initial - la lampe d'éclairage EL1 s'éteint, la pompe est hors tension et éteinte. Le circuit C2R1 réinitialise le déclencheur de la puce DD1 à son mode veille d'origine à la mise sous tension. Le condensateur à oxyde C1 remplit la fonction d'un élément filtrant d'alimentation. La diode VD1 empêche les surtensions inverses lorsque le relais est allumé/éteint. La puissance totale de la charge commutée dépend des paramètres du relais électromagnétique K1 et est dans notre cas limitée à 350 W. Le nombre d'éléments discrets du décodeur étant faible, ils sont tous montés sur une section d'une carte perforée mesurant 30x40 mm et, avec les fils de connexion, sont placés dans le boîtier standard du récepteur d'appel à distance dans le compartiment pour éléments d'alimentation autonomes. Pour réduire l'impact du bruit électrique, il est souhaitable que les fils reliant l'appareil à la source d'alimentation et allant du relais K1 à la pompe aient une section d'au moins 1,5 mm et une longueur minimale. À propos des détails Résistances fixes MLT-0,25 (MF-25). Condensateurs à oxyde de type K50-26 pour une tension de fonctionnement d'au moins 16 V. Les autres sont des condensateurs apolaires de type KM-6B. Le microcircuit DD1 (K561TM2) peut être remplacé par K561TM1 sans compromettre l'efficacité de l'appareil, mais dans ce cas vous devrez changer de circuit, car les broches de ces microcircuits ont des objectifs différents. Des informations détaillées sur cette option de remplacement peuvent être trouvées dans les ouvrages de référence sur les puces CMOS modernes. Le transistor VT1 est un transistor à effet de champ avec une résistance d'entrée élevée. Cela minimise le courant de fuite dans l'état d'attente du signal radio et n'a pratiquement aucun effet sur la sortie de déclenchement, malgré la résistance de limitation R2 à faible résistance. Le relais K1 peut être remplacé par RES43 (version RS4.569.201) ou un autre, conçu pour une tension de fonctionnement de 4...4,5 V et un courant de 10...50 mA. Il n'est pas souhaitable d'installer un relais avec un courant de commutation supérieur à 100 mA dans l'appareil, car le transistor VT1 qui contrôle le fonctionnement du relais a une limitation de puissance.
Au lieu du KP540A, vous pouvez utiliser un transistor à effet de champ de l'une des séries KP540 ou ses analogues étrangers BUZ11, IRF510, IRF521. LED HL1 - n'importe laquelle, avec son aide, il est pratique de contrôler le fonctionnement du relais et la fermeture des contacts exécutifs. Si nécessaire, les éléments NI et (R3 peuvent être exclus du circuit sans conséquences. Un interrupteur de pompe supplémentaire (en mode manuel) est représenté dans le schéma sous la désignation SA1. La bobine L1 est sans cadre d'un diamètre de 4 mm à partir de 1,5 tours de fil argenté d'un diamètre de 0,8 mm (tour à tour). Self L2, type D-06 avec inductance 82 μH (microHenry). La version de base fournit une alimentation autonome - 2 éléments de doigt de 1,5 V chacun. Mais dans les conditions d'utilisation recommandées du dispositif de sonnerie déportée, il est préférable de fournir une alimentation fixe à partir d'une source d'alimentation stabilisée avec une tension de 5 V sans écarts dépassant ± 5 %. Une telle source pourrait être, par exemple, un stabilisateur sur un microcircuit KR142EN5A. La consommation de courant de l'émetteur en mode actif est de 35 mA. La consommation de courant de l'alimentation du nœud de réception en mode veille constante ne dépasse pas 10 mA et augmente jusqu'à 50 mA lorsque le relais indiqué dans le schéma est activé. Avec d'autres types de relais, la consommation de courant peut avoir une valeur différente. Attention importante ! La tension d'alimentation optimale pour le récepteur est de 5 à 9 V. Il n'est pas nécessaire d'augmenter la tension d'alimentation de l'unité de réception, car la plage de fonctionnement de l'appareil n'augmente pas grâce à cette innovation (testée expérimentalement en augmentant la tension à 12 V ). L'émetteur lui-même, qui ressemble à un boîtier en forme de porte-clés de la taille d'une boîte d'allumettes standard, ne nécessite aucune modification. Afin de ne pas changer la pile une fois par an (la même que celle installée dans la plupart des émetteurs porte-clés d'alarme de sécurité pour voitures - 12 V, 23AE, fabriqué par GP Ultra ou similaire), l'émetteur est alimenté à l'aide de n'importe quel adaptateur industriel avec une tension stabilisée. tension de sortie 12 V et un courant d'au moins 0,5 A, par exemple type TV-182-S. Bobine de réglage L1 avec un noyau blindé à l'intérieur. Le diamètre de la bobine extérieure est de 4 mm, enroulant 5 tours de fil argenté d'un diamètre de 0,8 mm. L2 - self de type D-06 avec une inductance de 82 kH. L'antenne émettrice mérite une description détaillée. Pour augmenter la portée de fonctionnement, une antenne fouet télescopique pour radios (peut être achetée en magasin) est soudée au contact de l'antenne sur le circuit imprimé à l'aide d'un morceau de fil MGTF-0,8 (ou similaire). Ou, en dernier recours - ce qui est incomparablement pire - utiliser comme antenne un fil multiconducteur de 350...400 mm de long, semblable au fil standard, gonflant à son extrémité de fins conducteurs, comme des pétales de fleurs (le diamètre du "fleur" mesure 60...80 mm). La plus grande portée de fonctionnement avec une antenne télescopique (en pratique) sera lorsque le « télescope » sera étendu jusqu'au milieu, c'est-à-dire du même 350... 400 mm. Désormais, sous réserve de la modification préconisée de l'antenne du dispositif émetteur, il est possible d'obtenir une portée de fonctionnement allant jusqu'à 200 m en visibilité directe et de contrôler à distance une pompe électrique ou autre charge active dont le choix est limité par les paramètres du relais exécutif et l'imagination de l'auteur. Auteur : A.Kashkarov
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Commentaires sur l'article : Paul Vous avez ajouté un circuit de déclenchement au circuit récepteur. Ce n'est pas clair pour moi en raison de quoi la portée de la communication radio est augmentée? Comment trouver une sonnette sans fil avec le même circuit récepteur ou un circuit similaire ? Et si je comprends bien, aucune modification n'est apportée au circuit de l'émetteur, ce qui signifie qu'il devrait également être similaire au vôtre ?
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