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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Dispositif de télécommande multi-commandes sur microcontrôleur pour réaliser des spectacles pyrotechniques à l'aide d'allumeurs électriques. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / microcontrôleurs Le dispositif de télécommande multi-commandes que nous portons à votre connaissance a été développé pour la réalisation de spectacles pyrotechniques utilisant des allumeurs électriques. Présentant des avantages incontestables par rapport aux télécommandes filaires encombrantes, elle ne leur est néanmoins pas inférieure en fiabilité, grâce à l'utilisation de composants modernes et au codage numérique du signal. Il est évident que le champ d'application de ce type de dispositif est très large. La télécommande se compose d'une partie émettrice et de huit parties réceptrices (30 commandes chacune). Les feux d'artifice sont contrôlés à partir d'un clavier d'ordinateur personnel standard connecté à la partie émettrice de la télécommande. La partie émettrice est équipée d'un écran pour afficher le mode de fonctionnement actuel et les numéros de commandes exécutées. Il y a des LED (2 pièces) sur le panneau avant de l'émetteur. L'un est un indicateur d'allumage de l'amplificateur de puissance de l'émetteur, le second est un indicateur de batterie faible. Si la portée entre les récepteurs et l'émetteur ne dépasse pas 20-30 m, il est possible de travailler avec l'amplificateur de puissance éteint. Dans ce cas, le courant consommé par la partie émettrice sera de 50 mA. Si une portée plus longue est requise, l'amplificateur de puissance doit être allumé (F12 sur le clavier). Dans ce mode, la consommation de courant sera de 150 mA. Un fonctionnement sûr a été observé lors de tests à une distance d'environ 1 km dans des zones ouvertes. Les canaux radio de l'appareil fonctionnent à des fréquences relativement élevées - 166,7 MHz (canal 0). La commodité de ces fréquences est évidente : avec de petites tailles d'antenne (40 cm) et une faible puissance d'émetteur (0,3 W), une plage « décente » de fonctionnement fiable est obtenue. L'appareil dispose de 10 canaux de communication de fréquence, comme un radiotéléphone ou une station de radio. Le passage de canal en canal se fait en appuyant sur la touche F11. Lors du passage au canal de fréquence suivant, les récepteurs réagissent avec un « feu de position » sur la rangée inférieure de LED, pour plus de clarté dans l'exécution des commandes. Pour stabiliser les fréquences de l'oscillateur local et de l'oscillateur maître de l'émetteur, des synthétiseurs à grille de fréquence sont utilisés, mis en œuvre sur les microcircuits Sanyo LM 7001, qui ont fait leurs preuves dans de nombreuses conceptions à des fréquences encore supérieures aux spécifications de ce microcircuit. Chacun des récepteurs est équipé d'un moniteur basse fréquence (non représenté sur le schéma) pour l'évaluation auditive de la situation d'interférence dans un endroit spécifique où l'appareil est utilisé. Modes de fonctionnement
réglage
Lorsque toutes les cartes sont correctement assemblées et n'ont pas encore été soudées dans la carte mère, il convient de procéder à un réglage approximatif de l'oscillateur maître de l'émetteur et de l'oscillateur local du récepteur. En appliquant +5V à la branche 4 du MC3361, connectez l'ULF à sa neuvième branche et assurez-vous qu'il y a du bruit provenant du détecteur de fréquence. En faisant tourner le noyau du circuit déphaseur, la valeur de bruit maximale est atteinte. De plus, la plage de réglage du noyau doit permettre d'obtenir un bruit maximum approximativement dans sa position médiane.
Ensuite, la fréquence de l'oscillateur local du récepteur est mesurée. Jusqu'à ce que le synthétiseur soit « cousu » avec le contrôleur, la fréquence sera très instable. En sélectionnant les capacités marquées dans le diagramme *, nous obtenons une lecture approximative du fréquencemètre d'environ 155 MHz. Lors d'un réglage grossier, vous ne devez pas toucher les spires de la bobine de l'oscillateur local, mais vous pouvez temporairement souder une capacité de 1 à 7 pF en parallèle. Ensuite, les cartes de contrôleur, de filtre et d'affichage sont soudées à la carte mère. Si tout est assemblé correctement et que le processeur est « flashé », la commande « running fire » est lancée sur le tableau d'affichage. Cette commande de test sera exécutée à chaque mise sous tension de la partie réceptrice. L'étape suivante. Soigneusement, à l'aide de longs fils, soudez la carte du récepteur avec le médium à la « carte mère ». Mesurez la tension au point de test (2,5+/- 0,5V).Ajustez à nouveau l'oscillateur local en sélectionnant plus précisément les capacités de 68 et 39 pF jusqu'à ce que la tension souhaitée apparaisse. L'ajustement final est obtenu en écartant les tours de contour. Dans ce cas, il n'est pas souhaitable de laisser un condensateur d'accord en parallèle, car au moindre changement de sa capacité (température, choc), l'oscillateur local quittera la région de capture PLL. Il est nécessaire de blinder le circuit. Nous répétons les mêmes procédures avec le milieu de gamme de l'émetteur, la seule différence étant que l'indicateur de fonctionnement normal du contrôleur et des autres composants de la « carte mère » de l'émetteur sera « 0 0 0 » sur l'écran et le son du émetteur piézo. Nous branchons le clavier sur la prise et veillons à ce que lorsque vous appuyez sur les touches, leurs numéros s'affichent sur l'écran. L'alimentation de l'écran est d'environ 1,3 V (sélectionnée en fonction de l'absence d'éclairage de segments inutiles). Lorsque le milieu de gamme de la partie émettrice est ajusté (au point de contrôle 2,5V +/- 0.5V), nous réglons sa fréquence à 166,7 MHz en sélectionnant précisément des condensateurs proches du quartz de 7,2 MHz, marqués *. Nous allumons la partie réceptrice et accordons exactement le signal de l'émetteur (en sélectionnant les mêmes condensateurs, uniquement sur le milieu de gamme du récepteur), en surveillant la perte de bruit de la broche 9 du MS 3361. Nous éloignons l'émetteur du récepteur jusqu'à ce que le récepteur fasse du bruit. Nous configurons le circuit d'adaptation pour connecter l'oscillateur local au mélangeur afin de garantir une perte de bruit maximale possible. Appuyez sur l'une des touches alphabétiques du clavier. Nous entendons le code dans le récepteur. Nous ajustons le circuit de déphasage jusqu'à ce que la distorsion du son disparaisse, tout en réduisant simultanément l'amplitude de modulation dans l'émetteur. Ensuite, nous réglons le niveau de modulation sur un son normal et non déformé provenant du récepteur de la 9ème branche du MC3361. Le réglage final du récepteur s'effectue en ajustant les tours des bobines AMP à la sensibilité maximale avec l'antenne allumée (quart d'onde). Durant cette phase de configuration, l'amplificateur de puissance de l'émetteur est éteint à tout moment et aucune antenne n'y est connectée. Étape suivante. Nous contrôlons le son sur la broche 7 du LM358 (sortie de filtre de second ordre avec une fréquence de résonance de 1,5 kHz). Il s'agit de la fréquence de tonalité pilote générée par l'émetteur. Le filtre n'a pas besoin d'être configuré. Sur la 7ème branche du filtre, la moitié de la tension d'alimentation (2,5V) doit être présente en l'absence de signal. Lorsque l'émetteur est éteint, le bruit BH après le filtre est à peine audible et 1,5 kHz passe avec une amplitude de 0,5 V. Ensuite, nous vérifions le son au niveau du port « contrôle ». Il s'agit de la sortie numérique du comparateur interne du processeur. Le son doit être clair même si environ 50 % de bruit est entendu avec le code. A ce moment, les LED du panneau d'indication doivent s'allumer, selon les commandes du clavier de la partie émettrice. Le comparateur de processeur est réglé par logiciel sur 2,55V. La tension de référence est extraite du bus d'alimentation à l'intérieur de la puce. Par conséquent, si le 5A ROLL permet à la tension de dériver dans les deux sens, la tension de référence changera également. La condition principale est que le filtre et le contrôleur soient alimentés par le même bus, ils « dériveront » ensemble, ce qui n'affectera pas le seuil de réponse du comparateur. Une attention particulière doit être portée aux résistances 22k qui forment le point médian artificiel du LM358, elles doivent être identiques. En sélectionnant une résistance de 120k connectant la 9ème branche du MC3361 et l'entrée du filtre, la réponse maximale du comparateur est obtenue lorsque le signal traverse le bruit. Cependant, il ne faut pas trop réduire la résistance. Un compromis raisonnable peut être considéré comme l'apparition périodique de « un » sur le port de contrôle (environ une fois toutes les 1 secondes) en raison du bruit du trou noir lorsque l'émetteur est éteint. Amplificateur Avant de configurer le PA, vous devez ajuster les tours des circuits du filtre passe-bande à l'entrée pour obtenir une tension RF maximale à une charge de 50 Ohms connectée à la porte CC et au fil commun. Cette tension doit être de 100 mV. En sélectionnant un diviseur de tension connecté à la grille, le courant de repos de l'étage final est réglé à moins de 100 mA. Une charge équivalente est connectée à la sortie et, principalement en ajustant le circuit série entre le PT et le filtre passe-bas, la tension maximale aux bornes de la charge est atteinte. Après avoir connecté l’antenne, vous devez combattre « l’excitation » si elle se produit. En pratique, cela n'a pas été observé, mais si le PA était monté sur un transistor micro-onde bipolaire (il y avait une option sur le BFG 135), il était là. Dans ce cas, la self du collecteur est contournée par une résistance d'environ 100 Ohms. Il faut également faire attention à la qualité du signal avec la sonorisation éteinte et lorsqu'elle est allumée. Lorsque vous allumez le PA, la qualité du signal (basse fréquence de la sortie du récepteur) ne doit pas se détériorer. Ceci s'applique également à une antenne télescopique pliée ou déployée lorsque le PA est allumé. La partie numérique est constituée d'un contrôleur et de registres à décalage. Le code reçu par le microcontrôleur est converti en données et en flashs pour les registres à décalage qui définissent le journal 1 sur les broches correspondant aux commandes reçues. La partie puissance est constituée de puissants interrupteurs contrôlés par des registres à décalage. Le schéma du dispositif d'alimentation de l'actionneur pour la 23ème commande est délimité par une ligne pointillée. Les autres canaux sont identiques. Le transistor à effet de champ inférieur dans le diagramme (résolution du mode de prise de vue réel) est commun aux 30 interrupteurs de puissance. Les registres à décalage sont alimentés séparément du stabilisateur 6 volts afin que leurs sorties, chargées sur les LED, aient une tension suffisante pour assurer le mode de fonctionnement clé des puissants DC. Les détails Fondamentalement, l'appareil est assemblé à l'aide d'éléments SMD étrangers. Les transistors inverseurs de milieu de gamme peuvent être littéralement n'importe quel silicium de faible puissance avec un gain d'au moins 100 (par exemple, l'analogue étranger du KT 315 en version SMD). Les varicaps ont été soudés à partir du radiotéléphone Harvest, leur marque est selon le schéma 1SV215 (aucune expérience n'a été réalisée avec d'autres). Toutes les bobines, à l'exception des circuits hétérodynes et déphaseurs du récepteur, ont 4 tours de fil d'un diamètre de 0,6 mm, le diamètre total de la bobine est de 5 mm. Le circuit oscillateur local du récepteur a 5 tours du même fil, le diamètre de la bobine est le même. Le circuit de déphasage provient, encore une fois, de Harvest et comporte 140 tours de fil de 0,07 mm de diamètre. Ce circuit peut être réalisé indépendamment en enroulant 140 tours de fil sur le circuit (par exemple, à partir de récepteurs VHF importés). Avec 140 tours, il était toujours possible d'entrer en résonance en sélectionnant une capacité parallèle à ce circuit. Les fichiers PCB sont ici (non mis en miroir). Les circuits imprimés peuvent légèrement ne pas correspondre au circuit (au niveau d'une résistance supplémentaire dans les circuits de puissance, ou d'une capacité de blocage supplémentaire). Il y a 2 cartes émetteurs (pas de différences significatives), puisque 2 options ont été assemblées.
Il convient de noter que lors du développement de cet appareil, des mesures particulières ont été prises, tant logicielles que matérielles, pour lutter contre les faux positifs. Télécharger les fichiers de mise en page PCB au format de mise en page Des versions de démonstration du micrologiciel pour les contrôleurs d'émetteur et un récepteur peuvent être obtenues gratuitement auprès de l'auteur. Auteur : Sergey, Kremenchug, 8-050-942-35-95, blaze@vizit-net.com, blaze2006@ukr.net ; Publication : cxem.net
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