Одноканальное инфракрасное управление. Схема дистанционного управления устройствами Дистанционное управление ик пультом своими руками

Рассмотренные схемы предназначены для дистанционного управления нагрузками по телефонной проводной линии, по каналам мобильной и радиосвязи, а также управления различными устройствами с помощью инфракрасного канала.

Устройство инфракрасного управления состоит из двух блоков - передатчика и приемника в возможной дальностью действия до семи метров. Схема дистанционного управления построена с использованием микроконтроллера PIC12F629, прошивку которого вы можете скачать по зеленой стрелочке чуть выше.

Основа схемы ИК передатчика микроконтроллер PIC12F629 для его правильной работы по протоколу RC5 нужна стабильная несущая частота 36 кГц, поэтому в конструкции используется внешний генератор на радиокомпонентах Q1,C1,C2.

Модулированный ИК сигнал от передатчика поступается на приемный модуль TSOP4836 и обрабатывается PIC12F629 в соответствии с прошивкой. В зависимости, от нажатой кнопки в схеме передатчика, осуществляется срабатывание нужного канала в приемнике. Реле осуществляют коммутацию нагрузки на каждом из каналов. Для прошивки микроконтроллеров используйте .

К почти любому радиозвонку достаточно легко изготовить приставку для управления любой бытовой техникой. Доработка позволяет дистанционно включать и выключать бытовой прибор, в цепь питания которого введены контакты реле

На этой странице я собрал простые и доступные для повторения схемы дистанционного управления нагрузкой на микроконтроллерах, например освещением или любыми бытовыми приборами. Прошивки и прочие дополнительные файлы к проектам вы можете найти тут-же.

Рассмотренные схемы осуществляют дистанционное управление нагрузкой. В обоих конструкциях присутствует функция программирования, дающая возможность нажатием на запрограммированную кнопку включать или выключать различную нагрузку на растоянии

Принципиальная схема передатчика показана на рисунке 1. SW1 - это модуль из восьми DIP-переклю-чателей. Он устанавливается на плату и позволяет задать индивидуальный код -восьмиразрядное двоичное число. На приемнике должен быть задан точно такой же код, иначе он не будет реагировать на команды этого передатчика. Вместо блока DIP-переключателей можно распаять обычные проволочные перемычки, но, опять же х распайка должна совпадать с распайкой перемычек на приемном блоке

Схема питается от 5 В источника питания. Цифровая микросборка CD4017 это типовой счетчик делитель на 10. Полученный сигнал с датчика следует на микросхему, в соответствии от сигнала на выходах Q0-Q9 задается высокое состояние, в нашем схемотехническом примере к выходу Q1 подсоединено реле через биполярный транзистор T2. В высоковольтную цепь которой можно подключить почти любую нагрузку - от обычного утюга или микроволновки и заканчивая холодильником или кондиционером

Загоревшийся световой индикатор Status LED говорит о том что сигнал принят и реле сработало. В качестве пульта может применить даже любой ПДУ от от телевизора. Внешний вид собранного устройства на макетной плате:

В этой статье поговорим о том, как собрать ИК управление нагрузкой своими руками. Схема управления может управлять различными подключенными к ней нагрузками: светом, вентилятором, бытовой техникой. ИК управление осуществляется с помощью любого ПДУ, в.т.ч и телевизионного.

В первой рассмотренной схеме управление вентилятором или кулером осуществляется по сигналу термистора в течении заданного временного интервала. Радиолюбительская конструкция очень проста, т.к собрана всего на трех биполярных транзисторах. Такие системы управления можно применить в самых разных областях, где требуется охлаждение с помощью вентилятора, допустим, охлаждения системной платы компьютера, в мощных звуковых усилителях и источниках питания и подобным устройствах, которые могут перегреваться в процессе своей работы.

Всем привет! Здесь мы поговорим о том, как сделать самое простое ИК управление (). Управлять этой схемой можно даже обычным пультом от телевизора. Предупреждаю сразу, дистанция не велика - примерно 15 сантиметров, но даже такой результат обрадует новичка в работе. При самодельном передатчике дальность величивается в два раза, то есть примерно возрастает еще на 15 сантиметров. Делается блок ДУ просто. К 9-ти вольтовой "кроне" подключаем ИК светодиод через резистор в 100-150 ом, при этом ставим обычную кнопку без фиксации, приклеиваем это к батарейке изолентой, при этом изолента не должна препятствовать инфракрасному излучению ИК светодиода.

На фото показаны все те элементы, что нам понадобятся для сборки схемы

1. Фотодиод (можно почти любой)
2. Резистор на 1 ком, и на 300-500 ом (Для наглядности на фото выставил резисторы на 300 и 500 ом)
3. Подстроечный резистор на 47 ком.
4. Транзистор КТ972А или аналогичный по току и структуре.
5. Светодиод использовать можно любой низковольтный.

Принципиальная схема приёмника ИК управления на одном транзисторе:

Приступим к изготовлению фотоприемника. Его схема была взята из одного справочника. Сначала рисуем плату перманентным маркером. Но можно сделать это даже навесным монтажем, но желательно делать на текстолите. Моя плата выглядит так:

Ну теперь, естественно, приступаем к пайке элементов. Паяем транзистор:

Припаиваем резистор в 1 кОм (Килоом) и построечный резистор.

И наконец паяем последний элемент - это резистор на 300 - 500 Ом, я поставил 300 Ом. Разместил его с обратной стороны печатной платы, т.к он мне не позволил припять его с лицевой стороны, из-за своих мутационных лап =)

Все это дело чистим зубной щеткой и спиртом, дабы смыть остатки канифоли. Если всё собрано без ощибок и фотодиод исправный - заработает сразу. Видео работы данной конструкции можно посмотреть ниже:

На видеоролике дистанция маленькая, так как надо было смотреть одновремено и в камеру, и на пульт. Поэтому не смог сфокусировать направления пульта. Если вместо фотодиода поставить фоторезистор, то будет реагировать на свет, проверенно лично, чувствительность даже лучше, чем в оригинальных схемах фоторезистора. На схему подавал 12в, работает нормально - светодиод горит ярко, регулируется яркость и чувствительность фоторезистора. В настоящее время по этой схеме подбираю элементы, чтобы можно было питать ИК приёмник от 220 вольт, и выход на лампочку тоже был 220В. За предоставленную схему отдельное спасибо: thehunteronghosts . Материал предоставил:

В бытовой радиоэлектронной аппаратуре получили широкое применение интегральные приёмники инфракрасного излучения. По-другому их ещё называют ИК-модулями.

Их можно обнаружить в любом электронном приборе, управлять которым можно с помощью пульта дистанционного управления.

Вот, например, ИК-приёмник на печатной плате телевизора.

Несмотря на кажущуюся простоту данного электронного компонента – это специализированная интегральная схема, предназначенная для приёма инфракрасного сигнала от пультов дистанционного управления (ДУ). Как правило, ИК-приёмник имеет не менее 3-х выводов. Один вывод является общим и подключается к минусу «-» питания (GND ), другой служит плюсовым «+» выводом (Vs ), а третий выходом принимаемого сигнала (Out ).

В отличие от обычного инфракрасного фотодиода, ИК-приёмник может принимать и обрабатывать инфракрасный сигнал, представляющий собой ИК-импульсы фиксированной частоты и определённой длительности – пачки импульсов. Это технологическое решение избавляет от случайных срабатываний, которые могут быть вызваны фоновым излучением и помехами со стороны других приборов, излучающих в инфракрасном диапазоне.

Например, сильные помехи для приёмника ИК-сигналов могут создавать люминесцентные осветительные лампы с электронным балластом . Понятно, что использовать ИК-приёмник взамен обычного ИК-фотодиода не получиться, ведь ИК-модуль является специализированной микросхемой, заточенной под определённые нужды.

Для того чтобы понять принцип работы ИК-модуля разберёмся более детально в его устройстве с помощью структурной схемы.

Микросхема приёмника ИК-излучения включает:

PIN-фотодиод

Регулируемый усилитель

Полосовой фильтр

Амплитудный детектор

Интегрирующий фильтр

Пороговое устройство

PIN-фотодиод – это разновидность фотодиода, у которого между областями n и p расположена область из собственного полупроводника (i-область ). Область собственного полупроводника – это по сути прослойка из чистого полупроводника без внесённых в него примесей. Именно этот слой и придаёт PIN-диоду его особенные свойства. К слову сказать, PIN-диоды (не фотодиоды) активно применяются в СВЧ электронике. Взгляните на свой мобильный телефон, в нём также используется PIN-диод.

Но, вернёмся к PIN-фотодиоду. В обычном состоянии ток через PIN-фотодиод не протекает, так как в схему он включен в обратном направлении (в так называемом обратном смещении). Так как под действием внешнего инфракрасного излучения в i-области возникают электронно-дырочные пары, то в результате через диод начинает протекать ток. Этот ток затем преобразуется в напряжение и поступает на регулируемый усилитель .

Далее сигнал с регулируемого усилителя поступает на полосовой фильтр . Он служит защитой от помех. Полосовой фильтр настроен на определённую частоту. Так в ИК-приёмниках в основном используются полосовые фильтры, настроенные на частоту 30; 33; 36; 36,7; 38; 40; 56 и 455 килогерц. Чтобы излучаемый пультом ДУ сигнал мог быть принят ИК-приёмником, он должен быть модулирован такой же частотой, на которую настроен полосовой фильтр ИК-приёмника. Вот так, например, выглядит модулированный сигнал от излучающего инфракрасного диода (см. рисунок).

А вот так выглядит сигнал на выходе ИК-приёмника.

Стоит отметить, что избирательность полосового фильтра невелика. Поэтому ИК-модуль с фильтром на 30 килогерц вполне может принимать сигнал частотой 36,7 килогерц и более. Правда, при этом расстояние уверенного приёма заметно снижается.

После того, как сигнал прошёл через полосовой фильтр, он поступает на амплитудный детектор и интегрирующий фильтр . Интегрирующий фильтр необходим для подавления коротких одиночных всплесков сигнала, которые могут быть вызваны помехами. Далее сигнал поступает на пороговое устройство , а затем на выходной транзистор .

Для устойчивой работы приёмника коэффициент усиления регулируемого усилителя контролируется системой автоматической регулировки усиления (АРУ ). Поскольку полезный сигнал представляет собой пачку импульсов определённой длительности, то из-за инерционности АРУ сигнал успевает пройти через тракт усиления и остальные узлы схемы.

В случае, когда длительность пачки импульсов чрезмерна система АРУ срабатывает, и приёмник перестаёт принимать сигнал. Такая ситуация может возникнуть, когда ИК-приёмник засвечен люминесцентной лампой с электронным балластом, который работает на частотах 30 – 50 килогерц. В таком случае промодулированное инфракрасное излучение паров ртути лампы может пройти защитный полосовой фильтр фотоприёмника и вызвать срабатывание АРУ. Естественно, при этом чувствительность ИК-приёмника падает.

Поэтому не стоит удивляться, когда фотоприёмник телевизора плохо принимает команды от пульта ДУ. Возможно, ему просто мешает засветка люминесцентных ламп.

Автоматическая регулировка порога (АРП ) выполняет аналогичную функцию, что и АРУ, управляя порогом срабатывания порогового устройства. АРП выставляет уровень порога срабатывания таким образом, чтобы уменьшить число ложных импульсов на выходе модуля. При отсутствии полезного сигнала число ложных импульсов может достигать 15-ти в минуту.

Форма корпуса ИК-модуля способствует фокусировке принимаемого излучения на чувствительную поверхность фотодиода. Материал же корпуса пропускает излучение с длиной волны от 830 до 1100 нм. Таким образом, в устройстве реализован оптический фильтр. Для защиты элементов приёмника от воздействия внешних электрических полей в модуле установлен электростатический экран. На фотографии показаны ИК-модули марки HS0038A2 и TSOP2236 . Для сравнения рядом показаны обычные ИК-фотодиоды КДФ-111В и ФД-265 .

ИК-приёмники

Как проверить исправность ИК-приёмника?

Поскольку приёмник ИК-сигналов является специализированной микросхемой, то для того, чтобы достоверно проверить её исправность необходимо подать на микросхему напряжение питания. Например, номинальное напряжение питания для «высоковольтных» ИК-модулей серии TSOP22 составляет 5 вольт. Потребляемый ток составляет единицы миллиампер (0,4 – 1,5 мА). При подключении питания к модулю стоит учитывать цоколёвку.

В состоянии, когда на приёмник не подаётся сигнал, а также в паузах между пачками импульсов напряжение на его выходе (без нагрузки) практически равно напряжению питания. Выходное напряжение между общим выводом (GND) и выводом выхода сигнала можно замерить с помощью цифрового мультиметра . Также можно замерить потребляемый модулем ток. Если ток потребления превышает типовой, то скорее всего модуль неисправен.

О том, как проверить исправность ИК-приёмника с помощью блока питания , мультиметра и пульта ДУ читайте .

Как видим, приёмники ИК-сигналов, используемые в системах дистанционного управления по инфракрасному каналу, имеют достаточно изощрённое устройство. Данные фотоприёмники часто используют в своих самодельных устройствах любители микроконтроллерной техники.

В данной статье приводится схема устройства для дистанционного управления освещением. Данный прибор очень удобен, поскольку позволяет управлять, например, освещением в комнате не вставая с кресла. Наличие контроллера позволяет использовать для управления ИК-протокол RC5 и любые комбинации кнопок ПДУ.

Устройство состоит из бестрансформаторного блока питания, микроконтроллера, ИК приёмника. Силовая часть выполнена на реле. Мозгом всей конструкции является микроконтроллер PIC12F675. Он считывает принимаемый фотоприёмником TSOP1736 ИК-сигнал, декодирует его и управляет через транзистор VT1 реле Р1, которое в свою очередь коммутирует источник света. Выбор типа реле зависит от мощности нагрузки и напряжения его питания. В качестве VD2 можно применить КД208. Для индикации работы используется маломощный светодиод HL1 c токоограничивающим резистором R2. Номинал резистора R2 рассчитывается исходя из падения напряжения на HL1 и рабочего тока. Опять же, исходя из минимизации энергопотребления, был взят резистор номиналом побольше. SB1 — малогабаритная кнопка. Она необходима для записи ИК команды в память контроллера любой не используемой кнопки ИК пульта и индикации включения ламп.

После монтажа схемы печатную плату необходимо обязательно промыть спиртом и высушить. Не вставляя контроллера в панель, проверяют необходимые напряжения питания. Если все нормально, снимают напряжение и вставляют ранее запрограммированный микроконтроллер. Снова подают напряжение питания и нажимают на кнопку SB1, схема готова к приему ИК кода. Далее нажимают на любую неиспользуемую кнопку пульта, должен засветиться светодиод HL1 (команда принята и дешифрирована) и сразу же опять нажимаем на SB1 – код команды записан в память контроллера. Промежуток между включением светодиода и нажатие кнопки для записи кода должен быть небольшим. Все. Теперь, при нажатий выбранной вами кнопки, должен будет включаться и выключаться свет.

Внимание! Поскольку в схеме использован бестрансформаторный блок питания, то прикосновение к любой части схемы может вызвать поражение электрическим током. Все подключения можно проводить, только убедившись, что оба питающих провода отключены от устройства.

Описываемый ниже светорегулятор предназначен для использования с лампами накаливания. Управляют им с помощью пульта дистанционного управления (ПДУ) от любой бытовой аппаратуры (телевизор, видеопроигрыватель и т. д.). Устройство может быть полезно людям с ограниченными возможностями передвижения или просто людям, ценящим комфорт. Кроме того, регулятор позволяет экономить электроэнергию за счёт более разумного и оправданного использования освещения. Несмотря на то что идея использовать ПДУ для управления освещением явно не нова и подобных устройств разработано немало, найти в радиолюбительской литературе и Интернете подходящее для повторения не удалось. В результате было собрано устройство, схема которого представлена на рис. 1.

Предлагаемый светорегулятор выполнен на доступной элементной базе, хорошо повторяется (изготовлено несколько экземпляров) и собранный без ошибок в монтаже начинает работать сразу. Отмечена чёткая, уверенная, без сбоев и ложных самопроизвольных срабатываний работа регулятора. Функцию коммутирующего элемента в нём выполняет микросхема фазового регулятора мощности КР1182ПМ1, что делает возможным плавное переключение света, защищая нить накаливания лампы от преждевременного перегорания.

Регулятор работает следующим образом. При нажатии на любую кнопку ПДУ излучаемый ИК-сигнал принимается фотоприёмником В1. На его выходе (вывод 3) появляются пачки импульсов низкого уровня напряжения, которые через ограничивающий резистор R1 поступают на вход одновибратора, выполненного на микросхеме DA1, и запускают его. На выходе DA1 (вывод 3) формируется прямоугольный импульс положительной полярности, длительность которого зависит от сопротивления резистора R3 и ёмкости конденсатора С2 . Импульс приходит на тактовый вход (вывод 14) счётчика-дешифратора DD1 и устанавливает на его выходе 1 (вывод 2) высокий уровень. Через диод VD1 он поступает на вывод 6 микросхемы DA2, и осветительная лампа EL1 загорается в полный накал.

При следующем нажатии на кнопку ПДУ высокий уровень с выхода 1 DD1 переходит на выход 2 (вывод 4), и на вывод 6 DA2 поступает напряжение с делителя, образованного резисторами R4 и R8. Яркость лампы уменьшается. Дальнейшие нажатия на кнопку приводят к тому, что высокий уровень последовательно появляется на выходах 3, 4, 5 (соответственно выводы 7, 10, 1), в делитель напряжения, поступающего на вывод 6 DA2, включаются резисторы R5, R6, R7, и яркость лампы ещё более понижается. Когда же высокий уровень появляется на выходе 6 (вывод 5), который соединён с входом R (вывод 15), счётчик устанавливается в нулевое состояние, в котором напряжение на всех его выходах имеет низкий уровень. Лампа гаснет. Далее всё повторяется.

Цепь R2C1 введена для повышения стабильности работы устройства. Диоды VD1-VD5 играют роль разделительных. Элементы VD6-VD10, R9, R10 и конденсаторы C4, C5 образуют источник питания устройства. Интегральный стабилизатор DA3 стабилизирует напряжение питания фотоприёмника B1.

Регулятор собран на печатной плате (рис. 2) из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Все резисторы и диоды установлены перпендикулярно плате (элементы цепей VD2R4-VD5R7, R9R10 впаяны в плату одним выводом, вторые соединены друг с другом). Фотоприёмник B1 установлен над корпусом таймера DA1, для чего его выводы согнуты под прямым углом. К электросети и нагрузке плата подключена через соединительную колодку с винтовыми зажимами. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3.

Возможная замена микросхемы КР1006ВИ1 - таймеры 555 с различными буквенными индексами (NE, LM и др.), интегрального стабилизатора L78L05 - отечественный КР1157ЕН502А и др. с выходным напряжением 5 В. Диоды VD1-VD5 - любые маломощные, VD6-VD9 -1N4004-1N4007, КД209А, КД209В и др. с обратным напряжением не менее 400 В. Стабилитрон КС191М заменим любым маломощным с напряжением стабилизации 9...10 В.

Для управления регулятором автор использует пульт от телевизора "Горизонт". Испытывались фотоприёмники TSOP1133, TSOP1733. Результат одинаков. В помещении площадью 25 м 2 плата, расположенная на столе, уверенно принимала отражённый сигнал при направлении пульта в разные стороны, не мешали даже расположенные в помещении предметы обстановки. При накрывании платы листом бумаги чувствительность устройства несколько падала. И лишь после того как фотоприёмник был обёрнут слоем чёрной изоленты, он стал принимать только прямое излучение от ПДУ. Но и его оказалось достаточно, чтобы нормально пользоваться регулятором.

В устройстве можно применить и другие фотоприёмники, но для максимальной дальности приёма важно, чтобы несущие частоты ПДУ и фотоприёмника были одинаковыми (для TSOP1133 - 33 кГц ). Хотелось также добавить, что необходимо оберегать фотоприёмник от прямых солнечных лучей и яркого света электроламп.

Плата установлена в декоративном кожухе, закрывающем крепление люстры к потолку. Как показала практика, отражённого от него ИК-излучения вполне достаточно для переключения. Если кожух вплотную прилегает к потолку, в нём необходимо просверлить одно-два небольших отверстия для попадания внутрь излучения ПДУ. Штатный выключатель светильника, расположенный на стене, должен быть включён и будет играть роль вспомогательного.

При желании подбором резисторов R4-R7 можно изменить яркость свечения лампы по своему вкусу. При увеличении сопротивления яркость падает, и наоборот. Мощность электролампы EL1 (или другой нагрузки, подключаемой к регулятору) не должна превышать 150 Вт. Для её значительного увеличения достаточно подключить симистор . Введением дополнительного оксидного конденсатора ёмкостью 100 мкФ (с номинальным напряжением 16 В) параллельно резистору R8 (плюсом к выводу 6 DA2) можно добиться плавного переключения света, что может быть более привлекательным.

Число уровней яркости света можно увеличить или уменьшить. Например, если желательно иметь шесть уровней, с выводом 15 микросхемы DD1 следует соединить её вывод 6, а вывод 5 через диод и резистор сопротивлением 46 кОм подключить к выводу 6 микросхемы DA2. Для получения девяти уровней к этому выводу DA2 подключают (также через диоды и резисторы) выводы 5, 6, 9, 11 DD1, а вывод 15 последней соединяют с общим проводом. Разумеется, для более "плавного" регулирования при увеличенном числе уровней придётся заново подобрать резисторы цепей, соединяющих выходы микросхемы DD1 с выводом 6 DA2.

Если необходимости в регулировании яркости нет, а достаточно только включать и выключать лампу, диоды VD1-VD5 и резисторы R4-R7 удаляют, а выход 2 (вывод 4) микросхемы DD1 соединяют с её входом R (вывод 15). Можно поступить иначе (рис. 4): заменить счётчик-дешифратор К561ИЕ8 одним из D-триггеров микросхемы К561ТМ2, работающим в счётном режиме, а микросхему КР1182ПМ1Р - симистором VS1, подключённым через оптрон U1 (нумерация остальных элементов продолжает начатую на рис. 1).

В этом случае мощность нагрузки будет ограничена параметрами симистора (при использовании BTA16-600B -2 кВт).

Очевидно, что светорегулятор можно использовать не только для управления освещением, но и для регулирования мощности различных электронагревательных приборов (например, ТЭНов), электродвигателей и т. п. устройств соответствующей мощности. Входную часть регулятора можно использовать как источник управляющего сигнала, оснащая простым ДУ различные устройства, например, такие, доступ к которым затруднён или они находятся на значительной высоте (сигнал снимают с вывода 3 DA1). Для поочерёдного управления двумя различными нагрузками можно задействовать второй триггер микросхемы К561ТМ2 (рис. 5). Включение нагрузок будет происходить в последовательности: включена нагрузка 1 - включена нагрузка 2 - включены обе нагрузки - выключены обе нагрузки - включена нагрузка 1 и т. д.

В заключение следует сказать, что более грамотным, наверное, было бы регулирование яркости света от минимальной к максимальной. В этом случае при включении меньше нагрузка на микросхему КР1182ПМ1Р, продлевается ресурс электроламп и для зрения не столь контрастный переход. Просто автору показалось это неудобным. А изменить направление регулирования можно, поменяв местами точки подключения анодов диодов VD1 c VD5 и VD2 c VD4.

И последнее. Все элементы и цепи регулятора имеют гальваническую связь с сетью 220 В, поэтому при испытаниях, налаживании и в процессе эксплуатации следует соблюдать правила электробезопасности.

Литература

1. Зельдин Е. Применение интегрального таймера КР1006ВИ1. - Радио, 1986, № 9, с. 36, 37.

2. Долгий А. Модули приёмников ИК-сиг-налов. - Радио, 2005, № 1, с. 47-50.

3. Немич А. Микросхема КР1182ПМ1 - фазовый регулятор мощности. - Радио, 1999, № 7, с. 44-46.

Дата публикации: 23.11.2014

Мнения читателей

• Евгений / 25.02.2015 - 11:20
  Прошу прощения, а можно ли получить структурную схему по данному светорегулятору?