Nesnelerin uzaktan kontrolü için uzaktan kumandalar. IR uzaktan kumanda

29.08.2019

Herkese merhaba! Burada en basit IR kontrolünün () nasıl yapılacağı hakkında konuşacağız. Hatta bu devreyi normal bir TV uzaktan kumandası ile çalıştırabilirsiniz. Sizi hemen uyarıyorum, mesafe büyük değil - yaklaşık 15 santimetre, ancak bu sonuç bile işe yeni başlayanları memnun edecek. Ev yapımı bir verici ile menzil iki katına çıkar, yani yaklaşık 15 santimetre daha artar. Uzaktan kumanda ünitesi basitleştirilmiştir. IR LED'i 100-150 ohm'luk bir direnç üzerinden 9 voltluk "taç" a bağlarız, normal düğmeyi sabitlemeden koyarken, elektrik bandı ile pile yapıştırırız, elektrik bandı ise müdahale etmemelidir. IR LED'in kızılötesi radyasyonu.

Fotoğraf, devreyi monte etmek için ihtiyaç duyduğumuz tüm unsurları göstermektedir.

1. Fotodiyot (neredeyse her şey mümkündür)
2. 1 kOhm ve 300-500 ohm için direnç (Netlik için fotoğrafta 300 ve 500 ohm için dirençler koydum)
3. Kırpıcı direnci 47 kΩ.
4. Akım ve yapı olarak Transistör KT972A veya benzeri.
5. Herhangi bir düşük voltajlı LED kullanılabilir.

Bir transistördeki IR kontrol alıcısının şematik diyagramı:

Bir fotodedektör yapmaya başlayalım. Diyagramı bir referans kitabından alınmıştır. İlk olarak, tahtayı kalıcı bir kalemle çizin. Ancak, kurulumu asarak bile yapabilirsiniz, ancak bunu bir PCB üzerinde yapmanız önerilir. Anakartım şöyle görünüyor:

Şimdi, elbette, elemanları lehimlemeye başlıyoruz. Transistörü lehimliyoruz:

1 kOhm'luk bir direnç (Kilo-ohm) ve bir trim direnci lehimliyoruz.

Ve son olarak, son elemanı lehimliyoruz - bu 300 - 500 Ohm'luk bir direnç, 300 Ohm koydum. Baskılı devre kartının arkasına yerleştirdim çünkü mutasyona uğramış patilerinden dolayı ön tarafından kaldırmama izin vermedi =)

Reçine kalıntılarını yıkamak için her şeyi bir diş fırçası ve alkolle temizliyoruz. Her şey hatasız monte edilirse ve fotodiyot servis edilebilirse, hemen çalışacaktır. Bu tasarımın çalışmasının bir videosu aşağıda görülebilir:

Videoda, kameraya ve uzaktan kumandaya aynı anda bakmak gerektiğinden mesafe küçüktür. Bu nedenle uzaktan kumandanın yönlerine odaklanamadım. Fotodiyot yerine bir fotodirenç koyarsanız, ışığa tepki verir, kişisel olarak doğrulanır, hassasiyet orijinal fotodirenç devrelerinden bile daha iyidir. Devreye 12V uyguladım, iyi çalışıyor - LED parlak yanıyor, fotorezistörün parlaklığı ve hassasiyeti ayarlandı. Şu anda, bu şemayı kullanarak, IR alıcısını 220 volttan çalıştırabilmem için öğeleri seçiyorum ve ampulün çıkışı da 220V idi. Sağlanan diyagram için özel teşekkürler: avcılar ... tarafından sağlanan malzeme:

robotu IR kanalı üzerinden kontrol etmek için bir modül yapılmıştır. Daha detaylı yazmak istediğim konu bu. Bunun için birçok uygulama olduğu için.

Aslında IR kontrolü nedir - açıklamaya gerek yok sanırım. Artık Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee üzerinde daha yaygın kontrol. Ancak, minimum maliyetle "diz üzerine" monte edilebilecek basit bir cihaza ihtiyacınız varsa, bu makale tam size göre. =)

Bu makaleyi belirli bir mikro denetleyiciye bağlamayacağım, ancak bir IR ön vericisinin AVR MK ile çalışmasının genel ilkelerini anlatacağım.

1. Ne gerekli

Basit bir IR kontrolü oluştururken, konuşulmayan standart, verici olarak bir Vishay TSOPxxxx alıcısı ve bir TSALxxxx diyotu kullanmaktır.

TSOP alıcılarının atamasında, son iki basamak, iletilen sinyalin alındığı frekansı (kHz olarak) gösterir. Bu bileşenlerle çalışmanın özel bir zorluğu yoktur. Kendi transfer protokolünüzü yazabilir, hazır çözümler kullanabilirsiniz. Benim durumumda, USART kullanarak iki mikrodenetleyiciyi bir IR kanalına bağlamaya karar verdim. Prensip, iki MK'yi sıradan kablolarla bağladığımızla aynıdır. Tek nüans, taşıyıcı frekansının modülasyonunda ve zamanlayıcı ayarındadır.

2. Şemalar

Bahçeleri çitle çevirmemek için veri sayfasından TSOP anahtarlama devresini kullanacağız:

TSOP çıkışı doğrudan USART MK'nin (RX) girişine bağlanmalıdır.

Vericinin bağlantısı ile durum biraz farklıdır. Alıcı sadece belirli bir frekansta çalıştığı için vericide aynı frekansı ayarlamanız gerekir. Bunu bir zamanlayıcı programlayarak yapmak zor değil. ATmega16 için şöyle görünecek:
TCCR1A = 0x40;
TCCR1B = 0x09;
OCR1AH = 0x00;
OCR1AL = 0x84;

Gerekli frekans aşağıdaki formülden ifade edilebilir:

OCRn - onaltılık biçime dönüştürülmesi ve OCR1A kaydına yazılması gereken istenen değer olacaktır (ATmega16 MK ile durum için).

Şimdi TSOP sinyalimizi alacak. Ancak USART'ı kullanmak için sinyalimizi modüle etmemiz gerekiyor. Bunun yapılabilmesi için IR diyotu şemaya göre bağlarız:

3. Bazı kodlar

Firmware'i CodeVision AVR'de yazdım.

Vericinin kodu şu şekilde görünecektir:
#Dahil etmek
#Dahil etmek

Ana geçersiz (boş)
{
PORTB = 0x00;
DDRB = 0x02;

DDRC = 0x00;
PORTC = 0xFF;

TCCR1A = 0x40;
TCCR1B = 0x09;
OCR1AH = 0x00;
OCR1AL = 0x84; // Burada frekansınızın değerini giriyoruz

// Haberleşme Parametreleri: 8 Veri, 1 Dur, Parite Yok
// USART Modu: Asenkron
// USART Baud Hızı: 2400
UCSRA = 0x00;
UCSRB = 0x08;
UCSRC = 0x86;
UBRRH = 0x00;
UBRRL = 0xCF;

(1)
{

If (PINC.4 == 0x00) (putchar ("S"));) / * Bu durumda PINC.4 üzerinde asılı olan butona bastığınızda MK "S" karakterini gönderir. Hangi IR aracılığıyla başka bir kontrolöre iletilir. * /
};
}

alıcı kodunu vermiyorum çünkü çok yer kaplıyor, ancak verici kodunun genel ilkelerinin algılanması için yeterli olacağını düşünüyorum.

Uzaktan kumandaya ek olarak (bu zaten geniş bir uygulama yelpazesi olmasına rağmen), bu yöntemi engel / nesne geçiş sensörleri için kullanabilirsiniz ve bu tür sensörleriniz çok fazlaysa ve aynı frekansta çalışıyorsa, farklı paketler birbirlerini aydınlatmayacak şekilde iletilebilirler.

İyi şanlar! Her türlü soru/eleştiri/öneri için mutlu olacağım;)

UPD. Uzaktan kumandanın bir fotoğrafını yayınlamaya karar verdim, böylece cihazın yalnızca bir PC'ye bağlanan Çinli alıcılar gibi çalıştığının görülemeyeceği görüldü. İmkanlar çok daha geniş ve çok yönlü.

Genel olarak, bir uzaktan kumanda (RCU), herhangi bir mekanizmayı, nesneyi veya süreci uzaktan kontrol etmek için tasarlanmış kablosuz veya kablolu bir cihazdır. Tüm uzaktan kumanda cihazları gruplara ayrılmıştır:

güç kaynağı alma yöntemiyle: kabloyla, özerk;
kontrol sinyallerini iletmek için kullanılan kanal aracılığıyla: IR, ultrason, radyo, tel, mekanik tahrik;
işlevselliğe göre: tek bir komut seti ile, aynı üreticinin birkaç cihazı için evrensel, programlanabilir (öğrenci);
hareketlilik ve diğer özelliklere göre.

Şu anda, en yaygın uzaktan kumanda türü, nesnelerin kızılötesi (IR) kontrolüne sahip mobil bağımsız bir kablosuz cihazdır. Kontrol sinyallerini TV, klima, müzik merkezi, oynatıcı ve diğer ev aletlerine ilettiğimizde günlük hayatta kullandığımız bu tür uzaktan kumanda cihazıdır.

İlk konsol modellerinde, yalnızca temel işlevleri yerine getirmek için minimum kontrol elemanları vardı. Zamanla, yaklaşım değişti: modern ürünler tam bir kontrol grubuna sahiptir ve kontrol edilen cihazların kendileri sınırlı bir kontrol kümesi içerir.

Uzaktan kumanda cihazı

Gadget, küçük, dikdörtgen bir plastik kutudur. Ön tarafında, kontrol komutunun seçiminin gerçekleştirildiği düğmeler vardır.

Cihazın sonunda, yürütme için doğrudan komutu gönderen IR yayıcının lensi için delikler vardır. Arka tarafta, kapağın altında pilleri takmak için bir niş var. Tipik olarak, bunlar iki adet AAA pildir.

Uzaktan kumandayı üst kısmını alt kısmından ayırarak demonte edersek, iki eleman daha göreceğiz. Birincisi, pedleri ve monte edilmiş elektronikleri olan bir baskılı devre kartıdır.
İkincisi, iletken disklere sahip dışbükey kontrol düğmelerine sahip yumuşak elastik malzemeden yapılmış bir peddir.

Kızılötesi kablosuz uzaktan kumanda: nasıl çalışır

Uzaktan kumanda cihazı ve uzaktan kumandanın çalışması, kızılötesi aralığında ışık huzmeleri kullanılarak uzaktan kumanda ile kontrol edilen nesne arasında tek yönlü veya iki yönlü bilgi aktarımına dayanır. IR alıcıları ve vericileri, sinyalleri almak ve iletmek için kullanılır.

Klimaları kontrol eden konsollar, bilgi iletmek için iki yönlü bir kanala sahip bir devreye sahiptir: klimaya bir kontrol sinyali gönderilir ve ünitenin çalışma parametreleri ve sıcaklık verileri geri döndürülür.

Diğer tüm modeller, çoğu durumda tek kanallıdır.

Komut Gönderme ve Alma

Günlük hayatta en sık karşılaşılan işlemi ele alın: bir TV'nin kablosuz uzaktan kumandası. Devrenin yaptığı ilk şey, hangi düğmeye basıldığını belirlemektir. Belirleme ilkesi, bir bilgisayar klavyesindekiyle aynıdır: yerleştirilmiş düğmelerden oluşan bir matrisin taranması. Ancak, PC klavyesinin aksine, uzaktan kumandada tarama üreteci bekleme modundadır ve yalnızca uzaktan kumandadaki düğmelere bastığınızda açılır. Bu, pillerin ekonomik kullanımını sağlar.

Ardından kontrol sinyali (komut) IR LED tarafından kodlanır ve iletilir. Ana sinyalin iletilmesinden önce, verici ve alıcı cihazlar senkronize edilir ve alıcı tarafta uzaktan kumanda kodunun yazışması da kontrol edilir. Kontrol düğmesine basıldığı sürece iletimin kendisi gerçekleştirilecektir.

Elektronik cihaz üreticilerinin, kontrol sinyallerini ve kullanılan modülasyon frekanslarını kodlamak için algoritmalar oluşturmada hiçbir şeyle sınırlı olmadığı belirtilmelidir. Bu, genellikle aynı üreticiden aynı tipteki modellerin bile kontrol için farklı kontrol panelleri gerektirmesine yol açar.

uzaktan kumanda devresi

TV uzaktan kumandaları ve diğer ev cihazları için şemaların çoğu ana temele dayanmaktadır. mikrodevre ilgili tuşa bastıktan sonra bir kontrol sinyali üretmek, sinyal yükseltici ve IR LED'i... Tek fark, cihaz kasası içindeki ve baskılı devre kartındaki radyo elementlerinin adı ve düzenidir.

Mikro devre, üretim sürecinde program kodunun yazıldığı özel bir mikro denetleyicidir. Kaydedilen program daha sonra çalışma sırasında değişmez. Yönetim kurulu ayrıca içerir kuvars rezonatörü alıcı ve vericinin frekansını senkronize etmek için. Sinyal yükseltici, mikro devrenin bir parçasıdır veya ayrı bir eleman üzerinde yapılır.

Böyle bir cihazı kendi başınıza oluşturmak için amatör radyo becerilerine ek olarak, mikrodenetleyiciler için program kodu da oluşturabilmeniz gerekir.

PC için uzaktan kumanda

Kişisel bir bilgisayar için uzaktan kumanda, hem işletim sisteminin kendisi hem de çeşitli programların işleyişini kontrol ederken arayüzle çalışırken yararlı olabilir. Örneğin, sunumları yönetme Priz veya medya içeriğini oynatma Medya Merkezi... Bazen bu uzaktan kumandalar PC ile birlikte gelir.

PC uzaktan kumanda üreticileri, TV'nin aksine 2 çözüm uygulamıştır: IR ve radyo uzaktan kumandaları. Gerçek şu ki, kızılötesi aralıkta kontrol edildiğinde, cihazla doğrudan bir görüş hattıyla ve 10 m'ye kadar bir mesafede etkileşime girer; bu, TV için yeterlidir, ancak bir PC'yi kontrol etmek için uygun olmayabilir. , özellikle sunumlar sırasında. Uzaktan kumanda, sinyal yolundaki engellerden bağımsız olarak bu mesafeyi 30 m'ye kadar artırır.

Harici olarak, radyo uzaktan kumanda IR'den yalnızca küçük bir antenin varlığı ile farklı olacaktır. Ancak kontrolü gerçekleştirebilmek için PC'nin bir öğeye daha ihtiyacı vardır: bir bilgisayara veya dizüstü bilgisayara kurulmuş bir radyo veya kızılötesi sinyal alıcısı. Yerleşik bir cihaz veya USB bağlantı noktasına bağlı bir modül olabilir. İkinci seçenek tercih edilir.

Üniversal ve/veya programlanabilir uzaktan kumanda

İki durumda evrensel bir uzaktan kumandaya ihtiyacınız olabilir:

Kaybolan veya bozulan eski TV uzaktan kumandası veya diğer ev aletlerinin yenisi bulunamadı.
Bir odadaki birçok farklı ev aleti, “doğru tasarım” ve “optimum ergonomi” kavramı tüm üreticiler için farklı olduğundan, farklı konsollardan çalıştırılmasını son derece elverişsiz hale getirir.

Bu tür cihazların iki türü vardır: komutları ezberleyen konsollar (öğrenenler) ve programlanabilir evrensel uzaktan kumandalar. İlk durumda, gerekli kodları girmek için standart bir TV uzaktan kumandası veya başka bir cihaz kullanılır. İkincisinde, kontrol edilebilecek ekipmanın mevcut kodlarının ve modellerinin listesi, kontrol cihazının talimatlarındadır. Aradaki fark, evrensel uzaktan kumandalarla desteklenen binlerce cihaz modeline rağmen, istenen cihaz bu listede olmayabilir.

Depolama konsollarının "öğrenilmesi", kullanım kılavuzuna uygun olarak ve orijinal uzaktan kumanda kullanılarak gerçekleştirilir. Satın alınan uzaktan kumandanın ön panelinde “yerel” olandan daha az tuş varsa, öncelikle yalnızca gerekli olanları programlamalısınız.

Evrensel çok işlevli bir uzaktan kumanda satın aldıktan sonra eski standart olanları atmamalısınız. İlk olarak, yenisi aniden başarısız olursa, bunlar gerekli olabilir. İkincisi, gerekli unsurlardan bazıları evrensel olanda görünmeyebilir. Üçüncüsü, pillerin arızalanması veya değiştirilmesi durumunda yeniden programlama için gerekli olabilirler.

Uzaktan kumanda olarak akıllı telefon

Hemen hemen her cihaz için uzaktan kumanda için başka bir seçenek, bir akıllı telefonu kontrol cihazı olarak kullanmaktır. Aynı zamanda, IR aralığında (teknolojik) sinyallerin iletiminde uygulanabilir veya uygulanmayabilir. IrDA). İkinci durumda, kontrol Bluetooth veya Wi-Fi üzerinden gerçekleştirilir. Tek sınırlama, kontrol edilen cihazın tüm ekipmanlarda uygulanmayan bu iletişim protokollerini de desteklemesi gerektiğidir.

Uzaktan kumanda olarak daha ilginç olan, kızılötesi bağlantı noktasına sahip bir akıllı telefonun çeşididir. Bunu model örneğinde ele alalım Xiaomi Redmi 3 ve oldukça eski bir televizyon Daevo... dan yüklememiz gerekiyor Google Oyunözel uygulama. Herhangi bir şey olabilir, ana şey, desteklenen ekipman listesinde kontrol nesnesi modeline ihtiyaç duyulmasıdır. Bir kabuk ile bu telefon için MIUI buna denir uzaktan kumanda(Rus dili mevcuttur).