|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Радіодзвінок керує насосом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Будинок, присадибне господарство, хобі Створення пристроїв дистанційного електронного управління різними виконавчими механізмами було перспективним напрямом у радіотехніці ще за часів мого "піонерського" дитинства у 1980-ті роки. Тоді під керівництвом наставників ми захоплено збирали таку апаратуру на дискретних елементах. Зазвичай вона мала радіус дії 5-6 м і при цьому ледве вміщалася в коробці розмірами 300х300x150 мм. Якщо вдавалося зібрати та налаштувати хоча б за півмісяця апаратуру дистанційного керування моделлю катера або літака з дальністю передачі команд на 20 – 30 м, це вважалося у нас (10 – 12-річних хлопців) великим успіхом. Не втратив своєї актуальності цей напрямок і сьогодні. Але зараз це зробити простіше, тому що можна не збирати подетально, а придбати в магазині готовий пристрій передачі сигналу радіоканалом (за допомогою ІЧ-каналу, лазерного променя і т.д.), причому за вельми "демократичну" ціну і підлаштувати під власні завдання, удосконаливши його. Звичайно, викликає жаль, що при цьому практично зведена нанівець творча складова створення пристрою, що передбачає кропітке вникнення в питання його функціонування - від розробки до налаштування, що не тільки підвищує кваліфікацію, а й відкриває двері до глибинних фундаментальних досліджень. Але, з іншого боку, навіщо гаяти час і "мучитися" - створювати пристрій з нуля, якщо можна вдосконалити готове, розширивши радіус його дії. Такий підхід є прийнятним для фахівців або тих, кому потрібно швидко отримати практичний результат своєї роботи. Такі реалії часу, і під них доводиться розумно підлаштовуватися. Пропоную читачам до розгляду пристрій дистанційного керування, що діє радіоканалом на відстань понад 100 м і дозволяє автоматизувати включення та відключення нагнітального занурювального водяного насоса, що забезпечує подачу води в будинок, лазню, хлів та інші будівлі присадибної ділянки від джерела - дерева. В основі пристрою – придбаний у магазині господарських товарів бездротовий радіодзвінок вартістю 192 рублі. Принагідно зауважу, що готова апаратура управління насосною станцією (без проводів) коштує понад 3000 рублів. Висновки робіть самі. Щоправда, вона здатна ще додатково здійснювати автоматичний контроль тиску води в контурі, коли воно зменшується (відкривають кран у будинку), командує наповненням резервного бака, а деякі моделі – і підігрівом води. Але у разі ці функції були зайвими.
Бездротові дзвінки можуть мати різний зовнішній вигляд, але в їхньому складі обов'язковими елементами є передавач та приймач радіосигналу. Як правило, такі бездротові дзвінки працюють на частоті 433 МГц і не перешкоджають. До того ж потужність їхнього передавача мала. Заявлена виробником у паспорті дальність дії придбаного радіодзвінка становить 50 м. Однак на практиці ця відстань значно менша, навіть якщо передавач та приймач змонтовані у прямій видимості, без перешкод між ними. Як правило, цей показник треба ділити на три. Зі збільшенням заявленої дальності радіодзвінків зростає і їхня роздрібна ціна. Наприклад, бездротовий дзвінок з радіусом роботи 100 м (в реалії 35 м) коштує вже понад 1100 рублів. Але такі купувати і не треба – адже радіоаматору, по суті, все одно, який дзвінок удосконалити, розвиваючи його дальність. Тому розглянемо найпростіший - "бюджетний" варіант. Насамперед потрібно зняти кришку корпусу радіоприймача, тому що збільшувати дальність дії будемо саме на ньому. Його антену чіпати не будемо, оскільки на частоті радіосигналу 433 МГц її довжина практично не впливає на збільшення дистанції роботи зв'язки передавач - приймач. На фото представлені приймачі радіосигналів зі знятою кришкою - дві моделі, що відрізняються за зовнішнім виглядом. Але схема у них одна (представлена на с. 21), хоча виконання на друкованій платі – різне, зокрема, на одному з фото представлений варіант, зібраний з дискретних елементів, а на іншому – з елементів у SMD-корпусах для поверхневого монтажу. Виведення 2 мікросхеми U1 має активний високий рівень при надходженні радіосигналу з приймача (коли на ньому натиснута кнопка). Висновки 1 і 8 U1 – навпаки: високий рівень – у стані спокою, а низький логічний рівень – при надходженні сигналу управління. Ці два сигнали можна використовувати для керування пристроями навантаження за допомогою простої приставки. Для того щоб дистанційний пристрій увімкнення насоса працював ефективно (при першому натисканні на кнопку передавача підключало насос до мережі 220 В, а при повторному натисканні - відключало його), потрібно зібрати нескладний додатковий пристрій і підключити його до готової схеми (плати) приймача промислового бездротового дзвінка . Удосконалення приймального вузла На схемі (внизу) представлено електричну схему приставки (додаткового пристрою) приймача бездротового дзвінка. Паралельно лампі розжарювання ЕL1 підключають занурювальний насос (на схемі не показаний) з відповідним армованим шлангом, що тягнеться до будинку від колодязя. Лампа ЕL1 є додатковим світловим індикатором роботи насоса, завдяки якій можна на відстані переконатися, що команда від передавача отримана, дистанційний пристрій спрацював, і насос увімкнувся. Вихід приставки підключається до базової друкованої плати приймача радіодзвінка неекранованими проводами типу МГТФ-0,4 (або аналогічними), при цьому підключається загальний провід (до мінусу живлення) та виведення 3 елементи мікросхеми DD1.1 (К561ТМ2) до висновку 2 мікросхеми CD4069BD (в) деякі моделі D4069UBC). Вітчизняні аналоги даних мікросхем - КР1561ЛН4 та К561ЛН5. При надходженні радіосигналу від передавача (його тривалість - близько 2 з забезпечується передавачем-брелоком незалежно від тривалості впливу на його кнопку) на виведенні 2 мікросхеми CD4069BD (U1) рівень сигналу змінюється з низького на високий. Висновки 6 та 7 мікросхеми U2, що є генератором мелодій, підключені до малопотужної динамічної головки. Таким чином, щоб під час передачі сигналу по радіоканалу не включався мелодійний дзвінок, достатньо розірвати друкований провідник від виведення 7 U2 до динамічного капсуля. Або відпаяти один із провідників, які ведуть до нього.
Основою приставки є тригер одному елементі популярної мікросхеми К561ТМ2. Не вдаючись у подробиці її роботи (про це написано багато статей), зазначу головне: у цій мікросхемі два D-тригери, що містять по два входи асинхронного управління S і R. Тригер перемикається по позитивному перепаду на тактовому вході С (висновок 3 DD1.1 ). При цьому логічний рівень, що присутня на вході D, передається на прямий вихід Q. При високому логічному рівні на вході скидання R тригер обнулюється. Напруга живлення може перебувати в межах 5...9 (про експеримент зі збільшення напруги живлення приймального вузла - нижче). Тепер, знаючи роботу мікросхеми DD1.1, можна зрозуміти загальний принцип приставки. При включенні живлення на вхід R DD1.1 у перший момент завдяки розрядженому конденсатору С2 надходить високий логічний рівень, який обнулює тригер - на прямому виході Q встановлюється низький рівень напруги. Транзистор/Т1 закритий, реле К1 знеструмлено, лампа ЕL1 не горить, насос не працює. Приблизно через третину секунди (це обумовлено ємністю оксидного конденсатора С2 і опором резистора R1) перший зарядиться майже до напруги живлення, і рівень входу R (висновок 4 DD1.1) зміниться на низький. Тепер тригер готовий до прийому сигналів по тактовому входу, що має, як випливає зі схеми, низький вихідний рівень. Коли радіосигнал з передавача з приймального пристрою надходить на вхід мікросхеми DD1.1, від схеми дистанційного дзвінка надходить високий рівень напруги. Внаслідок цього тригер перекидається в інший стійкий стан – тепер на його прямому виході Q високий рівень напруги. Транзистор VТ1 включає реле К1, яке контакти, своєю чергою, замикають електричний ланцюг живлення освітлювальної лампи EL1 і занурювального насоса. У такому стані тригер знаходиться як завгодно довго, до наступного позитивного фронту імпульсу на вході С, при надходженні якого (натискання клавіші на пульті-передавачі) тригер переходить у вихідний стан - освітлювальна лампа ЕL1 гасне, насос знеструмлюється і вимикається. Ланцюг С2R1 забезпечує скидання тригера мікросхеми DD1 у вихідний режим очікування при включенні живлення. Оксидний конденсатор С1 виконує функцію фільтруючого елемента живлення. Діод VD1 перешкоджає кидкам зворотної напруги при включенні/вимкненні реле. Сумарна потужність навантаження, що комутується, залежить від параметрів електромагнітного реле К1 і в нашому випадку обмежується 350 Вт. Оскільки кількість дискретних елементів приставки невелика, всі вони монтуються на ділянці перфорованої плати розмірами 30x40 мм і разом із з'єднувальними проводами поміщаються у штатний корпус приймача дистанційного дзвінка у відсік для елементів автономного живлення. Для зменшення впливу електричних перешкод бажано, щоб дроти, що з'єднують пристрій з джерелом живлення та що йдуть від реле К1 до насоса, мали переріз не менше 1,5 мм та мінімальну довжину. Про деталі Постійні резистори МЛТ-0,25 (МF-25). Оксидні конденсатори типу К50-26 на робочу напругу щонайменше 16 У. Інші неполярні конденсатори типу КМ-6Б. Мікросхему DD1 (К561ТМ2) можна замінити К561ТМ1 без шкоди для ефективності роботи вузла, але в цьому випадку доведеться змінити схему, оскільки висновки цих мікросхем мають різне призначення. Детальну інформацію про такий варіант заміни можна уточнити у довідниках із сучасних мікросхем КМОП. Транзистор VТ1 – польовий, з великим вхідним опором. Це дозволяє мінімізувати струм витоку в стані очікування радіосигналу і практично не впливає на вихід тригера, незважаючи на резистор R2, що обмежує, з малим опором. Реле К1 можна замінити РЕМ43 (виконання РС4.569.201) або інше, розраховане на напругу спрацьовування 4...4,5 і струм 10...50 мА. Встановлювати пристрій реле зі струмом включення більше 100 мА небажано, так як керуючий роботою реле транзистор VТ1 має обмеження по потужності.
Замість КП540А можна застосувати польовий транзистор будь-якої із серії КП540 або його зарубіжні аналоги BUZ11, IRF510, IRF521. Світлодіод НL1 - будь-який, за його допомогою зручно контролювати спрацювання реле та замикання виконавчих контактів. При необхідності елементи НІ та (R3 можна виключити зі схеми без наслідків. Додатковий (в ручному режимі) вмикач насоса на схемі показаний під позначенням SА1. Котушка L1 - безкаркасна діаметром 4 мм з 1,5 витка срібного дроту діаметром 0,8 мм (виток до витка). Дросель L2 типу Д-06 з індуктивністю 82 мкГн (мікроГенрі). У базовому варіанті передбачено автономне живлення - 2 пальчикові елементи по 1,5 В. Але в умовах рекомендованого застосування пристрою дистанційного дзвінка найкраще здійснювати стаціонарне живлення від стабілізованого джерела живлення з напругою 5 В з відхиленнями, що не перевищують ± 5%. Таким джерелом може бути, наприклад, стабілізатор мікросхемі КР142ЕН5А. Струм споживання передавача в активному режимі – 35 мА. Струм споживання джерела живлення приймального вузла в постійному режимі очікування не перевищує 10 мА і збільшується до 50 мА при включенні вказаного в схемі реле. При інших типах реле струм споживання може мати інше значення. Увага, важливо! Оптимальна напруга живлення приймача 5-9 В. Підвищувати напругу живлення приймального вузла не варто, оскільки дальність дії пристрою від цього нововведення не збільшується (перевірено експериментально доведенням напруги до 12 В). Сам передавач, що зовні є корпусом у вигляді брелока для ключів, розміром зі стандартну сірникову коробку, доопрацювання не потребує. Щоб не змінювати раз на рік акумуляторну батарею (таку ж, яка встановлена в більшості передавачів-брелоків охоронної сигналізації для автомобілів - 12 В, 23АЕ, фірма-виробник GP Ultra або аналогічна), живлення передавача здійснюють за допомогою будь-якого промислового адаптера з вихідною стабілізованою напругою 12 і струмом не менше 0,5 А, наприклад типу ТВ-182-С. Підбудовна котушка L1 з броньовим осердям усередині. Діаметр зовнішньої котушки 4 мм, намотування 5 витків срібного дроту діаметром 0,8 мм. L2 – дросель типу Д-06 з індуктивністю 82 кГн. Антена передавача гідна детального опису. Для збільшення дальності роботи до контакту антени на друкованій платі за допомогою відрізка дроту МГТФ-0,8 (або аналогічного) припаюють телескопічну антену для радіоприймачів (можна придбати в магазинах). Або, в крайньому випадку, - що незрівнянно гірше - використовувати в якості антени аналогічний штатному багатожильний провід довжиною 350... 400 мм, розпушивши на його кінці, як пелюстки квітки, тонкі провідники (діаметр "квітки" - 60...80 мм ). Найбільша дальність роботи з телескопічною антеною (на практиці) буде в тому випадку, коли телескоп висунутий до середини, тобто на ті ж 350... 400 мм. Тепер за умови рекомендованого доопрацювання антени у пристрої передавача вдається отримати дальність роботи до 200 м у прямій видимості та дистанційно керувати електронасосом або іншим активним навантаженням, вибір якого обмежується параметрами виконавчого реле та фантазією автора. Автор: А.Кашкаров
Пастка для комах
01.05.2024 Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі
01.05.2024 Застигання сипких речовин
30.04.2024
▪ Лазерна рентгенівська установка виявить радіоактивну контрабанду ▪ Віртуальна реальність для знеболювання ▪ Нанороботи для здоров'я людини ▪ Збільшення міцності перовскіту
▪ розділ сайту Детектори напруги поля. Добірка статей ▪ стаття Я не боягуз, але я боюся! Крилатий вислів ▪ стаття Скільки реформ встиг провести Наполеон за шість днів на Мальті? Детальна відповідь ▪ стаття Куркума культурна Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Електроблок для підвісного човнового двигуна. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Коментарі до статті: Павло Ви до схеми приймача додали схему на тригері. Мені незрозуміло, за рахунок чого збільшується дальність радіозв'язку? Як знайти бездротовий дзвінок з такою самою схемою приймача або подібною схемою? І як я зрозумів у схему передавача не вноситься змін, значить вона повинна бути теж подібна до вашої?
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page