Kódované dálkové ovládání elektrických spotřebičů

Autor: Karel Bartoň – Popisované zařízení je koncipováno jako adaptér mezi síťovou zásuvkou a elektrickým spotřebičem. Souprava se skládá z vysílače kódovaného povelu a přijímače. Pomocí dálkového ovladače lze kódovaným infračerveným signálem libovolný vybraný spotřebič pohodlně ze vzdáleného místa zapnout nebo vypnout. Dálkovým ovládáním lze přispět ke zvýšení komfortu uživatele.

Zjednodušený princip činnosti je následující: po aktivaci vysílače dálkového ovládání stisknutím tlačítka TL1 vygeneruje enkodér na svém výstupu kódovou sekvenci. Tímto kódem, respektive logickými úrovněmi představujícími vygenerovaný kód je klíčován oscilátor, který zde slouží jako zdroj amplitudově modulovaného nosného vysokofrekvenčního signálu. Tento signál je dále přiveden do koncového stupně a je jím buzena vysílací dioda, pracující v infračerveném pásmu. Po přijetí a zesílení infračerveného signálu musí na straně přijímače dálkového ovládání dojít ještě k demodulaci, aby byla obnovena původní šířka a tvar kódových impulsů. Ty jsou dále přivedeny na vstup dekodéru a pokud přijatý kód souhlasí s předvoleným kódem, je výstupem dekodéru aktivován výkonový spínač. Spínačem, který je zařazen do cesty mezi přívod síťového napětí a zátěž, je při každém přijetí správného kódu zátěž střídavě připojena a po dalším přijetí správného kódu odpojena. Totéž je možno lokálně učinit pomocí tlačítka TL2 umístěného na krabičce přijímače.

 

Vysílač je ve formě malé klíčenky, přijímač tvoří krabička s čidlem infračerveného signálu. Na krabičce přijímače je v tomto konkrétním případě zepředu připevněna síťová zásuvka a zezadu
síťová zástrčka, takže vlastně funguje jako adaptér mezi běžnou síťovou zástrčkou a libovolným spotřebičem. Přijímací část je však podle potřeby a účelu možné například vestavět přímo do tělesa či skříňky zařízení, které chceme dálkově spínat (stolní lampička, montážní krabička v lištovém rozvodu nebo krabička pro vypínač ve zdi).

Kódovaný přenos byl zvolen s ohledem na vyloučení možnosti nežádoucího sepnutí spotřebiče vlivem příjmu falešného signálu z denního světla nebo třeba z jiných ovládačů nebo jiných zařízení pracujících na principu přenosu infračerveného signálu. Jako zdroj kódovaného signálu ve vysílači a jako dekodér tohoto signálu na straně přijímače byla zvolena dvojice integrovaných obvodů MC145026 a MC145027 od firmy Motorola.  Obvod MC145026 pracuje jako enkodér, obvod MC145027 pak plní funkci dekodéru.

Vysílač dálkového ovládání:
Hlavními prvky vysílače je obvod enkodéru MC145026 a obvod generátoru nosného kmitočtu tvořený integrovaným obvodem 4011. Hradla obvodu 4011 jsou zapojena jako klíčovaný oscilátor s kmitočtem 30 kHz. Nosný kmitočet je určen hodnotou rezistoru R4 a kondenzátoru C2. Při oživování vysílače je vhodné tento kmitočet zkontrolovat a případně jej přesně dostavit nepatrnou změnou rezistoru R4 (zvětšováním R4 se kmitočet oscilátoru snižuje a zmenšováním hodnoty R4 se naopak kmitočet oscilátoru zvyšuje). Oscilátor je klíčován výstupem enkodéru MC145026. Průběh klíčovacích impulsů na tomto výstupu je závislý na nastavení adresovacích vstupů A1 až A5 a D1 až D4 (vývody 1 až 7, 9, 10). Po stisknutí tlačítka Tl dálkového ovladače se na výstupu obvodu MC145026 (IC1) objeví opakující se sled impulsů, představující kódované slovo. I při mžikovém stisknutí je zajištěno minimálně dvojnásobné opakování, které je nutné pro potvrzení správně přijatého kódu na straně přijímače. Z výstupu oscilátoru je modulovaný signál přes rezistor R5
přiveden na výkonový koncový stupeň s tranzistory T1 a T2, který zde slouží jako budič vysílací infračervené diody D2. Použitá infračervená vysílací dioda SFH415 vyniká poměrně velkou účinností. Její vyzářený výkon na vlnové délce 950 nm při proudu IF = 100 mA je typicky 35 mW / sr (sr = steradián je prostorový úhel, který vytkne na povrchu koule o poloměru r plochu r2, to je 1/4p = 1/12,57 = 0,0796 z celkového povrchu koule). Alternativně je možno použít typ SFH416 s obdobnými parametry, ale menší směrovostí nebo typ LD274 s větší směrovostí. Maximální velikost impulsního proudu diodou je možno nastavit vhodnou hodnotou rezistoru R6. D2 je napájena z kondenzátoru C3, který je nabíjený z baterie proudem jehož velikost je omezena rezistorem R7. Tím je napájecí baterie chráněna proti nadměrnému vybíjení velkými proudovými impulsy. Svitem LED diody D1 je opticky indikována činnost dálkového ovladače. Dioda D1 není pouze indikátor, ale v zapojení plní i funkci zdroje referenčního napětí pro zdroj konstantního proudu s tranzistorem T2, v jehož kolektoru je zapojena vysílací infračervená dioda.

Pro napájení vysílače byla použita dvanáctivoltová baterie do zapalovačů s rozměry 8 ´ 28 mm, která ideálně zapadne do plastové krabičky typu KM14. Při použití jiné krabičky pro ovladač je možno samozřejmě použít i typ napájecí baterie s nižším napětím 6 V, nebo 2 kusy knoflíkových lithiových článků CR2025 nebo CR2032.

Strana 1 z 212

______________________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________