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 наше время практически невозможно представить аппаратуру без пульта дистанционного управления . Но вот, к сожалению, еще не все устройства снабжены такими пультами...

Китайские производители, правда, уже начали выпуск люстр снабженных пультами с управлением радиосигналом, но стоимость таких устройств довольно высокая.

В этой статье предлагается довольно простая схема такого выключателя. В отличие от промышленной, которая включает в себя одну БИСку, она в основном собрана на дискретных элементах, что, конечно, увеличивает габариты, но зато в случаи необходимости легко подвергается ремонту. Но если гнаться за габаритами, то в этом случаи можно использовать планарные детали. Эта схема также обладает и встроенным передатчиком (в промышленных его нет), что избавляет вас от надобности всё время носить с собой пульт или искать его. Достаточно поднести к выключателю руку на расстоянии до десяти сантиметров как он сработает. Ещё одно преимущество заключается в том, что к ДУ подходят любые пульты от любой импортной или отечественной радиотехники.

Передатчик

На рис.1 приведена схема излучателя коротких импульсов . Что позволяет уменьшить потребляемый передатчиком ток от источника питания, а значит продлить срок службы на одной батарее питания. На элементах DD1.1, DD1.2 собран генератор импульсов, следующих с частотой 30...35 Гц. Короткие, длительностью 13...15 мкс, импульсы формирует дифференцирующая цепь C2R3. Элементы DD1.4-DD1.6 и нормально закрытый транзистор VT1 образуют импульсный усилитель с ИК диодом VD1 на нагрузке.

Зависимость основных параметров такого генератора от напряжения питания Uпит показаны в таблице.

Uпит, В Iимп, А Iпот, мА

4.5 0.24 0.4

5 0.43 0.57

6 0.56 0.96

7 0.73 1.5

8 0.88 2.1

9 1.00 2.8

Здесь: Iимп - амплитуда тока в ИК диоде, Iпот - ток, потребляемый генератором от источника питания (при указанном на схеме номиналом резисторов R5 и R6).

Передатчиком может служить также любой пуль дистанционного управления от отечественной или импортной техники (телевизора, видеомагнитофона, музыкального центра).

Печатная плата приведена на рис.3. Её предлагается изготовить из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Фольга со стороны деталей (на рисунке не показана) выполняют функцию общего (минусового) провода источника питания. Вокруг отверстий для пропускания выводов деталей в фольге вытравлены участки диаметром по 1,5...2 мм. Выводы деталей, соединённых с общем проводом, припаивают непосредственно к фольге этой стороны платы. Транзистор VT1 крепят к плате винтом М3, без какого либо теплоотвода. Оптическая ось ИК диода VD1 должна быть параллельна плате, и отстоять от неё на 5 мм.

Приёмник

Приемник собран по классической схеме принятой в российской промышленности (в частности в телевизорах Рубин, Темп и т.п.) . Его схема приведена на рисунке 2. Импульсы ИК-излучения попадают на ИК фотодиод VD1 , преобразуются в электрические сигналы и усиливаются транзисторами VT3, VT4 , каторге включены по схеме с общем эмиттером. На транзисторе VT2 собран эмиттерный повторитель, согласующий сопротивление динамической нагрузки фотодиода VD1 и транзистора VT1 с входным сопротивлением усилительного каскада на транзисторе VT3. Диоды VD2,VD3 предохраняют импульсный усилитель на транзисторе VT4 от перегрузок. Все входные усилительные каскады приемника охвачены глубокой обратной связью по току. Это обеспечивает постоянное положение рабочей точки транзисторов независимо от внешнего уровня засветки - своего рода автоматическую регулировку усиления, особенно важную при работе приемника в помещениях с искусственным освещением или на улице при ярком дневном свете, когда уровень посторонних ИК-излучений очень высок.

Далее сигнал проходит через активный фильтр с двойным Т-образным мостом, собранный на транзисторе VT5, резисторах R12-R14 и конденсаторах C7-C9. Транзистор VT5 должен иметь коэффициент передачи тока Н21э=30, в противном случаи фильтр может начать возбуждаться. Фильтр очищает сигнал передатчика от помех сети переменного тока, которые излучаются электрическими лампами. Лампы создают модулированный поток излучения с частотой 100 Гц и не только видимой части спектра, но и в ИК области. Отфильтрованный сигнал кодовой посылки формируется на транзисторе VT6. В результате на его коллекторе получаются короткие импульсы (если поступали с внешнего передатчика) или пропорциональные с частотой 30...35 Гц (если поступали от встроенного передатчика).

Импульсы, поступающие с приёмника, поступают на буферный элемент DD1.1, а с него на выпрямительную цепочку. Выпрямительная цепочка VD4, R19, C12 работает так: Когда на выходе элемента логический 0, то диод VD4 закрыт и конденсатор С12 разряжен. Как только на выходе элемента возникают импульсы, конденсатор начинает заряжаться, но постепенно (не с первого импульса), а диод препятствует его разрядке. Резистор R19 выбран таким образом, чтобы конденсатор успел зарядиться до напряжения равного логической 1 только с 3...6 импульса поступающего с приёмника. Это ещё одна защита от помех, коротких ИК вспышек (например, от фотовспышки фотоаппарата, разряда молнии и т. п.). Разряд конденсатора происходит через резистор R19 и занимает по времени 1...2 с. Это позволяет предотвратить дробление и произвольное включение, и выключение света. Далее установлен усилитель DD1.2, DD1.3 с ёмкостной обратной связью (C3) для получения на его выходе резких прямоугольных перепадав (при включении и выключении). Эти перепады поступают на вход триггера делителя на 2 собранного на микросхеме DD2. Не инвертный его выход подключён к усилителю на транзисторе VT10, который управляет тиристором VD11, и транзистор VT9. Инвертный же подан на транзистор VT8. Оба эти транзистора (VT8, Vt9) служат для зажигания соответствующего цвета на светодиоде VD6 при включении и выключении света. Он выполняет ещё и функцию "маяка" при выключенном свете. На вход R триггера делителя подключена RC цепочка, которая осуществляет сброс. Он нужен для того, чтобы если отключили напряжения в квартире, то после включения свет случайно не зажёгся.

Встроенный передатчик служит для включения света без пульта дистанционного управления (при поднесение ладони к выключателю). Он собран на элементах DD1.4-DD1.6, R20-R23, C14, VT7, VD5. Встроенный передатчик представляет собой генератор импульсов с частотой следования 30...35 Гц и усилитель в нагрузку каторгой включён ИК светодиод. ИК светодиод устанавливается рядом с ИК фотодиодом и должен быть направлен с ним в одну сторону, и они должны быть разделены светонепроницаемой перегородкой. Резистор R20 подбирается таким образом, чтобы расстояние срабатывания, при подносе ладони, было равно 50...200 мм. Во встроенном передатчике можно использовать ИК диод типа АЛ147А или любой другой. (Я, к примеру, использовал ИК диод от старого дисковода, но при этом резистор R20=68 Ом).

Блок питания собран по классической схеме на КРЕН9Б и выходное напряжение равно 9В. Он включает в себя DA1, C15-C18, VS1, T1. Конденсатор С19 служит для защиты устройства от скачков напряжения в электросети.Нагрузка на схеме показана лампой накаливания.

Печатная плата приёмника (рис.4) выполнена из одностороннего фольгированного стеклотекстолита размером 100Х52 мм и толщиной 1,5 мм. Все детали, за исключением диода VD1, VD5, VD8, устанавливают как обычно, эти же диоды устанавливаются со стороны монтажа. Диодный мост VS1 собран да дискретных выпрямительных диодах часто применяемых в импортной технике. Диодный мост (VD8-VD11) собран на диодах серии КД213 (в схеме указанны иные), диоды при впайки располагаются один над другим (столбиком), этот способ применён в целях экономии места.

Литература:

1. Радио №7 1996г. с.42-44. "ИК датчик в охранной сигнализации".

Краткий конспект.

Ардуино+Бп+Реле+фотоприемник = управление светом в комнате с любого пульта, что окажется под рукой с минимальными трудо_и_деньгозатратами.

Глава 1. В качестве введения.
То, о чем речь пойдет ниже, задумано год назад, сделано полгода назад и не доведено до логического конца до сих пор по причине элементарной лени:
ожидания ремонта в комнате,
всякая вещь должна вылежаться перед использованием,
кто понял жизнь, тот не спешит.

Итак, после осмысления задуманного год назад были заказаны на али собственно необходимые компоненты и паяльник. Когда все пришло, я, чтобы с чистой совестью оттянуть начало работ основательно подготовиться, заказал еще олово и флюс. Получив их, я понял, что мне просто-напросто необходима “третья рука” с лупой для комфортной реализации великой задумки. Когда же я получил и это, то вовремя вспомнил, что мне понадобится подтягивающий резистор и был заказан набор резисторов на все случаи жизни. После получения и резисторов совесть жестко приперла меня к стенке – пора, брат, дело делать, полгода уже прошло.

Все готово к началу работ

Мне понадобились:



Тут я хотел бы предостреречь. Не покупайте каку типа , схема будет неработоспособна. Из-за некачественного питания коды распознаваться не будут, проверено. Ищите рекомендуемый БП, этот работает отлично.

Это что касается расходного материала. А я еще купил:
(Нагревается быстро, есть регулятор, керамический нагреватель и не скользит в руке и с подставок из-за резиновой проставки, надетой на среднюю часть)
(Облуженные, работают хорошо. Жаль нет жала с канавкой внутри)
(Очень понравился при пайке)
(Хорошо работает и, наконец-то, почти тот самый запах канифоли из детства)
(Проверил выборочно пару десятков - отклонение от номинала не более 2%)
(Отличная помощь при пайке!)
P.S. Я покупал все это, кроме правильного БП, именно у этих продавцов, но год назад и по совсем другим ценам.

Глава 2. Реализация.
В основу предлагаемого мной материала положены два могучих философских принципа: Лень – двигатель прогресса и “Бритва Оккама”, что расшифровывается примерно как “не множь сущности сверх необходимого” или в переводе на народный “чем проще – тем лучше”. Подведя такой мощный научный фундамент, я и начну свое повествование.

Рассматривая различные поделки типа “Умный дом”, я с удивлением обнаружил, что самого архинужного (да просто необходимейшего!) решения для меня, истинного лентяя сподвижника прогресса, нет. Все предлагаемые решения, увы, противоречат одному из вышеприведенных принципов или обоим сразу.

Итак, речь пойдет о включении-выключении света в комнате с помощью пульта. Погодите поднимать крик - “Мол, таких решений сколько хочешь”. Сейчас объясню, почему меня не устроило ни одно из них.

Решение с покупкой выключателя с радиоканалом и специальным пультиком просто смешно. Тут нормальный-то пульт порой не могу найти, а уж этот, милипездрический, потеряется мгновенно. Монтирование на стену дублирующего выключателя с радиоканалом для основного не прошло по причинам наличия ковра на стене и второго философского принципа.

Поэтому первая задача у меня будет звучать так – управление светом должно происходить с ЛЮБОГО имеющегося пульта, который окажется под рукой (от телевизора, ресивера, кондея и т.д.). Пульты всегда есть и ХОТЬ ОДИН ИЗ НИХ да под рукой.

Задача вторая - обычный выключатель должен остаться на месте и выполнять свои функции точно так же, как и раньше, поскольку, заходя в темную комнату, пульта в руках мы еще не имеем. Не хочу ставить емкостные и прочие приблуды, пусть выключатель останется каким был, я привык к такому. В конце концов, это выполнение обоих основополагающих принципов и элементарная экономия.

Задачи поставлены. Решаем.
Для тех, кто не открывал первый спойлер, повторю.
Нам понадобятся:
1. IRDA приемник;
2. Мозг (Ардуино Nano);
3. Исполнительный механизм (Реле);
4. Блок питания для всего вышеперечисленного.

Благодаря своим размерам все модули разместятся в коробке выключателя (если не хватит места, выдолбим в стене сколько нужно еще, подрихтовав коробку). Здесь случилась одна засада – в коробке выключателя у меня не оказалось “нулевого” провода для питания БП (бывает же такое:)). Но, поскольку в комнате все равно ожидается ремонт - не беда, нужный провод в свое время будет подведен (железобетонный аргумент для совести!). Отверстие для фототранзистора в выключателе я делать не стал, поскольку выключатель я выбрал правильный, у которого «внутре неонка». Соответственно, присутствует окошко с оранжевым стеклышком. Вот напротив этого окна я и приклеил изнутри фототранзистор. Туда же можно вывести светодиод от реле, который полностью заменит функционал неонки, которую я за ненадобностью выкинул.

Логика работы будет такой: щелчок выключателя будет приводить к инверсии состояния лампы в люстре. Т.е. если лампа была выключена, то она включится и наоборот. Нажатие запрограммированной кнопки на одном из имеющихся пультов будет также инвертировать состояние лампы. То, что теперь положение клавиши выключателя не зависит от состояния освещения, меня не волнует, я эти положения все равно никогда не помню. Что важно – если произойдет внезапное отключение электричества, то при его возобновлении выключатель будет в гарантированно выключенном состоянии, т.к. произойдет сброс и инициализация Ардуины при подаче питания.

Начинаем собирать схему. Теперь выключатель будет подавать только единицу или ноль на цифровой вход Ардуины, а собственное силовую коммутацию фазы будет производить реле. На другой вход Ардуины заведем платку с фототранзистором.
Пишем промежуточный скетч для определения кодов нужных кнопок пультов, нажимаем на каждом пульте выбранную кнопку, получаем коды и записываем эти коды в окончательный скетч.

Собрав схему, убеждаемся в ее работоспособности, изолируем все компоненты (термоусадка, эпоксидка, синяя изолента… (нужное подчеркнуть)) и размещаем все это в коробку выключателя.

Фото, скетчи, схема, видео

Соберем времянку на макетной плате для считывания кодов с пультов и отладки окончательного скетча. Схему подключения компа к Ардуине нет смысла рисовать из-за огромного разнообразия переходников USB_то_СОМ, каждый найдет свой вариант в инете. А подключение фотоприемника на те-же ноги, что и на схеме ниже.


В этой схеме пока нет выключателя, но он сейчас и не нужен. Пишем скетч, заливаем и ловим коды кнопок с разных пультов. Я везде выбрал неиспользуемую мной кнопку RECORD. Именно она и будет у меня управлять светом с каждого из пультов.

Результат ловим в свой виртуальный Com порт.


Так, коды есть. Теперь напишем конечный скетч, зальем его в Ардуину, уберем уже ненужный переходник USB_to_COM и добавим в схему выключатель. Здесь следует пояснить, что в одном из своих положений выключатель будет подавать 5в на ногу №2 Ардуины. Но чтобы не словить ложный сигнал необходимо использовать подтягивающий резистор. Теория нам говорит, что таковой реализован в самой Ардуине и в скетче я даю команду на его включение, однако я перестраховался и добавил реальный резистор на 10к, хуже не будет, а мне спокойней. И еще я выпаял фототранзистор из его платки и удлиннил ему ноги проводками, так как платка на место выдранной неонки не влезала, а вот один фототранзистор встал отлично. Я его прихватил суперклеем.


А вот схема этого хозяйства, где Grd - земля:

А это конечный скетч на 4 моих пульта:


А вот так выглядит выключатель с окошком для неонки.

Как видно, окошко встроено в подвижную часть выключателя, а именно в клавишу, а фототранзистор закреплен на раме неподвижно. Однако, это нисколько не влияет на устойчивость схемы в работе.
И, наконец, видео работы схемы:

На видео работу схемы можно определить по включению светодиода на реле. Лампу к реле подключать не стал, т.к. раньше проверил, что и 300 ватт эти релюхи держат прекрасно. Я ими пользуюсь много лет и зарекомендовали они себя отлично.
В заключение хочу отметить, что пульты уверенно работают с любых расстояний в комнате. Наглухо запаивать Ардуину нет смысла, т.к. начинка будет находиться неподвижно в стене - т.е. никаких вибраций. А вот пульты не вечны. Какие-то могут меняться, добавляться новые. Потому я оставляю возможность поправить код скетча, подключить к Ардуине ноут и залить код по-новой. И еще, на видео светодиодик с реле не выпаян, а вообще его можно выпаять, удлиннить ноги и вклеить вместе фототранзистором, чтобы иммитировать неонку. Но я пока не уверен, что мне хочется свечения ночью еще одного индикатора, а луч пульта найдет выключатель и без подсветки.

Глава 3. Готово!
Теперь, перед сном, выключив телевизор, мне не нужно вылезать из-под одеяла и идти выключать свет, а достаточно нажать волшебную кнопку на том же самом пульте. Утром на работу вставать гораздо приятнее, включив свет с пульта, а не брести в темноте к выключателю, рискуя наступить на что-нибудь.

Так должно было закончиться мое повествование, но все до сих пор лежит на полке. Потому, что теперь я жду ремонта. С абсолютно чистой совестью.

P.S. У меня все это может лежать неизвестно сколько, но я не стал дожидаться ремонта, а решил опубликовать материал сейчас. Вдруг кому-то станет интересно…

Планирую купить +89 Добавить в избранное Обзор понравился +72 +162

Замечания:

Для управления этим универсальным выключателем можно использовать любую кнопку на любом пульте ДУ. Кнопку нужно удерживать нажатой примерно полторы секунды (определяется цепочкой R3 и C2), после чего сработает реле. Схема будет находиться во включенном состоянии до получения сигнала сброса. Сбрасывается схема кратковременным нажатием любой кнопки на пульте ДУ.

Например, чтобы воспользоваться этим выключателем во время просмотра телепередачи, вы можете нажать и удерживать кнопку на пульте ДУ. Чтобы на телевизоре не переключились от этого каналы или режимы работы, пользуйтесь кнопкой выбора того же канала, который смотрите сейчас. К контактам можно подключать любую нагрузку допустимую по напряжению и силе тока для данного реле.

Работа схемы:

Модулированные импульсы инфракрасного излучения принимаются и буферизуются модулем ИК приемника IC1, который можно заменить микросхемой TSOP1738. Выходные сигналы IC1 имеют стандартный ТТЛ уровень. Резистор R1 поддерживает высокий уровень на выходе микросхемы в отсутствие сигнала. С выхода IC1 сигнал поступает на два КМОП инвертора. Один из них управляет светодиодом LED1, который индицирует работу выключателя. Вторая микросхема выполняет роль буфера, к выходу которой подключена времязадающая цепочка R3, C2, R4 и D1. Конденсатор C2 заряжается через резистор R3, а разряжается через R4. Диод D1 защищает от быстрого разряда через низкое выходное сопротивление инвертора. Если в схеме используется TSOP1738, то сопротивление резистора R4 следует увеличить до 470 кОм.

Время, требуемое на заряд конденсатора, определяется произведением величины сопротивления на емкость конденсатора, которое принято называть постоянной времени цепи (RC). За время, равное единице RC, конденсатор заряжается только до 63% напряжения питания. Для заряда до 99% требуется время 5.RC. В данной схеме напряжение заряда конденсатора должно достигнуть порога переключения КМОП инвертора. При напряжении питания 5 В, уровень переключения КМОП микросхемы равен 3.6 В. Этого уровня напряжение на конденсаторе достигает за время 3.RC, что составляет примерно полторы секунды. Когда переключится инвертор, он запустит генератор импульсов на таймере 555.

Результаты spice-моделирования показывают форму принимаемых импульсов, напряжений на интегрирующей цепочке и выходных импульсов на следующей диаграмме:

Обратите внимание, что на диаграмме показан всего лишь результат моделирования, который не совсем точно отражает форму напряжений в реальной схеме.

Как видно на диаграмме, после буфера импульсы имеют зубчатые выбросы. Для удаления этих выбросов, обусловленных модуляцией ИК несущей передаваемым сигналом, на таймере 555 собран одновибратор, длительность импульса которого определяют компоненты R5 и C4. Очищенный от выбросов выходной сигнал таймера поступает на D-триггер IC4, выполненный на ТТЛ микросхеме 7474. Можно использовать любые разновидности триггера, например, из серии Шоттки 74LS74, быстродействующую 74HCT74 и т.п. Входной сигнал поступает на тактовый вход триггера, а обратная связь с инверсного выхода подается на вход данных, выводы «сброс» и «установка» должны быть заземлены. Каждый приходящий от таймера 555 импульс перебрасывает D-триггер в противоположное состояние, и соответственно, включает/выключает исполнительное реле. Обратите внимание, что быстрое переключение реле в данной схеме невозможно. Выходной импульс таймера длится около 2.4 с, а задержка входного импульса цепочкой R3, C2 порядка 1.5 с.

Перечень компонентов:

	220 кОм или 470 кОм при использованииTSOP1738
	ИК приемник TSOP1838 или аналогичный
	SN74HCT74 или SN74LS74
	Обмотка 12 В, переключающие контакты