10-ти канальное устройство инфракрасного дистанционного управления.

            Основные возможности разработанного модуля дистанционного управления:

·          10 выходов для подключения нагрузок;

·          дистанционное управление включением/отключением выходов при помощи любого пульта дистанционного управления, работающего по протоколу RC-5;

·          запоминание 12-ти команд пульта дистанционного управления в режиме обучения;

·         возможность программирования включения выходов от различных пультов дистанционного управления (например, управление выходами 1...5 от одного ПДУ, а управление выходами 5...10 и функциями "вкл./откл всё"  от ПДУ с другим системным адресом), при этом каждый из пультов управляет только "своими" выходами;

·         каждый из выходов работает в триггерном режиме (изменение состояния нагрузки вкл./откл. после каждого нажатия на кнопку);

·        отключаемый таймер автоматического выключения нагрузок по истечении 12 часов при отсутствии принимаемых команд с пульта дистанционного управления;

·          1 цифровой вход для подключения цепочки фотоприёмников;

·          возможность подключения до 30 фотоприёмников типа  ILMS 5360 или TSOP1736 в параллель по трёхпроводной линии;

·          звуковой сигнал при помощи бипера для информирования о  включении нагрузок, неправильно принятых командах и т.п.;

·          сохранение состояния нагрузок в энергонезависимой памяти контроллера и их восстановление после подачи питания на устройство;

·        функция "антиповтора нажатий", не позволяющая нагрузке "дёргаться" (т.е. периодически включаться и выключаться) при удержании нажатой клавиши ПДУ.

 Описание электрической принципиальной схемы и подключение устройства:

Принципиальная электрическая схема

        Микроконтроллер можно заменить на AT tiny2313V. Реле могут использоваться любые, рассчитанные на напряжение питания 12 В. и соответствующую силу тока во вторичной цепи. Номиналы остальных элементов схемы не критичны.

Стабилитроны VD1 служит для защиты микропроцессора от импульсных помех, которые могут возникнуть в соединительных проводах при их значительной длине.

В случае если устройство будет использоваться для централизованного управления освещением, как в авторском варианте, в заново строящемся доме (или после ремонта) целесообразно установить модуль в подходящий электрический щиток. В этом случае все провода от нагрузок (светильников) и настенных выключателей сводятся к модулю дистанционного управления и подключаются к нему в соответствии со схемой. При прокладке новых проводов необходимо учесть, что для подключения интегральных фотоприёмников желательно использовать витую пару категории 5Е, при этом используются всего две пары из имеющихся четырёх. Подключение фотоприёмников должно быть таким, чтобы минимально снизить вероятность проникновения импульсных наводок на вход схемы.

Работа модуля и первое включение:

При включении питания микропроцессор настраивает порты ввода-вывода и инициализирует встроенные устройства в соответствии с микропрограммой, после чего проверяет нажата ли кнопка SB1. Если нажатие будет зафиксировано то контроллер подаст два длинных звуковых сигнала и прейдёт в режим обучения командам ПДУ, в противном случае раздастся один длинный (500 мс.) и три коротких (по 100 мс.) звуковых сигнала и устройство перейдёт в рабочий режим в котором выполняется управление нагрузками. Однако следует учесть, что при первом включении в память микропроцессора не содержит кодов команд и необходимо обучить устройство командам ПДУ. В противном случае будет подан звуковой сигнал ошибки (один сигнал средней длительности и три коротких), свидетельствующий о приёме неверной команды.

После нажатия на любую из кнопок пульта дистанционного управления контроллер сверяет полученный код с кодами, хранящимися в памяти, и в случае обнаружения совпадений выполняет соответствующую команду. При отсутствии совпадений будет подан (при включённом звуке) соответствующий сигнал ошибки: один сигнал средней длительности (300 мс.) и три коротких (100 мс.). При получении команды включения какой-либо нагрузки подаётся одиночный звуковой сигнал. При получении команд включить всё или выключить всё будет звучать два коротких (по 50 мс.) звуковых сигнала.

При отсутствии команд дистанционного управления в течение 12 часов все активныё в настоящий момент нагрузки отключаться. При этом модуль подаст шесть длинных звуковых сигналов, означающих срабатывание таймера автоматического отключения. Если перемычка SA1 будет замкнута, то таймер автоматического отключения деактивируется и не будет влиять на работу выходов.

Функция антиповтора нажатий не позволяет выходам устройства  многократно переключаться при удержании в нажатом состоянии кнопок ПДУ. Для переключения выходов необходимо отпустить, а затем снова нажать соответствующую клавишу.

Обучение командам ПДУ:

Для того, что бы войти в режим обучения необходимо нажать кнопку SB1, после чего подать питание на устройство. В этом режиме устройство подаст два длинных звуковых сигнала и будет ожидать нажатия кнопок на пульте дистанционного управления, соответствующих выполняемым командам.

Порядок нажатия на кнопки пульта дистанционного управления при начальном программировании модуля определён следующий:

1.        – выключить все нагрузки;

2.        – включить/выключить нагрузку 1;

3.        – включить/выключить нагрузку 2;

.............................................................

11.     – включить/выключить нагрузку 10;

12.     – включить все нагрузки, работающие в триггерном режиме.

После нажатия на каждую из кнопок микропроцессор сохраняет в энергонезависимой памяти код, соответствующий нажатой клавише и подаёт короткий звуковой сигнал. При нажатии на кнопку код которой уже был записан в память (кнопка была нажата ранее или удерживается в нажатом состоянии в текущий момент) устройство подаёт три коротких звуковых сигнала, свидетельствующих об ошибке. По окончании процедуры запоминания прозвучит два длинных и три коротких звуковых сигнала и устройство перейдёт в рабочий режим в котором выполняется управление нагрузками.

 Рекомендации по выбору пульта дистанционного управления:

При выборе пульта дистанционного управления необходимо учитывать, что обязательным условием является его работа по протоколу RC-5. Необходимо, также чтобы число генерируемых кодовых посылок было не менее 12. Необходимо помнить, что наличие, к примеру, 40 кнопок управления не гарантирует. что пульт может подавать 40 различных команд. Многие кнопки на современных ПДУ продублированы и, хоть и имеют различные подписи, внутри пульта электрически соединены параллельно (например  « -/-- » и « <= » в пульте RC6).

Желательно использовать пульт с отличным от нулевого адресом системы, если, конечно же, читатели повторившие конструкцию не захотят управлять устройством одновременно с телевизором или доверить свой дом соседу, который переключая каналы будет «играться» с вашим освещением.

В продаже имеется множество универсальных ПДУ, в которых возможен выбор адреса управляемого устройства. Например, пульты серии RC6-2…RC6-5, широко используемые совместно с телевизорами «HORIZONT» шестого поколения, изменяют адрес устройства с «0» на «5» при нажатии совместно с кнопками управления клавиши «VCR». Данное обстоятельство позволяет использовать пульты из серии RC6-2…RC6-5, имеющие 42 кнопки и формирующие 40 команд управления, как для управления телевизором, так и описанным устройством, исключая взаимное влияние.

Идеальным вариантом является последующая переделка ПДУ, которая позволит изменить предаваемый адрес или переключать его.

Программирование микропроцессора:

Полную версию прошивки микропроцессора в hex-формате можно взять здесь.

Как должны быть запрограммированы Fuse-биты контроллера для среды Pony Prog 2000 показано на рисунке.