Пульт ДУ управляет освещением - Статьи :: Международный Электротехнический Журнал Электрик
Рубрика

Инженерные решения

5395
Пульт ДУ управляет освещением



Пульты дистанционного управления (ДУ) давно стали незаменимым атрибутом нашей жизни. Сейчас все чаще используют пульты ДУ и для управления домашним бытовым оборудованием, в том числе и для включения (выключения) освещения, закрытия штор, включения насосов, вытяжек и т.п.

Однако далеко не всегда те устройства, которые находятся в продаже, смогут удовлетворить наши потребности в совершенствовании. Например, промышленный выключатель освещения с возможностью работы от пульта ДУ выполнен на симисторе, и максимальная мощность, которую он способен коммутировать, – 300 Вт. При превышении этой мощности симистор перегревается и выходит из строя. Зачастую он выходит из строя при перегорании лампы или броске напряжения.

В современных квартирах все чаще применяют множество встроенных в потолки и стены ламп, суммарная мощность которых в достаточно большом помещении может достигать 600…800 Вт и даже более. Применить промышленный выключатель с ДУ для этих целей сложно, поэтому было разработано устройство для дистанционной коммутации различных приборов, мощность которых может достигать 2 кВт. Чтобы не использовать в устройстве мощных нагревающихся деталей, достаточно коммутировать выходную нагрузку с помощью хорошего малогабаритного реле с мощной контактной группой. Реле не вносит искажений в синусоидальное сетевое напряжение. С его помощью можно управлять не только освещением, но и различными электродвигателями, в том числе и насосами подачи воды в частном секторе и т.п.

Для переключения устройства используются импульсные посылки с пульта ДУ телевизора. Решающую роль здесь играет длительность нажатия кнопки пульта. Так как для переключения каналов телевизора требуется кратковременное нажатие кнопки, а для большинства регулировок (громкости, яркости и т.п.) длительность нажатия обычно не превышает 4…5 с, то для срабатывания устройства можно использовать посылку сигнала длительностью около 6 с. Данный переключатель может работать практически с любым пультом дистанционного управления, в том числе от музыкальных центров, DVD и других устройств.

 

Работа схемы



Рис.2

Принципиальная схема устройства показана на рис.1. (см. прикрепленные данные) Инфракрасный сигнал с пульта ДУ принимается фотоприемником (рис.2). Подобные фотоприемники используются в большинстве моделей современных телевизоров и другой аппаратуре. На выходе фотоприемника постоянно присутствует уровень логической единицы. Принимаемый фотоприемником сигнал выглядит в виде пачек импульсов с низким уровнем. Причем с разных пультов ДУ, эти пачки импульсов имеют различную частоту, длительность и заполнение. Для работы устройства необходимо убрать короткие импульсы, заполняющие каждую посылку с пульта. Для этих целей служат цепи из элементов R1, R2, C1, C2, DD1.1, DD1.2. На выходе 4 DD1.2 получаются короткие прямоугольные импульсы, поступающие на вход счетчиков DD3, DD4. На микросхемах DD1.4, DD2.1 собран ждущий мультивибратор с возможностью перезапуска. При наличии на его входе импульсов положительной полярности он формирует на выходе импульс с уровнем нуля, длительность которого зависит от наличия импульсов на его входе.

Выходной сигнал ждущего мультивибратора разрешает работу счетчикам DD3, DD4, и они начинают считать импульсы, поступающие на вход «C». Таким образом, обеспечивается задержка срабатывания триггера DD2.2 на выбранное количество времени. Вход триггера подключен к выходу 128 счетчика. Подключая вывод 11 DD2 к выходам 64, 32 и т.д. счетчиков, можно уменьшать время срабатывания триггера и, соответственно, скорость срабатывания устройства. Если во время счета на вход фотоприемника перестанут поступать импульсы с пульта ДУ, то через долю секунды счетчики обнулятся уровнем лог. «1», установившемся на выходе ждущего мультивибратора. Выходной сигнал с триггера DD2.2 управляет транзистором VT1, который, в свою очередь, нагружен на реле К1. Контакты реле К1 подключены параллельно контактной группе выключателя освещения.

Цепь R4C7 устанавливает триггер DD2.2 в состояние, при котором реле обесточено и контакты его разомкнуты. К выходу микросхемы DD1.3 подключен светодиод HL1, который зажигается за 2…2,5 с до срабатывания реле, предупреждая о последующем переключении. Таким образом, если длительное нажатие кнопки пульта ДУ было вызвано не необходимостью включения устройства, а какой-либо иной настройкой телевизора или другой аппаратуры, то, если сразу же после зажигания светодиода HL1 отпустить кнопку на пульте, переключения реле не произойдет. Индикатор HL1 значительно увеличивает удобство пользования устройством.

Питается устройство от трансформатора TR1. Микросхема DA1 обеспечивает стабилизированное напряжение +5 В для фотоприемника и микросхем. Реле запитано от нестабилизированного напряжения около 12 В, снимаемого с конденсатора C6.

Выводы 7 микросхем DD1, DD2 и 8 DD3, DD4 соединяют с общим проводом, а выводы 14 DD1, DD2 и 16 DD3, DD4 – с шиной питания +5 В (на рис.1 не указано).

 

Конструкция и детали

Устройство можно собрать на печатной плате или на небольшой макетной плате и выполнить соединения с помощью монтажного провода. Главное, чтобы вся конструкция имела небольшие размеры, позволяющие вмонтировать ее в задней части настенного выключателя. Малогабаритную плату с помощью монтажных стоек прикручивают к любому серийному выключателю освещения и соединяют в соответствии со схемой. Для питания устройства используют небольшой трансформатор, с напряжением вторичной обмотки 10…12 В. Так как потребляемый устройством ток очень низкий (фактически только ток потребления обмотки реле), то трансформатор можно брать минимальных габаритов, чтобы собранное устройство было компактное. Данный выключатель собирался мною для монтажа в гипсокартонную стену, полую внутри. В пластмассовой коробке под выключатель, устанавливаемой в гипсокартонной стене, прорезают заднюю стенку и всю конструкцию вставляют внутрь стены. Внешний вид встроенного в стену выключателя показан на рис.3.


Рис.3

 

Резисторы и неэлектролитические конденсаторы, примененные в устройстве, могут быть любого типа, малогабаритные. Конденсаторы С3 и С6 типа К50-35 или импортные на напряжение 16 В. Стабилизатор напряжения DA1 можно заменить ИМС КР1157ЕН502 или КР142ЕН5А (В). Микросхемы серии К561 можно заменить К176, К1561. В качестве DD1 можно использовать микросхему К561ЛЕ5, К561ТЛ1.

Транзистор 2SD1111 заменим КТ972А (Б). Светодиоды HL1 и HL2 могут быть любого типа, желательно небольшие по размерам, чтобы можно было вмонтировать их на переднюю стенку выключателя (рис.3). Причем HL1 желательно использовать с красным, хорошо видимым цветом свечения.

В схеме применен фотоприемник TSOP4836, однако допустимо использование других фотоприемников, работающих при напряжении питания +5 В. Фотоприемник также нужно установить на передней панели выключателя. Для него специально прорезают небольшое аккуратное отверстие в верхней части передней декоративной планки (рис.3).

Реле К1 желательно подобрать малогабаритное, но с достаточно мощной контактной группой. Оно должно надежно срабатывать при напряжении 10…12 В. Тип реле не имеет особого значения. Автор использовал импортное реле с позолоченной контактной группой, рассчитанной на ток 10 А при 220 В.

 

Наладка устройства

Настройка устройства несложная и заключается в установке на выводе 4 DD1.2 импульсов без биений при наличии сигнала с пульта ДУ. Для этого вместо постоянного резистора R2 впаивают подстроечный резистор сопротивлением 150…200 кОм. Затем направляют пульт ДУ в сторону фотоприемника и, вращая движок подстроечного резистора, устанавливают эти импульсы. Длительность импульсов не имеет существенного значения, главное чтобы внутри импульсов не было заполнения более короткими импульсами. Далее проверяют наличие импульса с низким уровнем на выходе микросхемы DD2.1 в течение всего времени нажатия кнопки пульта ДУ. Если там присутствует непостоянный уровень нуля, а прерывистый сигнал, то следует увеличить емкость конденсатора С3 до получения низкого постоянного уровня. После отпускания кнопки на пульте ДУ там практически сразу же должен появиться уровень единицы. После этого окончательно проверяют устройство. После нажатия и удерживания любой кнопки на пульте ДУ, приблизительно через 4…5 с должен загореться светодиод HL1. Далее через 2 с светодиод HL1 гаснет, замыкаются контакты реле К1 и загорается светодиод HL2. На этом настройка устройства закончена.

Временные интервалы, указанные в настройке, соответствуют работе устройства с пультом ДУ от телевизора Sony. При использовании пультов ДУ от других телевизоров, они могут незначительно отличаться в ту или иную сторону. Это зависит от частоты пакетов импульсов в пультах различных фирм. На работу устройства это не влияет.

Понравилась статья? Расскажите друзьям!
ПОХОЖИЕ СТАТЬИ
comments powered by Disqus