Приставки к УКВ радиостанции для дистанционного управления


Схемы простых приставок к УКВ радиостанциям для организации системы дистанционного управления игрушками, исполнительными устройствами.

В настоящее время гражданская радиосвязь на диапазоне 433-446 МГц развивается очень бурно. В магазинах электроники или средств связи в свободной продаже всегда есть широкий выбор карманных радиостанций фирм «Jet!», «Motorola» и др., по весьма доступным ценам.

Например, комплект из двух восьмиканальных УКВ-радиостанций «Jet!» можно купить примерно за 700 рублей (по 350 рублей за рацию). Причем, это не игрушечные сверхрегенераторы, а вполне приличные радиостанции с микроконтроллерным управлением и синтезаторами частоты.

Развивающие выходную мощность около 0,3 Вт, работающие на 8-й частотных каналах, и обеспечивающие вполне уверенную связь в городе в пределах 0,5-1 км (в микрорайоне, застроенном панельными домами), а на шоссе, в поле и над водой - более 5 км (проверено лично!).

Немного дороже можно купить комплект радиостанций на 69 каналов, 38 субканалов, с режимами скремблирования, голосового управления и мощностью около 0,5-1 Вт.

Но пользоваться такими радиостанциями в городе все же проблематично (дальности более 1 км достигнуть очень сложно), здесь удобнее сотовый телефон. Другое дело -загородные прогулки, активный отдых, дальние поездки на нескольких автомобилях. Но это бывает не часто, и большую часть времени радиостанции лежат без дела, дожидаясь вашего отпуска или выходных.

Поэтому, будет не лишним найти этим средствам связи другие сферы применения. Например, организовать с их помощью систему радиоуправления.

Практически у всех радиостанций данного типа есть разъем для подключения головной проводной гарнитуры, представляющей собой связанные гибким проводом наушник на одно ухо, микрофон с переключателем «прием - передача» и разъем типа разъема от стереотелефонов для аудиоплейера.

Схема гарнитуры и исполнительного блока

На рисунке 1 показана схема такой гарнитуры. Кнопка S1 служит для включения передачи, когда она замкнута между двумя выводами разъема Х1 включается сопротивление 1 кОм.

Схема гарнитуры для радиостанции

Рис. 1. Схема гарнитуры для радиостанции.

В разомкнутом состоянии кнопки здесь 1,6-2 кОм. В самом простом случае можно организовать одноканальное радиоуправления используя однокаскадный детектор - ключ с реле на выходе (рис. 2).

Схема блока с исполнительным реле для подключения к радиостанции

Рис. 2. Схема блока с исполнительным реле для подключения к радиостанции.

При этом одна из радиостанций будет служить пультом управления (нужно подать сигнал вызова на нужном канале), а ко второй нужно вместо гарнитуры подключить схему по рис. 2.

При приеме команды сигнал НЧ через Х1 поступит на рефлексный каскад на VТ1. Он усилится, затем продетектируется диодами VD1 и VD2 в постоянное напряжение, которое сложится с напряжением, созданным на базе транзистора резистором R1 и откроет транзистор на столько, что сработает реле.

Налаживание данной схемы сводится к установке режима работы транзистора подбором сопротивления R1 (по уверенному срабатыванию) и к согласованию по уровню выходного напряжения выхода радиостанции (с помощью подстроечного резистора R3).

Составной транзистор КТ972 можно заменить двумя транзисторами, например, КТ815 и КТ315, включенных по схеме Дарлингтона. Реле К1 BS115A, с обмоткой на 5V. Сойдет любое другое малогабаритное электромагнитное реле. А вот герконовое реле в этой схеме может «залипнуть», так как обычно герконовые реле имеют очень малое напряжение отпускания (в несколько раз ниже напряжения срабатывания).

Улучшение схемы

Недостатки схемы показанной на рис. 2 очевидны. Схема только одноканальная и будет реагировать на любые помехи и сигналы от ваших «соседей по эфиру».

Обеспечить помохозащищенность и реакцию исключительно только на свой сигнал, можно используя систему частотного или тонального кодирования. На рисунках 3 и 4 показаны схемы кодера и исполнительного устройства системы с тональным кодированием на основе двух микросхем LM567CN (Л.1).

Принципиальная схема кодера сигналов

Рис. 3. Принципиальная схема кодера сигналов.

Принципиальная схема одного канала декодера сигналов

Рис. 4. Принципиальная схема одного канала декодера сигналов.

Эта микросхема представляет собой узел декодера тонального сигнала. То есть, при подаче на её вход (вывод 3) НЧ сигнала определенной частоты, на её выходе (вывод 8) открывается ключ, замыкающий на общий минус.

Схема построена на основе частотного селектора с ФАПЧ, и в ней используется генератор образцовой (опорной) частоты, частота которого должна быть равна частоте сигнала, на который нужно реагировать.

Это обстоятельство (Л.1) позволяет на LM567 делать не только декодер, но и кодер, в котором будет использоваться только генератор данной микросхемы.

На рисунке 3 показана схема кодера. Частота генерации зависит от цепи R1-C2. Импульсы снимаются с вывода 5 А1 и поступают на микрофонный вход радиостанции.

Резистор R3 нужен для того, чтобы радиостанцию переключить в режим передачи при замыкании S1. Сопротивление этого резистора нужно подобрать под конкретную модель радиостанции, чтобы при замыкании S1 радиостанция переходила на передачу.

Резистор R2 образует с резистором R3 делитель, задача которого уменьшить уровень НЧ сигнала, подаваемого на микрофонный вход радиостанции до оптимального, для данной радиостанции. Контакт разъема для наушника здесь не используется, поэтому оставлен свободным.

Схема декодера показана на рисунке 4. Здесь микросхема LM567CN работает по типовой схеме. Номиналы R3 и С4 должны быть точно такими, как R1 и С2 в схеме кодера (рис. 3).

Резистор R1 (рис. 4) включен вместо наушника. Он нагружает УНЧ радиостанции, чтобы он мог работать в нормальном режиме.

А так же, с его помощью устанавливается оптимальный уровень НЧ сигнала, который подается на вход А1. Резистор R2 держит радиостанцию в режиме приема. В некоторых моделях R2 не нужен.

При поступлении НЧ сигнала «своей» частоты открывается выходной ключ А1 (вывод 8), это приводит к открыванию ключа VT1, и, следовательно, к срабатыванию реле К1.

Схема на несколько команд

Аналогичным образом можно сделать схему на несколько команд. На рисунках 5 и 6 показана схема кодера и декодера на четыре команды.

Схема кодера (рис. 5) отличается от схемы, показанной на рисунке 3, наличием четырех кнопок S1-S4, переключающих резисторы разных сопротивлений в составе RC-цепи, определяющей частоту генерации.

Схема пульта с четырьмя кнопками для системы дистанционного управления на основе УКВ раций

Рис. 5. Схема пульта с четырьмя кнопками для системы дистанционного управления на основе УКВ раций.

Таким образом, генератор может генерировать сигналы четырех разных частот, каждая из которых является кодом команды. А кнопки S1-S4 служат для выбора команды.

Приставки к УКВ радиостанции для дистанционного управления

Рис. 6. Схема четырехканального исполнительного устройства для дистанционного управления на основе УКВ раций.

Схема декодера (рис. 6) значительно сложней, так как в ней на каждую команду нужен свой отдельный декодер, настроенный на свою частоту. Поэтому, здесь четыре микросхемы LM567 (по числу команд). В остальном все работает аналогично схеме на рис. 4.

Одновременно передавать несколько команд невозможно, так как нажатие нескольких кнопок приводит к параллельному включению нескольких резисторов составляющих частотозадающую RC-цепь, и частота выходного сигнала не будет соответствовать ни одной из команд, либо произойдет случайное включение одной из команд.

Если нужно передавать несколько команд, можно сделать кодер, состоящий из нескольких отдельных генераторов, каждый из котрых настроен на частоту своей команды. Сигналы с выходов этих генераторов нужно суммировать с помощью простейшего микшера, и в таком виде подавать на микрофонный вход радиостанции.

В таком случае, команды можно включать включая питание отдельных генераторов. Все схемы питаются от отдельных от радиостанции источников, так как напряжения 3,6V, которым питается радиостанция недостаточно для работы микросхем LM567.

Электромагнитные реле BS115A имеют обмотку на номинальное напряжение срабатывания 5V, и максимальный ток в цепи коммутации 10А. Можно использовать другие реле с аналогичными параметрами.

Число команд может быть больше или меньше, но более десяти команд сделать проблематично (могут быть ошибки от приема команд соседними по частоте каналами).

Аналогичным образом можно приспособить радиостанции для передачи сигнала от системы охраны гаража или подсобного помещения, конечно, при условии уверенного приема.

Хочу заметить, что стоимость самых дешевых моделей УКВ-радиостанций на 433-446 МГц уже опустилась до такого уровня, что, наверное, уже можно говорить о том, чтобы эти радиостанции использовать как «заготовки» (радиомодули) для создания различных средств приема-передачи данных, сигналов управления, сигналов от различных удаленных датчиков, систем.

Даже, если это потребует разборки радиостанции и существенного вторжения в её схему, делающего невозможной работу радиостанции по своему изначальному назначению.

Андреев С. РК-02-08.

Литература: 1 Справочник. Тональный декодер LM567.

РК-06-2006.


1 58 Дистанционное управление
дистанционное управление УКВ приставка
Написать комментарий:

cashback