Дистанционное управление ВДУ
Feb. 5th, 2018 03:55 am![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
zepeteБывают двух типов: радио или инфракрасные.
Радио (rf rcu).
Такие пульты отличаются от ИК ПДУ тем, что их не надо направлять на приемник и работают сквозь легкие препятствия.
В интернетах иногда пишут, что они все совместимые, но это не так. У них только вид совместимый. В реальности они отличаются несущей частотой, типом модуляции, параметрами модуляции и кодировкой.
Наиболее распространены пульты работающие на частоте 433 МГц. Могут быть еще пульты с несущей частотой равной 315, 470, 868, 915 МГц. Простые пульты, которых большинство, используют амплитудную модуляцию (ASK), хотя может быть и частотная (FSK).
Если учитывать только пульты работающие на частоте 433 МГц с амплитудной модуляцией, то пульты могут оказаться нескольких типов.
Если изучить datasheet на эти микросхемы, то, кроме разницы в кодировании, обнаружиться зависимость продолжительности импульсов от напряжения питания и номиналов резисторов, что тоже может сделать пульты несовместимыми.
Эти пульты почти всегда имеют 4 кнопки, но использоваться может меньше, это сделано не просто так, а для задействования всех возможностей большинства микросхем кодировщиков, которые чаще всего имеют 4 вывода для подключения кнопок.
Также в интернетах пишут, что они могут быть рассчитаны на разные частоты, но судя по datasheet на микросхемы кодировщиков, это не так: в них указывают генератор без кварца.
Недобросовестные отечественный продавец автосигнализаций аутоден утверждает, что в таких пультах используются 12 вольтовые батарейки из-за использования плохих электронных компонентов, которые не работают при напряжении равном 3В.
Инфракрасные (ir rcu).
Они отличаются тем, что их надо направлять на приемник и не работают вне прямой видимости приемника.
Схема пульта от моего ВДУ geagood, аналогичная конструкция у большинства пультов.
Фотографии пульта
По похожей схеме сделано большинство пультов. Они могут отличаться применяемыми батарейками: сейчас переходят на батарейки cr2032. Остальное несущественно.
В интернетах ходит четыре заблуждения про них.
1. Можно легко переделать в радио пульт, достаточно светодиод заменить на передатчик 433МГц и в приборе заменить фотоприемник на радиоприемник. Так переделать невозможно, так как ПДУ выдает сигнал в виде импульсов на частоте около 40 кГц, а фотоприемники - это интегральные триоды, которые на выходе выдают сигнал отфильтрованный от частоты модуляции. Поэтому для такой замены придется в принимающей части тоже делать выделение огибающей или на выходе радиоприемника ставить светодиод светящий в этот приемник.
Осциллограмма на светодиоде в пульту от ВДУ geagood.
2. Для увеличения дальности надо последовательно с установленным сид поставить еще один. Это непомогает, так как на каждом диоде будет падать меньше напряжение и ток даже уменьшится, а значит излучаемый свет измениться незначительно. Возможно даже лучше поможет замена транзистора на составной без добавления LED, так как транзистор открывается неполностью: на временной диаграмме выше падение напряжения на светодиоде равно 2В, хотя напряжение питания 3В.
Осциллограмма на двух последовательно соединенных светодиодах в пульту от ВДУ geagood. На ней видно увеличение общего напряжения до 3В, а значит уменьшение тока через светодиоды.
3. Для увеличения дальности надо поставить параллельно еще один светодиод. Это не поможет в большинстве случаев, так как управляющий транзистор даже с одним справляется с трудом.
4. Для увеличения дальности надо поставить фиксирующий конденсатор большей емкости. Это не поможет, так как при свежей батарейке конденсатор бесполезен, но он ускорит разряд в режиме ожидания, так как увеличиться ток утечки. Если менять конденсатор на большую емкость, то надо на более качественный у которого ток утечки хотя бы не больше.
Для того, что бы ИК ПДУ работал как Радио ПДУ я увеличил мощность излучения. Для этого изменил схему усиления с одного транзистра 8550 на двухтактный эмиттерный повторитель и вместо одного сид установил 8 штук. В результате он стал работать подобно радио ПДУ, то есть приемник стал реагировать на нажатия кнопки при любом положении пульта. Конструкцию можно еще улучшить: добавить еще один каскад усиления, так как его недостаточно, на светодиодах падает напряжение значительно меньше 3 В, но так как ПДУ работает, то усложнять схему еще одним каскадом не стал.
Особенности этой схемы.
1. В ней нельзя использовать МОП-ПТ, так как усилитель работает на частоте 38 кГц, а полевые транзисторы по входу являются конденсаторами емкостью около 1нФ, которые за это время не успеют перезарядиться. Для работы на этой частоте для них используют специальные драйверы/усилители, которые выдают сигнал мощнее, чем мой усилитель.
2. Основной элемент - это составной транзистор Q2. Используется составной транзистор, так как необходимо очень большое усиление тока: на этикетке к микросхеме кодера указан ток выхода около 1-5 мА, а светодиоды потребляют около 400-2000мА. Как показывает осциллограмма, даже существующего усиления недостаточно.
3. Редкий транзистор KSB601 (Q2) можно заменить на bdx54.
4. Триод обратной проводимости Q1 ускоряет запирание Q2. Благодаря нему напряжение на светодиодах падает до нуля при запертом Q2, чего не было даже в оригинальной схеме с меньшим током нагрузки: в оригинальной схеме напряжение падало до 560мВ. В оригинальной схеме это было некритично (560мВ соответствует силе тока меньше 1 мА), но в новой схеме используется более медленный транзистор и сила тока больше.
5. Мощность инфракрасных севетодиодов очень сильно зависит от модели. Иногда даже СИД диаметром 3 мм может излучать в 5 раз больше диода диаметром 5 мм. Для сравнения несколько ВАХов.
6. Если в пульте выходной транзистор был обратной проводимости (напрмер s8050), то тогда полярность схемы меняется на обратную: Q1 меняется на s8550 и Q2 на bdx53, коллектор Q1 и все led подключаются к минусу питания, а коллектор q2 к плюсу.
Радио (rf rcu).
Такие пульты отличаются от ИК ПДУ тем, что их не надо направлять на приемник и работают сквозь легкие препятствия.
В интернетах иногда пишут, что они все совместимые, но это не так. У них только вид совместимый. В реальности они отличаются несущей частотой, типом модуляции, параметрами модуляции и кодировкой.
Наиболее распространены пульты работающие на частоте 433 МГц. Могут быть еще пульты с несущей частотой равной 315, 470, 868, 915 МГц. Простые пульты, которых большинство, используют амплитудную модуляцию (ASK), хотя может быть и частотная (FSK).
Если учитывать только пульты работающие на частоте 433 МГц с амплитудной модуляцией, то пульты могут оказаться нескольких типов.
| Тип микросхемы кодировщика | Длина данных (бит) |
| ev1527, rt1527, fp1527, fp527, pt2240, PT4203 | 20 |
| ht12 | 12 |
| ht600, 680, 6207 | 17 |
| ht6026 | 9 |
| ht6p20 | 20 |
| pt2260, pt2262, pt2264, sc2260 | 12 |
| pt2283 | 34 "rolling code" |
Если изучить datasheet на эти микросхемы, то, кроме разницы в кодировании, обнаружиться зависимость продолжительности импульсов от напряжения питания и номиналов резисторов, что тоже может сделать пульты несовместимыми.
Эти пульты почти всегда имеют 4 кнопки, но использоваться может меньше, это сделано не просто так, а для задействования всех возможностей большинства микросхем кодировщиков, которые чаще всего имеют 4 вывода для подключения кнопок.
Также в интернетах пишут, что они могут быть рассчитаны на разные частоты, но судя по datasheet на микросхемы кодировщиков, это не так: в них указывают генератор без кварца.
Недобросовестные отечественный продавец автосигнализаций аутоден утверждает, что в таких пультах используются 12 вольтовые батарейки из-за использования плохих электронных компонентов, которые не работают при напряжении равном 3В.
В недалеком прошлом выбор элементов питания для брелоков не был столь разнообразен. Это были два хорошо известных элемента питания А23 и 27А, с батарейкой 12 вольт. Запас мощности этих элементов невысок, 20-40 мА/ч для 27А и 40-60 мА/ч для более крупного собрата А23.Это обман. Практически все вышеперечисленные микросхемы работают при напряжении 3В, а генератору на одном транзисторе достаточно, вообще, 2 В. В 90-х годах прошлого века было тоже самое, так как функции кодера в радио ПДУ не отличаются от функции микросхемы в ИК ПДУ, а их в 90-х годах было полно всяких и работающих от двух батареек AA (316), а транзисторы появились, вообще больше 50 лет назад. Тем не менее до сих пор большинство пультов работает от батареек рассчитанных на 12В.
Практически все брелоки автосигнализаций 90-х годов прошлого столетия имели угадывающуюся форму этих крупных элементов, явно проступающих через пелену дизайн-решения. Дело в том, что до сравнительно недавнего времени, не было ни интегральных кодеров, надежно работающих на напряжении ниже 5 вольт, ни возможности построить эффективный передатчик, работающий на низком напряжении питания. С развитием сотовой телефонии и рынка различных, дистанционно управляемых устройств, ситуация изменилась, производители микроэлектроники просто наводнили рынок низковольтными интегральными решениями. Теперь доступны и процессоры, и интегральные кодеры, с напряжением питания менее 2 вольт.
Инфракрасные (ir rcu).
Они отличаются тем, что их надо направлять на приемник и не работают вне прямой видимости приемника.
Схема пульта от моего ВДУ geagood, аналогичная конструкция у большинства пультов.
Фотографии пульта
По похожей схеме сделано большинство пультов. Они могут отличаться применяемыми батарейками: сейчас переходят на батарейки cr2032. Остальное несущественно.
В интернетах ходит четыре заблуждения про них.
1. Можно легко переделать в радио пульт, достаточно светодиод заменить на передатчик 433МГц и в приборе заменить фотоприемник на радиоприемник. Так переделать невозможно, так как ПДУ выдает сигнал в виде импульсов на частоте около 40 кГц, а фотоприемники - это интегральные триоды, которые на выходе выдают сигнал отфильтрованный от частоты модуляции. Поэтому для такой замены придется в принимающей части тоже делать выделение огибающей или на выходе радиоприемника ставить светодиод светящий в этот приемник.
Осциллограмма на светодиоде в пульту от ВДУ geagood.
2. Для увеличения дальности надо последовательно с установленным сид поставить еще один. Это непомогает, так как на каждом диоде будет падать меньше напряжение и ток даже уменьшится, а значит излучаемый свет измениться незначительно. Возможно даже лучше поможет замена транзистора на составной без добавления LED, так как транзистор открывается неполностью: на временной диаграмме выше падение напряжения на светодиоде равно 2В, хотя напряжение питания 3В.
Осциллограмма на двух последовательно соединенных светодиодах в пульту от ВДУ geagood. На ней видно увеличение общего напряжения до 3В, а значит уменьшение тока через светодиоды.
3. Для увеличения дальности надо поставить параллельно еще один светодиод. Это не поможет в большинстве случаев, так как управляющий транзистор даже с одним справляется с трудом.
4. Для увеличения дальности надо поставить фиксирующий конденсатор большей емкости. Это не поможет, так как при свежей батарейке конденсатор бесполезен, но он ускорит разряд в режиме ожидания, так как увеличиться ток утечки. Если менять конденсатор на большую емкость, то надо на более качественный у которого ток утечки хотя бы не больше.
Для того, что бы ИК ПДУ работал как Радио ПДУ я увеличил мощность излучения. Для этого изменил схему усиления с одного транзистра 8550 на двухтактный эмиттерный повторитель и вместо одного сид установил 8 штук. В результате он стал работать подобно радио ПДУ, то есть приемник стал реагировать на нажатия кнопки при любом положении пульта. Конструкцию можно еще улучшить: добавить еще один каскад усиления, так как его недостаточно, на светодиодах падает напряжение значительно меньше 3 В, но так как ПДУ работает, то усложнять схему еще одним каскадом не стал.
Особенности этой схемы.
1. В ней нельзя использовать МОП-ПТ, так как усилитель работает на частоте 38 кГц, а полевые транзисторы по входу являются конденсаторами емкостью около 1нФ, которые за это время не успеют перезарядиться. Для работы на этой частоте для них используют специальные драйверы/усилители, которые выдают сигнал мощнее, чем мой усилитель.
2. Основной элемент - это составной транзистор Q2. Используется составной транзистор, так как необходимо очень большое усиление тока: на этикетке к микросхеме кодера указан ток выхода около 1-5 мА, а светодиоды потребляют около 400-2000мА. Как показывает осциллограмма, даже существующего усиления недостаточно.
3. Редкий транзистор KSB601 (Q2) можно заменить на bdx54.
4. Триод обратной проводимости Q1 ускоряет запирание Q2. Благодаря нему напряжение на светодиодах падает до нуля при запертом Q2, чего не было даже в оригинальной схеме с меньшим током нагрузки: в оригинальной схеме напряжение падало до 560мВ. В оригинальной схеме это было некритично (560мВ соответствует силе тока меньше 1 мА), но в новой схеме используется более медленный транзистор и сила тока больше.
5. Мощность инфракрасных севетодиодов очень сильно зависит от модели. Иногда даже СИД диаметром 3 мм может излучать в 5 раз больше диода диаметром 5 мм. Для сравнения несколько ВАХов.
6. Если в пульте выходной транзистор был обратной проводимости (напрмер s8050), то тогда полярность схемы меняется на обратную: Q1 меняется на s8550 и Q2 на bdx53, коллектор Q1 и все led подключаются к минусу питания, а коллектор q2 к плюсу.
