無線遠隔操作装置 Cyclops。スキーム、説明

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ワイヤレス遠隔操作装置「サイクロプス」。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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オペレーターの介入なしに、特定のプログラムに従って機器 (テレビ、ビデオデッキ) を制御する必要がある場合があります。これは、ビデオ監視システムなどで必要になる場合があります。無線機器用の従来の汎用メモリリモコンは、外部制御信号に依存する特定の一連の動作が必要となるため、ここではほとんど役に立ちません。提案されたデバイスはこのタスクを実行します。

最近、家庭用ビデオ機器 (TV、VCR) には、ドアビデオカメラ、領域や物体を監視するためのカメラなど、新しいデバイスが補充されています。これは、デバイスのオン/オフを制御できるデバイスの必要性を意味します。指定されたプログラムに従って、できれば変更せずに。そのようなデバイスの XNUMX つを以下に示します。

監視システムの一部として家庭用テレビやビデオ機器を遠隔制御するために設計されています。このデバイスを使用すると、テレビとビデオデッキの電源を自動的にオンにすることができます。これにより、ビデオアイと隠しカメラの使用が簡単になり、モニターを購入する必要がなくなります。

「CYCLOPS」は、デジタルディスプレイ、XNUMX つのコントロールボタン、側面にある IR 受信ウィンドウとリモート IR エミッターを備えた小型のデバイスです。このデバイスはユーザーの都合の良い場所に設置でき、IR エミッターはテレビやビデオデッキの反対側の壁または家具に取り付けられます。

装置の「スキーム」を図1に示します。

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まず、家庭用機器のリモコンからコマンドを送信する原理を簡単に説明します。 IR チャネル経由で送信する情報をエンコードするには、いくつかの方法があります。 43,5 つ目は高周波変調です。 XNUMX kHz に近い搬送周波数は、比較的低周波数の情報パッケージで変調されます。これにより、部屋の赤外線背景の一定成分を取り除くことができます。 XNUMX 番目の方法 - コマンドは「MANCHESTER」コードの形式で提示されます。これは長いゼロまたは単一の状態を持たないため、干渉から十分に保護されます。一部のメーカーでは、リモコンのバッテリー寿命を節約するためにワンタイムコード送信方式を使用しています。リモコンのキーを押すと、コマンドコードを含むパケットが最初に送信され、次に押されたキーを押し続けるコードを含む比較的短いパケットが続きます。

デバイスのタスクは、コマンドを受信してデコードし、それらを不揮発性メモリに書き込み、その後、外部から信号を受信すると、これらのコマンドを特定のシーケンスでブロードキャストすることです。作業の品質は、コマンドの受信精度に大きく依存します。

モジュール BL1 (カラー TV の標準的なシングルチップ光検出器) は、リモコンからコマンドを入力するように設計されています。モジュールの出力から、定数成分が除去された不活性デジタルシーケンスがマイクロコントローラー DD3.2 の入力 P1 に供給されます。

このデバイスではかなり高い要件が課されるため、既製の光検出器を使用することをお勧めします。現在、さまざまなタイプの光検出器が店頭で販売されています。

受信したコマンドに関する処理された情報は、特殊な形式で DS1 ROM に保存されます。コントローラDD1.0の出力P1から生成されたコードシーケンスは要素DD2.4の入力に供給され、要素DD2.3はDD27,2とともにXNUMXμsの繰り返し周期を有するパルス発生器を形成する。ほとんどのシングルチップ光検出器、リモコンからコマンドを受信する家庭用機器は統合されており、同じ搬送波周波数パラメータを持っているため、このパラメータはできるだけ正確に維持する必要があります。

要素 DD2.4 の出力から、コードシーケンスが電流増幅器 (トランジスタ VT2) に供給されます。トランジスタには 1 つの IR エミッタダイオード BI2 および BI156 が負荷されています。ビデオ機器自体の管理も行います。 AL145A と AL15A という異なるタイプのダイオードが選択されたのは偶然ではありません。実際、さまざまなメーカーのさまざまなテレビやビデオ機器のリモコンパネルからの放射の波長は異なる場合があります。したがって、より広い発光スペクトルを得るために XNUMX つの異なるダイオードが使用されます。十分な電力がない場合 (これは、機器が別の場所にある場合に発生します)、抵抗 RXNUMX を選択して LED の数を増やすことができます。

CYCLOP デバイスには 1 つのユニバーサル入力があります。入力 1 - フォトカプラ U12 でガルバニック絶縁付き - は 220 V の入力 DC 電圧用に設計されていますが、クエンチングコンデンサを介して接続されている場合は、〜 2 V のネットワークでも動作できます (たとえば、家のベルを接続するなど) ）。入力 1 はシュミットトリガの入力で、トランジスタ VT2.2 と要素 DD12 に組み込まれています。この入力は、XNUMX V とマイクアンプまたはオーディオインターコムからのアナログ信号の両方に使用できます。

両方の入力からの信号はデジタルフィルターを通過し、その透過係数はソフトウェアによって設定されます。どちらの入力も任意のエッジでトリガーできるため、デバイスをさまざまなセンサーとともに使用できます。

このデバイスは、厚さ 2 mm の片面箔ガラス繊維からなるプリント基板 (図 1,5) 上に組み立てられます。表面実装用の抵抗器 R17 ～ R32 ～ R1 ～ 12 またはその他 (導体の側面からプリント基板にはんだ付けされます)。表面実装抵抗器がない場合は、ドリルで穴を開け、従来の MLT 0,125 を垂直に取り付けることができます。デジタル LED インジケータ HG1 (King Bright) は、抵抗器 R23、R24、R31、R32 を介してプリント側から基板にはんだ付けされます。また、ポイントアップに位置しています。コントロールボタンも印刷面にあります。スタビライザー DA1 はボードにネジで固定されており、その下のフォイルはヒートシンクとして機能します。

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プログラムはマスターオシレータの周波数が 24 MHz であることを考慮して書かれています。ちなみに、水晶共振子は10 MHz以上の異なる周波数で使用できます。 IR 光検出器 BL1 - TV および VCR の船井、サムスン、LG から。スロットルL1 - DM-0,1。 DD1 マイクロコントローラー (ATMEL) は、ボードにはんだ付けされたパネルに取り付けられています。

デバイスをプログラミングするときは、干渉の影響を軽減するために、接続ワイヤをできるだけ短くする必要があります。光検出器の窓は、赤外線のみを透過する光フィルターで閉じることが望ましい。リモコンはデバイスから 10 ～ 60 cm の距離に置く必要があります。テレビまたはテープレコーダーのリモコンからのコマンドは、デバイスのメモリに入力されます。通話ボタンの外部センサーからのコマンドにより、デバイスは指定されたプログラムを実行します。つまり、テレビとビデオデッキの電源を入れるか切り替えます。

コントロールパネルには 16 つのボタンとディスプレイがあります。ユーザーはボタンを使用してさまざまなオプションを選択できます。デバイスのメモリは 16 のセクション (プログラム) に分割されており、各セクションは XNUMX のステップ (ハードウェア制御コマンド) で構成されます。

ビデオ監視システムのデバイスを正常かつ効率的に動作させるには、プログラムをメモリに正しく入力する必要があります。プログラミングの原理をより深く理解するために、例を考えてみましょう。たとえば、ドアホンで電話をかけるときに、テレビの電源を 15 秒間オンにしてからオフにし、録画のために VTR の電源を 30 秒間オンにしてからオフにする必要があるとします。一部の TV では電源を入れた後すぐにリモコンからコマンドを受信できないため、ビデオアイが接続されている TV のビデオ入力 (AV) をオンにする前に 5 秒待つ必要があります。

テレビやビデオデッキのリモコンを使ってこれらの操作をどのように実行できるかを想像してみてください。

TVリモコンの電源ボタンを押します。
5 秒待ってから、テレビのリモコンの AV fn ボタンを押します。
VCRリモコンの電源ボタンを押します。
ビデオデッキのリモコンの AV 入力ボタンを押します。
VCRのリモコンのRECボタンを押します。
15 秒待ってから、テレビのリモコンのオフボタンを押します。
さらに15秒待ってから、VCRのリモコンのオフボタンを押します。

それでは、この制御アルゴリズムを CYCLOP デバイスのプログラムに変換してみましょう。

TVリモコンの電源ボタンを押します。
VCRリモコンの電源ボタンを押します。
ビデオデッキのリモコンの AV 入力ボタンを押します。
ビデオデッキのリモコンのRECボタンを押します。デバイスは各コマンドを実行するのに 1 秒かかります。したがって、VCR のコマンドが実行されている間、TV にはすでにわずかな一時停止 (3 秒) が生じます。
2秒待ってから、TVリモコンのAV入力ボタンを押します。
15 秒待ってから、テレビのリモコンのオフボタンを押します。
さらに14秒待ってから、VCRのリモコンのオフボタンを押します。

プログラムを設計するときは細心の注意を払う必要があります。考慮されている例では、監視システムの動作のすべての機能が考慮されているわけではなく、家庭用機器は多くの場合、異なるアルゴリズムに従って動作し、異なる応答時間になります。

デバイスにはXNUMXつの動作モードがあります。

モード「プログラム」-プログラミング

「PROGRAM」モードは、SB1「モード」ボタンを押すとオンになります。ディスプレイには「00」と表示されます（先頭のドットはプログラミングがオンであることを示します）。プログラムがすでに入力されており、その一部を修正する必要がある場合は、SB2「<<<」または SB3「>>>」ボタンを使用して選択します。

表示の最初の文字は、0 進数コードでダイヤルされているプログラムの番号 (XNUMX - 最初、F - XNUMX 番目) であり、XNUMX 番目の文字 - プログラム内のステップ (コマンド) の序数です。 XNUMX進数のコード。

使用するコントロールパネルの種類に注意してください。実際、リモート制御システムでは数種類のコマンドが使用されます。 TV または VCR での動作の違いはまったく見えないかもしれませんが、これらのコマンドは異なる方法で CYCLOP デバイスに入力されます。単純なコマンド (省電力なし) の場合は、すべてが単純です。ワンクリック、ワンコマンドです。異なる種類のコマンドを入力する場合は、送信されたコマンドを「CYCLOPS」が理解できるように、リモコンの同じボタンを XNUMX 回クリックする必要があります。違いは、デバイスを操作するとすぐにわかります。コマンドが確実に決定されるまでは、次のステップに進むことはできません。

コマンドを決定すると、デバイスは次のプログラミングステップに進みます。ディスプレイ上の数字が 1 つ増加します。コマンド間の休止時間をプログラムに入力したり、次のコマンドを入力したりできるようになりました。一時停止時間は「<<<」または「>>>」ボタンでダイヤルし、256 ～ 1 秒の範囲で変更できます。押すたびに 1 秒の遅延が追加され、合計時間が秒単位でディスプレイに XNUMX 進数コードで表示されます。これらのボタンを押すたびに、ディスプレイには、ちょうど与えられたコマンドの後に実行される遅延時間が約 XNUMX 秒間表示されます。デフォルトでは、可能な最小値は XNUMX 秒です。

SB1 の「モード」ボタンを押してプログラムのすべてのステップを設定した後、プログラミングを中断し、SB2 および SB3 ボタンを使用して次のプログラムを選択して入力することができます。「モード」ボタンをもう一度押すと、デバイスは「WORK」モードに切り替わります (これについては後述します)。

プログラミング中に、以前にすでに入力されたコマンドが入力された場合、そのコマンドはメモリ内の別の場所に割り当てられず、その番号のみがプログラム内に配置されます。コマンドの最初の導入と繰り返しの導入は、次のように区別できます。最初の入力中に、デバイスがメモリ内に既にあるコマンドのいずれとも認識されない場合、ディスプレイの 0 番目の見慣れた状態でインジケーターにドットが表示されます ( '0'XNUMX)、リモコンのボタンを放すまで維持されます。同じ場合、デバイスが入力されているコマンドがすでにメモリに保存されているコマンドの中にあることを検出した場合、XNUMX 番目の親密度にはドットは表示されません。

この機能は、デバイスがコードをキャプチャしているかどうかを判断するのに役立ちます。同じコマンドを繰り返し入力し、最初のコマンドを除くすべての試行または一部の試行で XNUMX 番目の親しみやすさにドットの出現が伴う場合、コードは不確実に決定されます。デバイスとリモコンの間の距離を選択するか、アパート内の過度の赤外線背景を取り除く必要があります（庭で太陽が明るく輝いている場合はカーテンを引くなど）。

ここで、同じボタンを XNUMX 回押すと、互いにわずかに異なるコードを生成するリモコンが存在する場合があることに注意してください。たとえば、SAMSUNG TV の XNUMX 台のリモコンでは、奇数回押すたびに最後のビットが XNUMX に等しくなりますが、偶数回の場合はこのビットが XNUMX に等しくなります。この機能はデバイスの動作には影響しません。

"テストモード

「TEST」モードはプログラムのデバッグやチェックを目的としています。これは、コマンドとプログラムのチェックの XNUMX つのセクションで構成されます。これらのモードにはプログラミングモードから入ることができます。

SB2 ボタンと SB1 ボタンを同時に押すと、ディスプレイに L0 が表示されます。記号 L はコマンドのチェックを意味し、数字 0 はコマンドの番号 (最初の番号) を示します。 SB2、SB3ボタンで確認するコマンドを選択できます。 SB1 ボタンを押すと、デバイスは選択したコマンドを再生します。

ボタン SB3 と SB1 を同時に押すと、ディスプレイに NO が表示されます。このモードでは、プログラム全体を確認できます。 SB2、SB3ボタンでチェックする番組を選択できます。 SB1 ボタンを押すと、デバイスは選択したプログラムを再生します。これにより、個々のコマンドやプログラム全体の動作を確認することができます。少なくとも XNUMX つのコマンドが失敗した場合は、デバイスをより慎重に再プログラムする必要があります。

プログラムの実行中にエラーが見つかった場合、「PROGRAM」モードに戻り、プログラムのみを書き直すことが可能です。

「TEST」モードに入ったときに押したのと同じボタンをもう一度押すと、「TEST」モードを終了できます。

ワークモード

「WORK」モードがメインです。ユーザーは、デバイスが動作するかどうかに応じて、メモリに記録されるプログラムの番号を選択できます。

「WORK」モードでの表示読み取り値の例: 10、3、または 04 の文字が点滅します。これは、任意の入力からのパルスを待機するモードです。最初の桁は入力 1 から開始されるプログラムの番号を示し、2 桁目は入力 2 から開始されるプログラムの番号を示します。ディスプレイに数字の代わりにダッシュが表示される場合、これは、入力 3 から開始されるプログラムの番号を示します。対応する入力が無効になり、デバイスはインパルスに応答しなくなります。ディスプレイ上で XNUMX つのダッシュが点滅すると、両方の入力が無効になり、「CYCLOPS」はプログラムを実行しません。 SBXNUMX および SBXNUMX ボタンを使用して、各入力のプログラムを選択できます。

一定時間内に入力パルスが受信されない場合、ディスプレイはオフになり、デバイスは何も表示せずに「WORK」モードで動作し続けます。この機能は、ディスプレイが過度の注目を集めないようにするために必要です。 SB2 または SB3 ボタンを押すと、ディスプレイがオンになります。ディスプレイがオフになるまでの時間間隔は、デバイスのパラメータで設定されます。

アクティブモード

デバイスが「WORK」モードにあり、プログラムが定義されている入力のいずれかがパルスを受信すると、デバイスは「ACTIVE」モードになります。パルス持続時間は特定の値 (パラメーターセクションのパラメーター P0 または P1) を超える必要があります。これは、干渉の侵入の結果として発生する可能性のある短いパルスによるデバイスの誤警報を防ぐために必要です。「ACTIVE」モードに切り替えた直後、CYCLOP はこの入力に対して定義されたプログラムの実行を開始します。ディスプレイには、XNUMX 本の水平線の形の特別なシンボルと、送信されているコマンドの番号が表示されます。現時点では、デバイスはボタンの押下や入力パルスの繰り返しを認識できません。プログラムが終了すると、デバイスは「WORK」モードに戻ります。

パラメータモード

このモードはデバイスのプログラミング中にのみ必要です。ボタンSB2とSB3を同時に押すと、プログラミングモードから入ることができます。

このモードで設定できるパラメータをリストします。

P0 - 1 番目のチャネルのガードインターバル (0 - FF) (1/100 秒)。
Р1 - 2 番目のチャネルのガードインターバル (0 -FF) (1/100 秒)。
P2-パック内の小包の数（2-32）。
РЗ-区画間の間隔（40-95％）。
P4は、水晶振動子の周波数MHzです。
P5-<予約済み>。
P6 - 最初のエントリのプログラム番号。
P7 - 2 番目の入力のプログラム番号。
P8-インジケーターを消す時間、s。
1_x-各チーム。
Hx-各プログラム。

パラメータ RO および P1 は 0,01 分の 2,56 秒単位で設定されるため、1 ～ 2 秒の値を取ることができます。パラメータ RO または P50 をゼロに設定すると、信号レベルの最初の変化によってデバイスが確実にトリガされます。入力のアクティブレベルは、デバイスが「WORK」モードに切り替わった瞬間に入力で利用可能なレベルとは反対のレベルです。周波数 1 Hz の交流電圧を入力 50 に印加する必要がある場合、パラメータ P0,01 をゼロに設定する必要があります。この場合、入力には周波数 XNUMX Hz および持続時間の脈動電圧が含まれるためです。 XNUMX秒未満。

パラメータ P2 は、デバイスがプログラムの各ステップを実行するときにコマンドコードを送信する回数を設定します。このパラメータは、制御対象 (TV または VCR) がコマンドの送信について不確かな状況で必要になります。通常は 2 ～ 3 の値で十分です。

パラメータ P3 の意味は、コマンドの長さ (時間単位) のパーセンテージとして表される、バーストでコマンドを送信する間隔です。リモコンからのコマンド間の「独自の」間隔は測定されず、メモリにも記録されないため、これは念のために導入されました。実践では、指定された調整限界内では、このパラメータはほぼ完全に非重要であることが示されています。

図に示されている周波数と異なる周波数の水晶振動子を使用する場合は、パラメータ P4 が変更されます。このパラメータは、コマンド間の時間間隔とガードインターバルを正しく生成するためにのみ使用されます。クロック周波数が低いほど、コマンドの記録と再生の精度が低下することを忘れないでください。水晶振動子のデフォルトの周波数は 24 MHz です。

パラメータ P6 と P7 は参考用で、それぞれ入力 1 と入力 2 に割り当てられたプログラムの数を反映しています。「PARAMETER」モードでは変更できません。

パラメータ P8 は、最後にボタンを押してからディスプレイがオフになるまでの時間を秒単位で定義します。

プログラミング中に「CYCLOPS」がエラーを示す場合があります。ほとんどすべてのエラーは自動的にリセットされます。

以下がその説明です。

E1-コード受信エラー。
E2-コードが長すぎます。
EXNUMXはコードが短すぎます。
E5-メモリオーバーフロー。
E6 - メモリの誤動作。

デバイスのメモリがいっぱいの場合は、消去操作を実行する必要があります。これを行うには、「PROGRAM」モードに入り、XNUMX つのボタンをすべて一度に押します。ディスプレイには、XNUMX 本の水平線の形で点滅する文字が表示されます。ボタンを放さずに、ダッシュが表示されるまで待つ必要があります。その間、コマンドとプログラムのメモリ内のすべての情報が消去されます。デバイスの設定は変更されません。

マイクロコントローラ用のソフトウェア

著者：D.Bespyatykh、A.Kolesnikov、Pervouralsk、Sverdlovsk地域。

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