Юный техник - для умелых рук 1990-07, страница 10

РАДИОКОМПЛЕКС СВОИМИ СИЛАМИ

КОМАНД-СЕМЬ, НО ВОЗМОЖНОСТЕЙ

КУДА БОЛЬШЕ

Прибор, который мы предлагаем, можно использовать не только для проводных систем телеуправления, но и тех, что собраны вами из РК. Несложно приспособить его и для передачи команд с помощью Ик-лучей. Словом, возможностей открывается немало.

Для передачи команд здесь используется числоимпульсныи код. Каждой из семи команд соответствуют пачки из 1—7 импульсов. Пачка из 8 импульсов говорит об их отсутствии.

Схема шифратора приведена на рисунке 1. На элементах DDI .1 и DDI.2 собран генератор, работающий на частоте около 200 Гц Поскольку порог переключения КМОП-элементов не соответствует точно половине напряжения питания, для симметрирования импульсов в традиционную схему генератора добавлены элементы R2 и VD1

Импульсы генератора подаются на счетчик дешифратора (микросхема DD2), имеющий коэффициент пересчета 10. Когда счетчик находится в состоянии 0 или 1, на выводах 3 и 2 соответственно появляется логическая 1, которая запрещает прохождение импульсов через элемент DD1.3 на выходной ключ шифратора, выполненный на транзисторе VT1. В другом состоянии счетчика импульсы с генератора положительной полярности подаются на базу транзистора VT1 и отпирают его. На коллекторе транзистора формируются импульсы отрицательной полярности, которые могут передаваться на дешифратор по проводной или другой линии связи. Заметим, что высокочастотный генератор или модулятор любой из существующих систем радиоуправления можно включить в коллекторную цепь VT1.

Теперь рассмотрим, как происходит формирование пакетов на примере команды, содержащей 5 импульсов. При нажатии кнопки SB5 счетчик, как и ранее, запрещает прохождение на выход первых двух импульсов. Когда на эмиттере транзистора VT1 появляются 5 импульсов, счетчик устанавливается в состояние 1 и на его выходе (вывод 6 DD2) появляется логическая 1. Через замкнутые контакты кнопки SB5 этот сигнал поступает на вход R счетчика DD2 и сбрасывает его в нулевое состояние. В результате на выводе 10 элемента DD1 3 начинают формироваться пачки из пяти импульсов, разделенные интервалами такой же длительности, что и при отсутствии передачи команды (две нижние диаграммы на рис. 2).

При нажатии на любую другую кнопку генерируются пачки с соответствующим номеру кнопки числом импульсов со скважностью, равной 1

Схема дешифратора приведена на рисунке 3. Пачки входных импульсов отрицательной полярности поступают на формирователь, собранный на элементах R1, CI, DDI 1 Он обладает свойствами не только интегрирующей цепочки, но и триггера Шмитта. На его выходе импульсы несколько задерживаются относительно входных и имеют крутые фронты независимо от их крутизны на входе. Добавим, что собранный по такой схеме формирователь подавляет и импульсные помехи малой длительности.

С выхода элемента DD1.1 импульсы поступают на детектор паузы, собранный на элементах R2, С2, VD1, DDI 2 Работа детектора проиллюстрирована на рисунке 4 (диаграммы DDI : 7 и DDI : 6). Первый отрицательный импульс пачки, проходя через диод VD1 на вход элемента DDI.2, переключает его в нулевое состояние. В паузе между импульсами происходит постепенный заряд конденсатора С2 током, текущим через резистор R2. Напряжение при этом, однако, не доходит до порога переключения элемента. Каждый последующий входной импульс через диод VD1 быстро разряжает конденсатор С2, и на выходе элемента DDI 2 устанавливается уровень логического 0 В паузе между пачками напряжение на входе элемента DDI .2 достигает порога переключения, и он переходит в состояние логической 1 за счет положительной обработки связи через конденсатор С2. В результате в паузе между пачками на выходе 8 элемента формируется положительный импульс, сбрасывающий счетчик DD2 в нулевое состояние

Импульсы с выхода формирователя DDI 1 поступают и на счетный вход CN счетчика DD2, в результате после окончания подсчета импульсов в пачке счетчик устанавливается в состояние, соответствующее их числу Первый фронт импульса с детектора паузы DDI.2 переписывает состояния счетчика в регистр DD3 Выходные сигналы с регистра поступают на дешифратор DD4. И при приеме пачек из 1—7 импульсов на соответствующем выходе дешифратора DD4 появляется логическая 1 После приема пачки из 8 импульсов на выходе 0 дешифратора DD4 устанавливается уровень логической 1

Собраны шифратор и дешифратор на печатных платах из стеклотекстолита

толщиной 1 мм. Размеры односторонней платы шифратора 37,5X35 мм, двухсторонней платы дешифратора 42,5X45 мм, эскизы плат приведены соответственно на рисунках 5 и 6. В устройствах использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы КМ-5 и КМ-6. Без переработки печатных плат вместо микросхем К561ИЕ8, К561ЛЕ10 и К561ИД1 можно использовать соответствующие микросхемы серии К176. Микросхема К176ПУЗ заменяется на К561ПУ4.

Сборку системы и ее настройку советуем проводить в следующей последовательности.

На плате шифратора подбором резисторов R1 и R2 установите частоту импульсов на выходе DDI.2 180—220 Гц со скважностью, близкой к 2. При отсутствии осциллографа можете использовать высокоомный вольтметр постоянного тока— среднее напряжение на выводе 9 DD1.2 должно быть равно или несколько менее половины напряжения питания Точное значение частоты особой роли не играет, но скважность следует выдержать.

Далее проверьте правильность генерации пачек, нажимая поочередно кнопки SB1—SB7. При этом на выходе 10 DDI .3 должны появляться пачки из 1 7 импульсов. Если кнопки не нажаты, число импульсов в пачках должно равняться 8 При отсутствии осциллографа о правильности генерации пачек можно судить и по среднему напряжению на выходе элемента DDI .3—при пачках из 8 импульсов оно должно составлять 40% от напряжения источника питания, при 7 импульсах — 39%, 6—37,5%, 5—36%, 4—33%, 3—30%, 2—25%, при одном импульсе в пачке — 17%.

Затем нужно собрать дешифратор и соединить между собой выход шифра тора и вход дешифратора При налаживании дешифратора следует убедиться в прохождении импульсов через формирователь DD1.1—их форма и скважность не должны заметно измениться При правильной работе детектора паузы длительность положительных импульсов на выводе 6 DDI .2 должна быть около периода повторения входных импульсов. Среднее напряжение на этом выводе при отсутствии передачи команд (подаче пачек из 8 импульсов) должно составлять около 10% от напряжения питания при нажатии кнопки SB1—33%. По необходимости длительность импульса можно установить подбором R2.

10