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无线电电子与电气工程百科全书 无线遥控装置Cyclops。 无线电电子电气工程百科全书
无线电电子与电气工程百科全书 / 时钟、定时器、继电器、负载开关 有时您需要在没有操作员参与的情况下根据特定程序控制设备（电视、录像机）。 例如，在视频监控系统中可能需要这样做。 用于无线电设备的传统通用记忆遥控器在这里几乎没有用处，因为需要一定的动作顺序，这取决于外部控制信号。 所提出的设备执行此任务。 最近，家用视频设备（电视、录像机）的范围已增加了新设备 - 门摄像机、用于监控区域或物体的摄像机等。这意味着需要一种能够控制设备开/关的设备根据给定的程序，并且最好不改变它们。 下面显示了一种这样的设备。 它用于远程控制作为监控系统一部分的家用电视和视频设备。 使用此设备，您可以自动打开电视和录像机，这将简化视频窥视孔和隐藏摄像机的使用，并且还无需购买监视器。 “CYCLOP”是一款小型设备，带有数字显示屏、三个控制按钮、侧面的红外接收器窗口和外部红外发射器。 该设备可以放置在任何方便用户的地方，红外发射器安装在电视和录像机对面的墙壁或家具上。 该装置的“方案”如图1所示。
首先简单介绍一下家用设备遥控器传输命令的原理。 有多种方法可以对通过 IR 通道传输的信息进行编码。 第一个是高频调制。 接近 43,5 kHz 的载波频率是用相对低频的信息消息进行调制的。 这使您可以消除房间红外背景的恒定成分。 第二种方法是以“MANCHESTER”代码的形式呈现命令，该代码没有长的零或一状态，因此可以很好地防止干扰。 为了更经济地利用遥控器的电池寿命，一些制造商使用一次性代码传输方法。 当您按下遥控器上的某个键时，首先会发送一条带有命令代码的消息，然后是相对较短的消息，其中包含用于保持按下该键的代码。 设备的任务是接收和解码命令，记录其非易失性存储器，然后在接收到来自外部的信号时，以一定的顺序广播这些命令。 工作质量很大程度上取决于接收命令的准确性。 模块 BL1 - 来自彩色电视的标准单芯片光电探测器 - 设计用于从遥控器输入命令。 从模块的输出中，清除了常数分量的惰性数字序列被馈送到微控制器 DD3.2 的输入 P1。 最好使用现成的光电探测器，因为该设备对其要求相当高。 各种类型的光电探测器现在在商店中有售。 所接收命令的处理信息以特殊形式存储在 DS1 ROM 中。 DD1.0 控制器的 P1 输出生成的代码序列被提供给 DD2.4 元件的输入，DD2.3 元件与 DD27,2 配对，形成重复周期为 XNUMX μs 的脉冲发生器。 该参数必须尽可能准确地保持，因为大多数单芯片光电探测器和用于接收遥控器命令的家用设备都是统一的并且具有相同的载波频率参数。 从元件DD2.4的输出，代码序列被提供给电流放大器——晶体管VT2。 该晶体管负载有两个IR发射二极管BI1和BI2。 他们还管理视频设备本身。 不同类型的二极管 - AL156A 和 AL145A - 并不是偶然选择的。 事实上，不同制造商的各种电视和视频设备的遥控器的辐射波长可能有所不同。 因此，使用两种不同的二极管来获得更宽的辐射光谱。 如果功率不够（当设备位于不同地方时会发生这种情况），可以通过选择电阻R15来增加LED的数量。 CYCLOP 设备有两个通用输入。 输入 1 - 光耦合器 U1 上具有电流隔离 - 设计用于 12 V 输入直流电压，但如果通过淬火电容器连接它，您也可以在 ~220 V 网络上运行（例如，连接公寓门铃） ）。 输入2是施密特触发器的输入，装配在晶体管VT1和元件DD2.2上。 12 V 以及来自麦克风放大器或音频对讲机的任何模拟信号均可提供给该输入。 来自两个输入的信号通过数字滤波器，其传输系数由软件设置。 两个输入都能够从任何脉冲边沿触发，这使得该器件可以与各种传感器一起使用。 该器件由厚度为 2 毫米的单面镀箔玻璃纤维层压板组装在印刷电路板上（图 1,5）。 电阻器R17-R32 - P1-12或其他用于表面安装的电阻器（它们从导体侧焊接到印刷电路板）。 如果没有表面贴装电阻，您可以钻孔并垂直安装常规 MLT 0,125。 数字 LED 指示器 HG1（来自 King Bright）从电阻器 R23、R24、R31、R32 顶部的印刷侧焊接到电路板上。 此外，它的位置向上。 控制按钮也位于打印侧。 DA1 稳定器用螺钉固定在板上，其下方的箔片充当散热器。
编写程序时考虑到主振荡器的频率为 24 MHz。 顺便说一下，您可以使用不同频率的石英谐振器 - 10 MHz 或更高。 红外光接收器 BL1 - 来自船井、三星、LG 的电视和录像机。 油门 L1 - DM-0,1。 DD1 微控制器（来自 ATMEL）安装在焊接到电路板上的面板中。 对器件进行编程时，连接导线应尽可能短，以减少干扰的影响。 建议用仅透射红外线的滤光片覆盖光电探测器窗口。 遥控器应放置在距离设备 10...60 cm 的地方。 来自电视或录音机控制面板的命令被输入到设备的内存中。 根据外部响铃按钮传感器的命令，设备将执行指定的程序：打开或切换电视和录像机。 控制面板具有三个按钮和一个显示屏。 用户可以使用按钮选择不同的选项。 设备存储器分为16个部分（程序），每个部分可以包含16个步骤（硬件控制命令）。 为了视频监控系统中设备的正常、高效运行，需要将程序正确输入内存。 为了更好地理解编程原理，请考虑一个例子。 假设当门铃响起时，您需要打开电视 15 秒，然后将其关闭，并打开录像机录制 30 秒，然后将其关闭。 由于有些电视在开机后无法立即接受遥控器的命令，因此必须暂停 5 秒钟后再打开视频窥孔所连接的电视 (AV) 的视频输入。 想象一下如何使用电视和录像机遥控器执行这些操作。
现在让我们尝试将此控制算法转换为 CYCLOP 设备的程序。
设计程序时应该非常小心。 所考虑的示例并未考虑监控系统的所有功能，并且家用设备通常根据不同的算法工作，具有不同的反应时间。 该设备有五种操作模式。 模式“程序” - 编程 按 SB1“模式”按钮可打开“程序”模式。 显示屏将显示“00”（前面的点表示编程已启用）。 如果程序已输入并且需要调整其中一个程序，请使用 SB2“<<<”或 SB3 ">>>”按钮选择它。 板子第一个熟悉的符号是所拨程序的十六进制编号（0 是第一个，F 是第十六个），第二个是程序中步骤（命令）的序号，也是以十六进制代码表示。 注意所使用的控制面板的类型。 事实上，在远程控制系统中使用了多种类型的命令。 使用电视或录像机时的差异可能根本不明显，但是，这些命令以不同的方式输入 CYCLOP 设备。 对于简单的命令（无需省电），一切都很简单：一键单击 - 一个命令。 当输入不同类型的命令时，需要在遥控器上的同一按钮上单击三下，以便“CYCLOPS”理解传输的命令。 设备运行时差异将立即可见。 在可靠地确定命令之前，不会过渡到下一步！ 确定命令后，设备将进入下一个编程步骤 - 显示屏上的数字加一。 现在您可以在程序中输入命令之间的暂停时间或下一个命令。 暂停时间用“<<<”或“">>>”按钮拨出，可在1至256秒之间更改。 每按一次就会增加 1 秒的延迟，显示屏以十六进制代码显示总时间（以秒为单位）。 每次按下这些按钮时，显示屏将显示大约一秒钟的延迟时间，该延迟时间将在刚刚给出的命令之后执行。 默认情况下，它具有最小可能值 - 1s。 指定所有程序步骤后，通过按 SB1“模式”按钮，可以中断编程并使用 SB2 和 SB3 按钮选择要进入的下一个程序。 再次按下“模式”按钮将使设备切换到“工作”模式（这将在下面讨论）。 如果在编程过程中输入了先前已输入的命令，则不会在内存中为该命令分配单独的位置，而仅将其编号放置在程序中。 您可以按如下方式区分命令的初始引入和重复引入：在初始输入过程中，当设备无法识别内存中已有的任何命令时，显示屏上第二次熟悉的指示器上会出现一个点（ '0'0) 并保持直到松开遥控按钮； 在相同的情况下，如果设备在已经存储在存储器中的命令中找到输入的命令，则该点不会出现在第二熟悉度中。 此功能对于确定设备是否正在捕获代码非常有用。 如果您重复输入相同的命令，并且除了第一次之外的所有尝试或其中一些尝试都伴随着第二次熟悉中出现一个点，则代码的确定是不确定的。 您应该选择设备与遥控器之间的距离，或者消除公寓中过多的红外背景（例如，如果院子里阳光明媚，请拉上窗帘）。 这里值得注意的是，有时有些遥控器，当您按同一按钮两次时，生成的代码略有不同。 例如，三星电视的遥控器在每次奇数按下时最后一位等于 XNUMX，而每次偶数按下时该位等于 XNUMX。 此功能不会影响设备的操作。 “测试模式 “TEST”模式用于调试和测试程序。 它由两部分组成：检查命令和程序。 您可以从编程模式进入这些模式。 当您同时按下 SB2 和 SB1 按钮时，显示屏将显示 L0。 符号 L 表示检查命令，数字 0 表示其编号 - 第一个。 您可以使用 SB2 和 SB3 按钮选择要检查的命令。 当您按下 SB1 按钮时，设备将播放所选命令。 当您同时按下按钮SB3和SB1时，显示屏将显示NO。 在此模式下，您可以检查整个程序。 您可以使用 SB2 和 SB3 按钮选择要检查的程序。 当您按下SB1按钮时，设备将播放所选的节目。 因此，您可以检查每个命令和整个程序的操作。 如果至少一个命令失败，则需要更仔细地对设备重新编程。 如果在程序执行过程中发现错误，则可以返回到“编程”模式并仅对其进行重新编程。 您可以通过再次按下进入时按下的相同按钮来退出“测试”模式。 工作模式 “工作”模式是主要模式。 用户可以选择存储器中记录的节目编号，设备将根据该编号进行操作。 “工作”模式下的显示读数示例：闪烁字符 10 或 3- 或 04。这是来自任何输入的脉冲的等待模式。 第一个数字显示将从输入 1 启动的程序编号，第二个数字显示将从输入 2 启动的程序编号。如果显示屏显示破折号而不是数字，则表示该程序已启动。相应的输入被禁用，设备将不会响应脉冲。 当显示屏上闪烁两个破折号时，两个输入均被禁用，“CYCLOPS”将不会执行任何程序。 您可以使用 SB2 和 SB3 按钮为每个输入选择一个程序。 如果输入端在一定时间内没有收到脉冲，显示屏将关闭，并且设备将继续在“工作”模式下运行，且不会出现任何指示。 需要此功能，以便显示不会引起过度注意。 按 SB2 或 SB3 按钮可打开显示屏。 显示屏关闭之前的时间间隔在设备参数中设置。 活动模式 如果设备处于“工作”模式，并且其定义了程序的任何输入接收到脉冲，则设备会进入“活动”模式。 脉冲持续时间必须超过一定值（参数部分中的参数 P0 或 P1）。 这对于防止因干扰而出现的短脉冲而导致设备误报是必要的。 切换到“ACTIVE”模式后，CYCLOP 立即开始执行为此输入定义的程序。 显示屏以三条水平线的形式显示特殊符号以及正在传输的命令的编号。 此时，设备无法感知按钮按下或重复的输入脉冲。 程序完成后，设备将返回“工作”模式。 参数模式 仅在器件编程期间需要此模式。 您可以通过同时按下按钮 SB2 和 SB3 从编程模式进入它。 我们列出了可以在此模式下设置的参数。
参数 RO 和 P1 以百分之一秒为单位设置，因此可以取 0,01 至 2,56 秒的值。 将参数 PO 或 P1 设置为零可确保设备由信号电平的第一次变化触发。 输入的有效电平与设备进入“工作”模式时输入处的电平相反。 如果需要向输入 2 提供频率为 50 Hz 的交流电压，则参数 P1 必须设置为零，因为在这种情况下，输入处将出现频率为 50 Hz 的脉动电压，并且持续时间小于0,01秒。 参数 P2 设置设备执行每个程序步骤时命令代码传输的次数。 在受控对象（TV 或 VCR）无法自信地感知发送的命令的情况下需要此参数。 通常 2-3 的值就足够了。 参数P3的含义是突发发送命令之间的间隔，以命令长度（其持续时间）的百分比表示。 引入它只是为了以防万一，因为来自遥控器的命令之间的“专有”间隔没有被测量并且没有记录在存储器中。 实践表明，在指定的调整限度内，该参数几乎完全不重要。 如果石英谐振器的使用频率与图中所示的频率不同，则参数 P4 会发生变化。 该参数专门用于正确生成命令之间的时间间隔和保护间隔。 我们不能忘记，时钟频率越低，命令记录和回放的准确性就越差。 默认石英频率为 24 MHz。 参数 P6 和 P7 供参考；它们分别反映分配给输入 1 和 2 的程序编号。 在“参数”模式下，它们无法更改。 参数 P8 确定最后一次按下按钮和显示屏关闭之间的时间（以秒为单位）。 编程期间，“CYCLOPS”可能指示错误。 几乎所有错误都会自动重置。 这是他们的描述：
如果设备内存已满，则需要执行擦除操作。 为此，您需要进入“编程”模式并同时按下所有三个按钮。 显示屏上将出现三条水平线形式的闪烁符号。 如果不释放按钮，您需要等待破折号出现，而命令和程序内存中的所有信息都将被删除。 设备参数保持不变，没有变化。 作者：D.Bespyatykh, A.Kolesnikov, Pervouralsk, Sverdlovsk region。
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