Курсовая работа: Разработка системы управления освещением при помощи любого пульта дистанционного управления от бытовой аппаратуры

Приемник ИК-импульсов представляет собой многокаскадный усилитель, который формирует на своем выходе прямоугольные импульсы кодовой посылки передатчика, которая поступает на его вход (база транзистора VT2) с фотодиода VD1. В данной схеме транзистор VT1 выполняет функцию стабилизатора напряжения для фотодиода VD1. При попадании на фотодиод ИК-импульсов от пульта дистанционного управления, его обратный ток меняется по тому же закону, что и в передатчике. Таким образом, на базе VT1 формируются пачки импульсов, которые в дальнейшем усиливаются последующими каскадами. Таким образом, на выходе приемника мы получаем прямоугольные импульсы кодовой посылки.

При проектировании данной схемы использовался пакет MicroCap 7.14. Результаты, полученные в результате моделирования в данной программе, приведены на рис.2 и рис.3. Как видно из графика переходных процессов, в точке “out” мы получаем практически неискаженные прямоугольные импульсы, что говорит о высокой эффективности данной схемы.

Так как в пакете MicroCap отсутствует элемент «фотодиод», то при выполнении моделирования он был заменен его эквивалентной схемой, представляющей собой параллельно соединенные источник тока I1, диод VD2 и конденсатор Cpn. Емкость Cpn – это емкость pn-перехода фотодиода, она взята из справочника и равна 160 пФ.

Рис.3 Принципиальная схема приемника ИК-импульсов в пакете MicroCap.

Рис.4 Результат анализа переходных процессов в среде MicroCap.

Принципиальная схема узла управления приведена на рис.5. Он собран на трех КМОП микросхемах и состоит из формирователя широких импульсов (D1.1), селектора двухсекундного временного интервала (D1.2) и двоичных счетчиков на элементах триггеров D2...D3. Кнопки SB1 и SB2 позволяют включать и выключать нагрузку без пульта ДУ.

Рис.5 Принципиальная схема блока управления.

Индикатором срабатывания последнего триггера (D3.2) является свечение светодиода HL1. Оптронный ключ VS1 обеспечивает электрическую развязку блока управления от сети 220 В, что позволяет получить хорошую устойчивость схемы к помехам.

На рис.6 приведены диаграммы напряжений в контрольных точках, поясняющие работу блока управления. В начальный момент подачи питания на схему, цепь из элементов C4-R5 обеспечивает установку триггера в D3.2 в исходное состояние (лог. "0" на выходе 1). При нажатой кнопке на пульте ДУ из приходящих пачек импульсов на входы элементов D1.1 и D1.2 формируются более широкие. Триггер D1.2 через 2 сек. обеспечивает установку счетчиков D2, D3.1 в исходное состояние, т.е. формирует импульс обнуления на выходе D1 (вывод 12).

Рис.6 Диаграммы напряжений в контрольных точках.

Схема устройства некритична к выбору деталей и их номиналы могут отличаться от указанных на 30%. Все постоянные резисторы применены типа МЛТ, подстроечный R1 — типа СП4-1. Неполярные конденсаторы типа К10-17, электролитические СЗ и С5 (для приемника С1, С2 и С5, С6) типа К53-16. Диоды КД522 можно заменить любыми импульсными. Стабилизатор напряжения D4 (импортный аналог 78L12) заменяется более распространенным из серии КР142ЕН8Б. Трансформатор Т1 типа ТП112-8-1, но также подойдет любой из тех, что применяется в отечественных телевизорах для питания в дежурном режиме или любой другой сетевой трансформатор с напряжением вторичной обмотки — 15...20 В, и током не менее 10 мА.

В случае отказа от использования оптрона в блоке управления, оконечный каскад управления лампой можно выполнять на обычном симисторе по схеме, показанной на рис. 7.

Рис.7 Возможный вариант схемы оконечного каскада.

При подключении вместо оптронного ключа симистора, импульсный трансформатор Т2 выполняется на ферритовом кольце типоразмера К16х10х4 мм марки М4000НМ1 или М2000НМ проводом ПЭЛШО диаметром 0,18 мм и содержит в обмотке 1 — 80 витков, 2 — 60 витков.

Приставка проверена в работе с пультами ДУ от импортных телевизоров и спутниковых тюнеров разных фирм — LG, SAMSUNG, SONY, GENERALSATELLITE, TRICOLOR-TVDR-4000, HUMAX, AVERMEDIA, DREAMMULTIMEDIA. Но так как у каждого пульта свое соотношение между длительностью кодовой посылки и интервалом, для четкого срабатывания переключения может потребоваться подстройка схемы резистором R1 (или подбора номинала конденсатора С1).

3. Параметры оптических приборов, используемых в проекте

3.1 Электрические характеристики реле КР293КП4В

Основные характеристики при Т=25º С

Название прибора: КР293КП4В (5П14.2В)

Назначение: Двухканальный оптоэлектронный коммутатор постоянного тока

Максимальный ток коммутации: 120 А

Максимальное напряжение коммутации: 400 В

Максимальное выходное сопротивление в открытом состоянии: 18 Ом

Тип корпуса: 8LDIP8

Аналог: К294КП10ВП7

Твердотельные реле всех типономиналов серии КР293 унифицированы по входным характеристикам, которые определяются параметрами используемого в приборе светоизлучающего диода инфракрасного диапазона. Зависимость величины прямого входного напряжения Vвх и выходного сопротивления Rвых от уровня входного тока в диапазоне температур приведены на рис. 8 и 9, соответственно.