무선 원격 제어 장치 사이클롭스. 계획, 설명

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운영자의 개입 없이 특정 프로그램에 따라 장비(TV, VCR)를 제어해야 하는 상황이 있습니다. 예를 들어 비디오 감시 시스템에 필요할 수 있습니다. 기존의 무선 장비용 범용 메모리 리모콘은 외부 제어 신호에 따라 특정 동작 순서가 필요하기 때문에 여기서는 거의 사용되지 않습니다. 제안된 장치는 이 작업을 수행합니다.

최근 가정용 비디오 장비(TV, VCR)에는 도어 비디오 카메라, 영역이나 물체를 모니터링하는 텔레비전 카메라 등 새로운 장치가 추가되었습니다. 이는 켜기/끄기 전환을 제어할 수 있는 장치가 필요함을 의미합니다. 주어진 프로그램에 따라 장치를 변경하지 않는 것이 좋습니다. 이러한 장치에 대한 옵션 중 하나가 아래에 나와 있습니다.

감시 시스템의 일부로 가정용 TV 및 비디오 장비를 원격 제어하기 위한 것입니다. 이 장치를 사용하면 TV와 VCR을 자동으로 켤 수 있으므로 비디오 구멍과 몰래카메라의 사용이 단순화되고 모니터를 구입할 필요도 없습니다.

"CYCLOP"은 디지털 디스플레이, XNUMX개의 제어 버튼, 측면의 IR 수신기 창 및 외부 IR 이미터를 갖춘 소형 장치입니다. 사용자가 편리한 위치에 장치를 배치할 수 있으며, IR 방출부는 TV와 VCR 반대편의 벽이나 가구에 부착됩니다.

장치의 구성표가 그림 1에 나와 있습니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

가정용 장비의 리모콘으로 명령을 전송하는 원리에 대한 간략한 설명부터 시작하겠습니다. IR 채널을 통한 전송을 위해 정보를 인코딩하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 첫 번째는 고주파 변조입니다. 43,5kHz에 가까운 반송파 주파수는 상대적으로 저주파 정보 메시지로 변조됩니다. 이를 통해 방의 적외선 배경의 일정한 구성 요소를 제거할 수 있습니다. 두 번째 방법은 "MANCHESTER" 코드 형태로 명령을 제시하는 것인데, 이 코드는 XNUMX이나 XNUMX의 상태가 길지 않아 간섭으로부터 잘 보호됩니다. 리모콘의 배터리 수명을 보다 경제적으로 사용하기 위해 일부 제조업체에서는 일회성 코드 전송 방법을 사용합니다. 리모콘의 키를 누르면 명령 코드가 포함된 메시지가 먼저 전송된 다음 키를 누르고 있기 위한 코드가 포함된 비교적 짧은 메시지가 전송됩니다.

장치의 임무는 명령을 수신 및 디코딩하고 비휘발성 메모리를 기록한 다음 외부로부터 신호를 수신하면 이러한 명령을 특정 순서로 브로드캐스팅하는 것입니다. 작업의 질은 주로 명령 수신의 정확성에 달려 있습니다.

컬러 TV의 표준 단일 칩 광검출기인 모듈 BL1은 리모콘으로 명령을 입력하도록 설계되었습니다. 모듈의 출력에서 상수 구성요소가 제거된 불활성화된 디지털 시퀀스는 DD3.2 마이크로컨트롤러의 P1 입력으로 전송됩니다.

이 장치는 요구 사항이 상당히 높기 때문에 기성 광검출기를 사용하는 것이 좋습니다. 다양한 유형의 광검출기가 현재 매장에서 판매되고 있습니다.

수신된 명령에 대한 처리된 정보는 특별한 형식으로 DS1 ROM에 저장됩니다. DD1.0 컨트롤러의 P1 출력에서 생성된 코드 시퀀스는 DD2.4과 쌍을 이루는 DD2.3 요소의 입력에 공급되어 반복 주기가 27,2μs인 펄스 발생기를 형성합니다. 리모콘으로부터 명령을 수신하는 대부분의 단일 칩 광검출기와 가정용 장비는 통합되어 있고 동일한 반송파 주파수 매개변수를 갖기 때문에 이 매개변수는 최대한 정확하게 유지되어야 합니다.

요소 DD2.4의 출력에서 코드 시퀀스가 전류 증폭기-트랜지스터 VT2에 공급됩니다. 트랜지스터는 두 개의 IR 이미터 다이오드 BI1 및 BI2에 의해 로드됩니다. 그들은 비디오 장비 자체를 제어합니다. 다양한 유형의 다이오드(AL156A 및 AL145A)는 우연히 선택되지 않았습니다. 사실 다양한 TV 및 비디오 장비의 리모콘에서 나오는 방사선의 파장은 제조업체마다 다를 수 있습니다. 따라서 더 넓은 스펙트럼의 방사선을 얻기 위해 두 개의 서로 다른 다이오드가 사용되었습니다. 전력이 충분하지 않은 경우(장비가 다른 위치에 있을 때 발생) 저항 R15를 선택하여 LED 수를 늘릴 수 있습니다.

CYCLOP 장치에는 두 개의 범용 입력이 있습니다. 입력 1(옵토커플러 U1에 갈바닉 절연 포함)은 12V의 입력 DC 전압용으로 설계되었지만 켄칭 커패시터를 통해 연결하는 경우 ~220V 네트워크에서도 작동할 수 있습니다(예: 아파트 벨 연결) ). 입력 2는 트랜지스터 VT1과 요소 DD2.2에 조립된 슈미트 트리거의 입력입니다. 12V와 마이크 증폭기 또는 오디오 인터콤의 모든 아날로그 신호를 이 입력에 공급할 수 있습니다.

두 입력의 신호는 디지털 필터를 통과하며 전송 계수는 소프트웨어에 의해 설정됩니다. 두 입력 모두 모든 펄스 에지에서 트리거할 수 있으므로 장치를 다양한 센서와 함께 사용할 수 있습니다.

이 장치는 두께 2mm의 단면 호일 코팅 유리 섬유 라미네이트로 인쇄 회로 기판 (그림 1,5)에 조립됩니다. 표면 실장용 저항기 R17-R32 - P1-12 또는 기타(도체 측면에서 인쇄 회로 기판에 납땜됨) 표면 실장 저항기가 없는 경우 구멍을 뚫고 일반 MLT 0,125를 수직으로 설치할 수 있습니다. King Bright의 디지털 LED 표시기 HG1은 저항기 R23, R24, R31, R32 상단의 인쇄면에서 보드에 납땜되어 있습니다. 또한, 포인트가 위를 향하도록 위치합니다. 제어 버튼도 인쇄면에 있습니다. DA1 안정 장치는 보드에 나사로 고정되어 있으며 그 아래의 포일이 방열판 역할을 합니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

이 프로그램은 마스터 발진기의 주파수가 24MHz라는 사실을 고려하여 작성되었습니다. 그건 그렇고, 10MHz 이상의 다른 주파수에서 석영 공진기를 사용할 수 있습니다. IR 광수신기 BL1 - TV 및 VCR Funai, Samsung, LG에서 제공됩니다. 스로틀 L1 - DM-0,1. ATMEL의 DD1 마이크로컨트롤러는 보드에 납땜된 패널에 설치됩니다.

장치를 프로그래밍할 때 간섭의 영향을 줄이기 위해 연결 도체는 가능한 한 짧아야 합니다. IR 광선만 투과하는 광 필터로 광검출기 창을 덮는 것이 좋습니다. 리모콘은 장치에서 10~60cm 떨어진 곳에 배치해야 합니다. TV 또는 테이프 레코더 제어판의 명령이 장치의 메모리에 입력됩니다. 외부 벨 버튼 센서의 명령에 따라 장치는 지정된 프로그램(TV 및 VCR을 켜거나 전환)을 실행합니다.

제어판에는 세 개의 버튼과 디스플레이가 있습니다. 버튼을 사용하여 사용자는 다양한 작동 옵션을 선택할 수 있습니다. 장치 메모리는 16개의 섹션(프로그램)으로 나누어져 있으며 각 섹션은 16단계(하드웨어 제어 명령)로 구성될 수 있습니다.

영상 감시 시스템에서 장치가 정상적이고 효율적으로 작동하려면 프로그램을 메모리에 올바르게 입력해야 합니다. 프로그래밍 원리를 더 잘 이해하기 위해 예를 살펴보겠습니다. 초인종이 울리면 TV를 15초 동안 켰다가 꺼야 하고, VCR을 켜서 30초 동안 녹화한 다음 꺼야 한다고 해보자. 일부 TV는 전원을 켠 후 리모컨의 명령을 바로 받아들이지 못하는 경우가 있으므로, 비디오 핍홀이 연결된 TV(AV)의 비디오 입력을 켜기 전에 5초 동안 잠시 멈춰야 합니다.

TV와 VCR 리모컨을 사용하여 이러한 작업을 수행하는 방법을 상상해 봅시다.

TV 리모컨의 POWER 버튼을 누르세요.
5초간 기다린 후 TV 리모컨의 AV fn 버튼을 누르세요.
VCR 리모컨의 POWER 버튼을 누릅니다.
VCR 리모컨의 AV 입력 버튼을 누르세요.
VCR 리모컨의 REC 버튼을 누르세요.
15초 동안 기다렸다가 TV 리모컨의 끄기 버튼을 누릅니다.
15초 더 기다렸다가 VCR 리모컨의 끄기 버튼을 누릅니다.

이제 이 제어 알고리즘을 CYCLOP 장치용 프로그램으로 변환해 보겠습니다.

TV 리모컨의 POWER 버튼을 누르세요.
VCR 리모컨의 POWER 버튼을 누릅니다.
VCR 리모컨의 AV 입력 버튼을 누르세요.
VCR 리모콘의 REC 버튼을 누르세요. 장치는 각 명령을 실행하는 데 1초가 걸립니다. 따라서 VCR에 대한 명령을 실행하는 동안 이미 TV에 짧은 일시 중지(3초)가 있습니다.
2초간 기다린 후 TV 리모컨의 AV 입력 버튼을 누르세요.
15초 동안 기다렸다가 TV 리모컨의 끄기 버튼을 누릅니다.
14초 더 기다렸다가 VCR 리모컨의 끄기 버튼을 누릅니다.

프로그램을 설계할 때는 매우 주의해야 합니다. 고려된 예는 감시 시스템의 모든 기능을 고려하지 않았으며 가정용 장비는 종종 반응 시간이 다른 다양한 알고리즘에 따라 작동합니다.

이 장치에는 XNUMX가지 작동 모드가 있습니다.

"프로그램" 모드 - 프로그래밍

"PROGRAM" 모드는 SB1 "Mode" 버튼을 누르면 활성화됩니다. 디스플레이에 '00'이 표시됩니다(앞의 점은 프로그래밍이 활성화되었음을 나타냅니다). 프로그램이 이미 입력되었고 그 중 하나를 조정해야 하는 경우 SB2 "<<<" 또는 SB3 ">>>" 버튼을 사용하여 선택하십시오.

보드의 첫 번째 친숙한 기호는 다이얼링된 프로그램의 0진수 코드 번호(XNUMX은 첫 번째, F는 XNUMX번째)이고, 두 번째 기호는 프로그램의 단계(명령)의 일련 번호입니다. XNUMX진수 코드로.

사용되는 제어판의 유형에 주의하십시오. 사실 원격 제어 시스템은 여러 유형의 명령을 사용합니다. TV 또는 VCR 작업의 차이점은 완전히 눈에 띄지 않을 수 있지만 이러한 명령은 CYCLOP 장치에 다르게 입력됩니다. 간단한 명령(절전 없음)의 경우 모든 것이 간단합니다. 한 번 누르기 - 한 명령. 다른 유형의 명령을 입력하는 경우 CYCLOP이 전송된 명령을 이해하려면 동일한 리모컨 버튼을 세 번 눌러야 합니다. 차이점은 장치 작동 시 즉시 확인할 수 있습니다. 명령이 안정적으로 정의될 때까지 다음 단계로 전환되지 않습니다!

명령을 정의하면 장치는 다음 프로그래밍 단계로 이동합니다. 디스플레이의 숫자는 1씩 증가합니다. 이제 명령 사이의 일시 중지 시간이나 다음 명령을 프로그램에 입력할 수 있습니다. 일시정지 시간은 "<<<" 또는 ">>>" 버튼을 사용하여 입력하며 256초에서 1초까지 변경할 수 있습니다. 누를 때마다 1초의 지연이 추가되고 총 시간(초)이 디스플레이에 XNUMX진수 코드로 표시됩니다. 이 버튼을 누를 때마다 디스플레이에는 방금 주어진 명령 이후에 실행될 지연 시간이 약 XNUMX초 동안 표시됩니다. 기본적으로 가능한 최소값은 XNUMX초입니다.

모든 프로그램 단계를 지정한 후 SB1 "모드" 버튼을 누르면 프로그래밍을 중단하고 SB2 및 SB3 버튼을 사용하여 입력할 다음 프로그램을 선택할 수 있습니다. "모드" 버튼을 다시 누르면 장치가 "작업" 모드로 전환됩니다(이에 대해서는 아래에서 설명합니다).

프로그래밍 시 앞서 이미 입력한 명령을 입력하면 메모리에 별도의 자리를 할당하지 않고 해당 번호만 프로그램에 저장됩니다. 다음과 같이 명령의 초기 도입과 반복 도입을 구분할 수 있습니다. 초기 입력 중에 장치가 이미 메모리에 있는 명령과 이를 식별하지 않으면 디스플레이의 두 번째 친숙도에 있는 표시기에 점이 나타납니다( '0'0) 리모콘 버튼을 놓을 때까지 유지됩니다. 동일한 경우, 장치가 이미 메모리에 저장된 명령 중에서 입력된 명령을 찾으면 두 번째 친숙함에 점이 나타나지 않습니다.

이 기능은 장치의 코드 캡처 신뢰성을 확인하는 데 사용하는 것이 편리합니다. 동일한 명령을 반복적으로 입력하고 첫 번째를 제외한 모든 시도 또는 일부 시도에 두 번째 익숙함에 점이 나타나는 경우 이는 코드가 자신있게 결정되지 않음을 의미합니다. 장치와 리모콘 사이의 거리를 선택하거나 아파트에서 과도한 적외선 배경을 제거해야 합니다(예: 외부에서 태양이 밝게 빛나면 커튼을 닫습니다).

동일한 버튼을 두 번 누르면 서로 약간 다른 코드가 생성되는 리모콘이 있는 경우가 있다는 점은 여기서 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어, SAMSUNG TV 중 하나의 리모콘은 홀수 누를 때마다 마지막 비트가 XNUMX과 같았고, 짝수 누를 때마다 이 비트는 XNUMX이었습니다. 이 기능은 장치 작동에 영향을 미치지 않습니다.

"시험 모드

"TEST" 모드는 프로그램을 디버깅하고 테스트하기 위한 모드입니다. 이는 명령과 프로그램 확인의 두 섹션으로 구성됩니다. 프로그래밍 모드에서 이 모드로 들어갈 수 있습니다.

SB2와 SB1 버튼을 동시에 누르면 디스플레이에 L0이 표시됩니다. 기호 L은 명령 확인을 의미하고 숫자 0은 해당 번호, 즉 첫 번째 명령을 나타냅니다. SB2 및 SB3 버튼을 사용하여 확인할 명령을 선택할 수 있습니다. SB1 버튼을 누르면 장치가 선택한 명령을 재생합니다.

SB3과 SB1 버튼을 동시에 누르면 디스플레이에 NO가 표시됩니다. 이 모드에서는 전체 프로그램을 테스트할 수 있습니다. SB2 및 SB3 버튼을 사용하여 확인할 프로그램을 선택할 수 있습니다. SB1 버튼을 누르면 장치가 선택한 프로그램을 재생합니다. 이렇게 하면 각 개별 명령의 작동과 프로그램 전체를 확인할 수 있습니다. 하나 이상의 명령이 실패하면 장치를 더 주의 깊게 다시 프로그래밍해야 합니다.

프로그램 실행 중 오류가 발견되면 "PROGRAM" 모드로 돌아가서 해당 프로그램만 다시 프로그래밍할 수 있습니다.

들어갈 때 누른 것과 동일한 버튼을 다시 누르면 "TEST" 모드를 종료할 수 있습니다.

작업 모드

"WORK" 모드가 주요 모드입니다. 사용자는 장치가 작동할 메모리에 기록된 프로그램 번호를 선택할 수 있습니다.

"WORK" 모드에서 디스플레이 판독값의 예: 깜박이는 기호 10, 3- 또는 04. 이는 모든 입력으로부터 펄스를 기다리는 모드입니다. 첫 번째 숫자는 입력 1에서 시작될 프로그램 번호를 나타내고, 두 번째 숫자는 입력 2에서 시작될 프로그램 번호를 나타냅니다. 숫자 대신 디스플레이에 대시가 표시되면 이는 해당 입력이 비활성화되고 장치가 임펄스에 응답하지 않습니다. 디스플레이에 두 개의 대시가 깜박이면 두 입력이 모두 비활성화되고 "CYCLOP"은 어떤 프로그램도 실행하지 않습니다. SB2 및 SB3 버튼을 사용하여 각 입력에 대한 프로그램을 선택할 수 있습니다.

일정 시간 동안 입력에 펄스가 수신되지 않으면 디스플레이가 꺼지고 장치는 표시 없이 "WORK" 모드로 계속 작동합니다. 이 기능은 디스플레이가 과도한 관심을 끌지 않도록 하기 위해 필요합니다. SB2 또는 SB3 버튼을 눌러 디스플레이를 켤 수 있습니다. 디스플레이가 꺼지기 전까지의 시간 간격은 장치 매개변수에서 설정됩니다.

활성 모드

장치가 "WORK" 모드에 있고 프로그램이 정의된 입력에서 펄스가 수신되면 "ACTIVE" 모드로 들어갑니다. 펄스 지속 시간은 특정 값(매개변수 섹션의 매개변수 P0 또는 P1)을 초과해야 합니다. 이는 간섭으로 인해 나타날 수 있는 짧은 펄스로 인해 장치의 잘못된 경보를 방지하는 데 필요합니다. "ACTIVE" 모드로 전환한 직후 CYCLOP는 이 입력에 대해 정의된 프로그램을 실행하기 시작합니다. 디스플레이에는 세 개의 수평선 형태의 특수 기호와 전송 중인 명령 번호가 표시됩니다. 이때 장치는 버튼 누르기나 반복적인 입력 자극을 인식할 수 없습니다. 프로그램 실행이 끝나면 장치는 "WORK" 모드로 돌아갑니다.

파라미터 모드

이 모드는 장치 프로그래밍 중에만 필요합니다. SB2와 SB3 버튼을 동시에 누르면 프로그래밍 모드에서 들어갈 수 있습니다.

이 모드에서 설정할 수 있는 매개변수를 나열합니다.

P0 - 첫 번째 채널의 보호 간격(1 - FF)(0/1초).
Р1 - 두 번째 채널의 보호 간격(2 -FF)(0/1초).
P2 - 한 팩의 소포 수(2-32).
РЗ - 소포 사이의 간격(40-95%).
P4는 수정 공진기의 주파수, MHz입니다.
P5 - <예약됨>.
P6 - 첫 번째 항목의 프로그램 번호입니다.
P7 - 두 번째 입력의 프로그램 번호.
P8 - 표시기를 끄는 시간, s.
1_x - 각 팀.
Hx - 각 프로그램.

매개변수 PO와 P1은 0,01/2,56초 단위로 지정되므로 1~2초의 값을 사용할 수 있습니다. 매개변수 PO 또는 P50을 1으로 설정하면 신호 레벨의 첫 번째 변화에 의해 장치가 트리거됩니다. 입력의 활성 레벨은 장치가 "WORK" 모드에 들어갈 때 입력에 존재했던 레벨과 반대되는 레벨입니다. 입력 50에 주파수 0,01Hz의 교류 전압을 공급해야 하는 경우 매개변수 PXNUMX을 XNUMX으로 설정해야 합니다. 이 경우 입력에 주파수 XNUMXHz의 맥동 전압이 있고 XNUMX초 미만의 지속 시간.

매개변수 P2는 장치가 각 프로그램 단계를 실행할 때 명령 코드 전송 횟수를 설정합니다. 이 매개변수는 제어 대상(TV 또는 VCR)이 전송된 명령을 확실하게 인식하지 못하는 상황에서 필요합니다. 일반적으로 2~3의 값이면 충분합니다.

매개변수 P3의 의미는 명령 길이(시간의 지속 시간)에 대한 백분율로 표시되는 버스트 명령 전송 사이의 간격입니다. 리모콘의 명령 사이의 "독점적인" 간격은 측정되지 않고 메모리에 기록되지 않기 때문에 만일의 경우에 도입되었습니다. 실습에 따르면 이 매개변수는 지정된 조정 한계 내에서 거의 완전히 중요하지 않은 것으로 나타났습니다.

다이어그램에 표시된 것과 다른 주파수로 석영 공진기를 사용하는 경우 매개변수 P4가 변경됩니다. 이 매개변수는 명령과 보호 간격 사이의 올바른 시간 간격을 생성하는 데에만 사용됩니다. 클럭 주파수가 낮을수록 명령 기록 및 재생의 정확도가 낮아진다는 점을 잊어서는 안됩니다. 기본 석영 주파수는 24MHz입니다.

매개변수 P6과 P7은 참조용이며 각각 입력 1과 2에 할당된 프로그램 번호를 반영합니다. "PARAMETER" 모드에서는 변경할 수 없습니다.

매개변수 P8은 마지막 버튼을 누른 후 디스플레이가 꺼지는 사이의 시간(초)을 결정합니다.

프로그래밍하는 동안 CYCLOP에 오류가 표시될 수 있습니다. 거의 모든 오류는 자동으로 재설정됩니다.

설명은 다음과 같습니다.

E1 - 코드 수신 오류.
E2 - 코드가 너무 깁니다.
EXNUMX은 코드가 너무 짧습니다.
E5 - 메모리 오버플로.
E6 - 메모리 오작동.

장치 메모리가 가득 찬 경우 지우기 작업을 수행해야 합니다. 이렇게 하려면 "PROGRAM" 모드로 들어가서 세 개의 버튼을 동시에 눌러야 합니다. 세 개의 수평선 형태로 깜박이는 기호가 디스플레이에 나타납니다. 버튼을 놓지 않고 대시가 나타날 때까지 기다려야하며 명령 및 프로그램 메모리의 모든 정보가 지워집니다. 장치 매개변수는 변경 없이 그대로 유지됩니다.

마이크로컨트롤러용 소프트웨어

저자: D.Bespyatykh, A.Kolesnikov, Pervouralsk, Sverdlovsk 지역.

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