전기 점화기를 사용하여 불꽃 쇼를 수행하기 위한 마이크로 컨트롤러의 다중 명령 원격 제어 장치입니다. 구성표, 설명

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전기 점화기를 사용하는 불꽃 쇼를 위한 마이크로 컨트롤러의 다중 명령 원격 제어 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무료 기술 라이브러리

제안된 다중 명령 원격 제어 장치는 전기 점화기를 사용하는 불꽃 쇼를 위해 개발되었습니다.

부피가 큰 유선 리모콘에 비해 부인할 수 없는 이점을 가지고 있지만 최신 요소 기반 및 디지털 신호 코딩을 사용하여 신뢰성 측면에서 열등하지 않습니다. 분명히 그러한 장치의 범위는 매우 넓습니다.

리모콘은 송신 부분과 30개의 수신 부분(각각 2개의 명령)으로 구성됩니다. Fireworks는 리모콘의 전송 부분에 연결된 표준 PC 키보드에서 제어됩니다. 전송 부분에는 현재 작동 모드와 실행 가능한 명령의 수를 표시하는 디스플레이가 장착되어 있습니다. 송신기 전면 패널에 LED(XNUMX개)가 있습니다. 하나는 표시기의 송신기 전력 증폭기이고 두 번째는 배터리 부족 표시기입니다.

수신기와 송신기 사이의 거리가 20-30m를 초과하지 않으면 전력 증폭기를 끈 상태에서 작업할 수 있습니다. 이 경우 전송 부분에서 소비하는 전류는 50mA입니다. 더 긴 범위가 필요한 경우 파워 앰프를 켜야 합니다(키보드에서 F12임). 이 모드에서 소비 전류는 150mA입니다. 열린 공간에서 약 1km 거리에서 테스트하는 동안 자신감있는 작업이 관찰되었습니다.

장치의 무선 채널은 상대적으로 높은 주파수인 166,7MHz(채널 0)에서 작동합니다. 이러한 주파수의 편리함은 분명합니다. 작은 안테나 크기(40cm)와 낮은 송신기 전력(0,3W)을 사용하면 "적절한" 범위의 안정적인 작동이 달성됩니다. 장치에는 무선 전화 또는 라디오 방송국에서와 같이 10개의 주파수 통신 채널이 있습니다. 채널에서 채널로의 전환은 F11 키를 눌러 수행됩니다. 다음 주파수 채널로 전환할 때 수신기는 명령 실행을 명확하게 하기 위해 LED 맨 아래 줄에 "실행 화재"로 반응합니다.

로컬 발진기 및 송신기의 마스터 발진기의 주파수를 안정화하기 위해 Sanyo LM 7001 마이크로 회로에 구현된 주파수 그리드 합성기가 사용되었으며, 이 마이크로 회로의 여권보다 훨씬 높은 주파수에서 많은 설계에서 입증되었습니다.

각 수신기에는 장치의 특정 사용 장소에서 귀로 소음 환경을 평가하기 위해 저주파 모니터(다이어그램에 표시되지 않음)가 제공됩니다.

작동 모드

ESC	시작하기 1부터 50까지의 명령(알파벳 버튼 사용); 디스플레이에 "0 0 0"이 표시됩니다.
F1	50에서 100 명령까지 작업(동일한 알파벳 버튼이 사용됨); 디스플레이에 "0 5 0"이 표시됩니다.
F2	100에서 150까지 작업
F3	150에서 200으로 작업
F4	200에서 255으로 작업
F5	"동기 작업". 모든 수신기는 첫 번째부터 30번째 명령까지 실행합니다. 이 모드에서는 XNUMX개의 키만 사용되며 나머지는 비활성화됩니다(디스플레이의 끝에서 두 번째 친숙함에 "P"가 나타남).
F6	눌려진 명령 번호 키에 따른 실시간 동작. 이 모드에서는 실행 키의 출력에 전압이 허용되고(전기 점화기의 실제 작동이 있음) 디스플레이의 마지막 친숙함에 "P"가 나타나고 누른 키의 톤이 변경됩니다. F6 모드가 꺼져 있으면 발사되지 않습니다. 이는 수신기와 송신기 사이의 연결 및 전달 명령을 확인하는 데 유용합니다(연습 모드).
F7	모드 - "자동". 디스플레이의 첫 번째 문자에 "F"가 나타납니다. 명령 번호의 아무 키나 누르면 다음 명령이 마지막 명령까지 1초 간격으로 자동으로 트리거됩니다. 마지막 명령에 도달하면 장치가 처음으로 돌아가 정지합니다(디스플레이에 "0 0 0"). "F1-F12" 또는 "Enter" 키를 눌러 프로세스를 중지할 수 있습니다. "공백"을 사용하여 추가 작업을 재개할 수 있습니다. 기계가 꺼져 있을 때 "Space"(누르고 있는 경우)는 255초 간격으로 최대 0,5번째까지 명령을 차례로 켭니다.
F8	간격 설정("자동" 모드에서만 사용 가능). 1초에서 5초까지, 10개 위치.
F9	키 소리를 끕니다(기본적으로 소리가 있음).
F10	수신 장치에서 전화 걸기 모드 켜기/끄기(전력 소비 감소). 동시에 연결된 점화 장치를 나타내는 중간 LED 행이 꺼집니다(전화 걸기 모드는 기본적으로 활성화됨). 30개의 이그나이터가 모두 장치에 연결되고 30개의 LED가 모두 켜지면 수신기의 대기 전류 소모량은 150mA입니다. "이코노미 - 모드"에서 - 50mA.
F11	주파수 채널 전환. 전원을 켜면 수신기와 송신기를 포함한 모든 장치가 제로 채널로 설정됩니다(디스플레이에 표시되지 않음). 채널 1-9가 표시됩니다. 명령은 송신기에서 세 번 전송됩니다. 강력한 간섭 조건에서 일부 수신기가 명령을 "듣지 못하고" 이전 통신 채널에 남아 있을 수 있으므로 안정적인 연결로만 채널을 전환하는 것이 좋습니다.
F12	송신기 전력 증폭기를 켜거나 끕니다. LED 표시기.

조정

(확대하려면 클릭하십시오)

모든 보드가 올바르게 조립되고 아직 "마더보드"의 해당 위치에 납땜되지 않은 경우 송신기 마스터 발진기와 수신기 로컬 발진기를 대략적으로 조정하는 것이 좋습니다. MC5의 4번 다리에 +3361V를 인가하여 ULF를 XNUMX번 다리에 연결하고 주파수 감지기에서 노이즈가 발생하는지 확인합니다. 위상 변이 회로의 코어를 비틀면 최대 노이즈 값이 달성됩니다. 또한 코어의 조정 범위는 대략 중간 위치에서 최대 소음을 얻을 수 있도록 해야 합니다.

전기 점화기를 사용하는 불꽃 쇼를 위한 마이크로컨트롤러의 다중 명령 원격 제어 장치. ULF 방식

다음으로 수신기의 국부 발진기 주파수를 측정합니다. 신디사이저가 컨트롤러와 함께 "깜박일" 때까지 주파수는 매우 불안정합니다. 다이어그램 *에 표시된 용량을 선택하면 약 155MHz 수준에서 주파수 측정기 판독 값의 대략적인 값을 얻을 수 있습니다. 거친 튜닝 중에는 로컬 발진기 코일의 회전을 만져서는 안되지만 일시적으로 1-7pF의 커패시턴스를 병렬로 납땜할 수 있습니다. 그런 다음 컨트롤러, 필터 및 디스플레이 보드가 "마더보드"에 납땜됩니다. 모든 것이 올바르게 조립되고 프로세서가 "플래시"되면 디스플레이 보드에서 "런닝 파이어" 명령이 시작됩니다. 이 테스트 명령은 수신 측에서 전원이 켜질 때마다 실행됩니다.

다음 단계. 긴 전선에서 미드레인지가 있는 리시버 보드를 "마더보드"에 조심스럽게 납땜합니다. 테스트 포인트(2,5+/- 0,5V)에서 전압을 측정하고 다시 한 번 로컬 오실레이터를 조정하여 원하는 전압이 나타날 때까지 68pF와 39pF의 커패시턴스를 보다 정확하게 선택합니다. 컨투어 턴을 밀어서 최종 조정을 수행합니다. 동시에 트리머 커패시터를 병렬로 두는 것은 바람직하지 않습니다. 커패시턴스(온도, 충격)가 조금만 변경되면 로컬 발진기가 PLL 캡처 영역을 벗어나기 때문입니다. 차폐는 필수입니다.

컨트롤러의 정상 작동 표시기와 송신기 "마더 보드"의 다른 노드가 디스플레이에 "0 0 0"이고 피에조에서 나는 소리라는 유일한 차이점을 제외하고 미드 레인지 송신기로 동일한 절차를 반복합니다. 이미 터. 슬롯에서 키보드를 켜고 키를 누를 때 해당 숫자가 디스플레이에 표시되는지 확인합니다. 디스플레이 전원 공급 장치는 약 1,3V입니다(추가 세그먼트의 조명이 없을 때 선택됨).

전송 부분의 중음이 조정되면(제어점 2,5V +/- 0.5V에서) *로 표시된 166,7MHz 석영 근처의 커패시터를 정확하게 선택하여 주파수를 7,2MHz로 설정합니다.

수신 부분을 켜고 송신기 신호에 정확하게 동조하여(수신기의 중간 범위에서만 동일한 커패시턴스를 선택하여) MS 9의 출력 3361에서 노이즈가 사라지는 것을 제어합니다. 수신기에서 소음이 날 때까지 수신기에서 송신기를 멀리 이동합니다. 가능한 최대 노이즈 손실에 따라 로컬 오실레이터와 믹서를 연결하기 위한 매칭 루프를 조정합니다.

키보드의 알파벳 키 중 하나를 누릅니다. 수신기에서 코드를 듣습니다. 사운드 왜곡이 사라질 때까지 위상 편이 회로를 조정하는 동시에 송신기의 변조 진폭을 줄입니다. 그런 다음 변조 수준을 MC9의 핀 3361에 있는 수신기의 왜곡되지 않은 정상 사운드로 설정합니다. 수신기의 최종 조정은 안테나를 켠 상태에서 최대 감도를 위해 URF 코일의 권선을 조정하여 이루어집니다(XNUMX/XNUMX파). 이 설정 단계에서는 송신기 전력 증폭기가 항상 꺼져 있고 안테나가 연결되어 있지 않습니다.

다음 단계. LM7의 핀 358에서 사운드를 제어합니다(공진 주파수가 1,5kHz인 7차 필터 출력). 이것은 송신기에서 생성된 파일럿 톤 주파수입니다. 필터를 구성할 필요가 없습니다. 필터의 2,5번째 레그에는 신호가 없을 때 공급 전압의 절반(XNUMXV)이 있어야 합니다.

송신기가 꺼지면 필터 뒤의 주파수 잡음이 거의 들리지 않고 1,5kHz가 0,5V의 진폭으로 전달됩니다. 다음으로 "제어"포트에서 소리를 확인합니다. 프로세서 내부 비교기의 디지털 출력입니다. 코드와 함께 약 50%의 노이즈가 들리더라도 소리는 깨끗해야 합니다. 이때 발신부 키보드의 명령에 따라 표시판의 LED가 점등되어야 합니다. 프로세서 비교기는 2,55V로 소프트웨어 구성됩니다. 기준 전압은 칩 내부의 전원 레일에서 가져옵니다. 따라서 ROLL 5A가 전압을 어느 방향으로든 드리프트하도록 허용하면 기준 전압도 변경됩니다. 주요 조건은 필터와 컨트롤러가 동일한 버스에서 전원을 공급받고 함께 "드리프트"되어 비교기 응답 임계값에 영향을 미치지 않는다는 것입니다. LM22의 인위적 중간점을 형성하는 358k 저항에 특별한 주의를 기울이십시오. 이들은 동일해야 합니다.

MC120의 9번째 레그와 필터 입력을 연결하는 3361k 저항을 선택함으로써 비교기는 신호가 노이즈 조건을 통과할 때 최대 응답을 달성합니다. 그러나 저항을 너무 낮추면 안 됩니다. 합리적인 절충안은 송신기가 꺼져 있을 때 RR 노이즈로 인해 제어 포트에서 주기적으로 "1"이 발생하는 것입니다(3초에 약 XNUMX회).

증폭기

PA를 튜닝하기 전에 FET 게이트와 공통 와이어에 연결된 50옴의 부하에서 최대 RF 전압을 달성하기 위해 입력에서 대역 통과 필터 회로의 턴을 조정해야 합니다. 이 전압은 100mV여야 합니다. 게이트에 연결된 전압 분배기를 선택하면 최종 단계의 대기 전류가 100mA 이내로 설정됩니다. 등가 부하를 출력에 연결하고 주로 FET와 LPF 사이의 직렬 회로를 조정하여 부하에서 최대 전압을 얻습니다. 안테나를 연결한 후 "여기"가 발생하면 처리해야 합니다. 실제로는 관찰되지 않았지만 PA가 바이폴라 마이크로파 트랜지스터에 조립된 경우(BFG 135에는 옵션이 있음) 관찰되었습니다. 이 경우 컬렉터 초크는 약 100옴의 저항으로 션트됩니다.

PA가 꺼진 상태와 켜진 상태의 신호 품질에도 주의를 기울여야 합니다. PA가 켜져 있을 때 신호 품질(수신기 출력의 LF)이 저하되지 않아야 합니다. 이는 PA가 켜진 상태에서 접히거나 전개된 텔레스코픽 안테나에도 적용됩니다.

디지털 부분은 컨트롤러와 시프트 레지스터로 구성됩니다. 마이크로컨트롤러에 의해 수신된 코드는 수신된 명령에 해당하는 레그에 로그 1을 설정하는 시프트 레지스터에 대한 데이터 및 스트로브로 변환됩니다.

전원 부분은 시프트 레지스터로 제어되는 강력한 키로 구성됩니다. 23팀의 집행권한 장치의 구조는 점선으로 표시되어 있다. 나머지 채널은 동일하며 회로의 하단 전계 효과 트랜지스터(실제 촬영 모드의 해상도)는 30개의 전원 스위치 모두에 공통입니다. 시프트 레지스터는 6볼트 조정기와 별도로 전력을 공급받으므로 LED로 로드된 출력이 강력한 FET에 대한 주요 작동 모드를 제공하기에 충분한 전압을 갖습니다.

세부

기본적으로 장치는 외부 SMD 요소에 조립됩니다. MF 인버터 트랜지스터는 말 그대로 게인이 100 이상인 모든 저전력 실리콘이 될 수 있습니다(예: SMD 버전의 외국 아날로그 KT 315).

Varicaps는 1SV215 계획에 따라 브랜드 인 Harvest 무선 전화에서 납땜됩니다 (다른 실험은 수행되지 않음).

수신기의 헤테로다인 및 위상 편이 회로를 제외한 모든 코일에는 직경 4mm의 와이어가 0,6회 감겨 있으며 코일의 총 직경은 5mm입니다. 수신기 로컬 발진기 회로에는 동일한 와이어가 5회 감겨 있으며 코일 직경은 동일합니다. 위상 편이 회로는 다시 Harvest에서 가져온 것으로 직경 140mm의 와이어가 0,07회 감겨 있습니다. 이 회로는 회로에 와이어를 140회 감아 독립적으로 만들 수 있습니다(예: 가져온 VHF 수신기에서). 140회전에서 이 회로와 병렬로 커패시턴스를 선택하여 공진 상태에 들어가는 것이 항상 가능했습니다.

PCB 파일은 여기에 있습니다(미러 이미지가 아님). 인쇄 회로 기판은 회로와 약간 일치하지 않을 수 있습니다(전원 회로의 추가 저항 또는 추가 차단 커패시턴스 수준에서). 2개의 옵션이 조립되었기 때문에 2개의 송신기 보드가 있습니다(큰 차이 없음).

전기 점화기를 사용하는 불꽃 쇼를 위한 마이크로 컨트롤러의 다중 명령 원격 제어 장치

이 장치를 개발하는 동안 오 탐지를 방지하기 위해 소프트웨어와 하드웨어 모두에서 특별한 조치가 취해졌습니다.

레이아웃 형식의 PCB 레이아웃 파일 다운로드

송신기 컨트롤러 및 하나의 수신기용 펌웨어 데모 버전은 작성자로부터 무료로 얻을 수 있습니다.

저자: Sergey, Kremenchug, 8-050-942-35-95, blaze@vizit-net.com, blaze2006@ukr.net; 간행물: cxem.net

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