Передатчики и комплекты аппаратуры от интернет-магазина RC-TODAY.RU

Богатый внутренний мир

Вскрытие объекта, к счастью, оправдало надежду на популярный чип семейства 2272. Если точнее — HS2272-L4 (

), что означает кодировку с 8 битами адреса, 4 битами данных и фиксацией состояния. Т.е. для каждого адреса существует две статичные команды на изменение состояния. В случае с розеткой это значит, что включаем одной кнопкой, а выключаем — другой.

В отличие от моих радиорозеток здесь не 4 канала, а целых 8 — есть где разгуляться. Смена каналов реализована с помощью, так сказать, аппаратного конвертера из десятичной системы в двоичную.

. пластик мягкий, энкодер жесткий, маркер-указатель розетки почти незаметный. Пришлось подкрасить фломастером.
Передатчики и комплекты аппаратуры от интернет-магазина RC-TODAY.RU

Энкодер представляет собой поворотную втулку с контактами-«усами» и ее ответную часть — плату с рисунком дорожек, замыкание которых «усами» и определяет состояние трех из 8 бит адреса. Несложно догадаться, что именно эти три бита и определяют 8 каналов управления.

Беглое ознакомление с заляпанной флюсом платой раскрывает следующую картину:

1) Линии адреса A0, A4 — A7 сразу посажены на землю (т.е. соответствующие биты установлены в 0).

2) Линии адреса A1 — A3 с одной стороны подтянуты к 5В через резисторы, а с другой — сажаются на землю энкодером (т.е. принимают значения от 000 до 111).

3) Линии данных D1 — D3 также подключены к земле, а управляющий бит оставлен на откуп D0.

Это пожалуй, самое интересное. Из менее интересного — тип реле, по которому видно, что заявленный в характеристиках киловатт, оно должно выдержать.

Небольшое предисловие

Обычно розетки (и пульты) такого типа выполняются на специализированных кодирующих и декодирующих чипах семейства 2262/2272. Причем перед цифрами могут быть совершенно разные индексы: PT, SC, HS. А индексы после чисел определяют режим работы и конфигурацию линий адреса и данных.

В рамках используемого протокола бит может принимать одно из трех значений: 1, 0 и F. Вместе биты адреса и данных (всего 12 бит) составляют кодовое слово, которое для надежности повторяется 4 раза, что, соответственно, представляет собой один кадр. Если честно, то проблема в том, что даже чтение даташитов не приблизило меня к пониманию того, в каком именно порядке располагаются биты в кодовом слове, и что подразумевается под таинственным состоянием F.

Так что из двух часов чтения я вынес примерно следующее.

Базовый принцип работы заключается в том, что для передачи команды в передатчике (кодере) и приемнике (декодере) устанавливается один и тот же адрес, а управление осуществляется, как правило, по линиям данных. То есть, на каждую кнопку пульта приходится по одному, предположительно уникальному, адресу.

Типовая реализация также включает в себя два бита данных, которые и говорят, что нужно сделать с периферией по конкретному адресу — включить или выключить.

. оборотная сторона
image

Радиоуправляемая розетка, и адаптер реле для рации

В этом посте речь пойдет только о прототипе, так как законченного устройства я так и не сделал, и скорее всего не сделаю. Хотя само устройство было разработано и испытано в пределах квартиры уже давно. Не исключено что что-то может потребовать уточнения по месту. Устройство разрабатывалось для дистанционного включения насоса полива на даче.

Простой адаптер для подключения реле к бытовой рации (В моём случае — Midland G5). Назначение устройства — удалённое включение и отключение питания каких-либо устройств по радиоканалу, при помощи электромеханического реле.
По-другому такие устройства могут называться радиорозеткой (не путать с розеткой для сетевого радио), или радиореле, радиоуправляемое реле, розетка с радиоудлинителем, радиоуправление на основе рации, ну и т.д. насколько хватает фантазии.
Никакого вмешательства в схему рации не требуется. Схема имеет гальваническую развязку, предотвращающую выход рации из строя при вероятном выходе из строя схемы.
Теоретически возможно подключение и к сотовому телефону, имеющему разъём для гарнитуры, и настроенному на автоответ, но я этого не проверял, тем более что это не бесплатно, требует сим-карту, и наличие надежной сети. При использовании телефона со стереозвуком, следует подключаться только к одному любому стереоканалу разъёма гарнитуры. Нельзя закорачивать каналы между собой или на общий контакт.

Что должно иметься в рации:
— Обязательно: Гнездо для подключения гарнитуры (наушников). В некоторых рациях гнездо для наушников используется так же для зарядки. В моем случае это обычный стерео разъём «jack» диаметром 2,5 мм.
— Обязательно: Наличие системы шумопонижения. Рация на приёме, при отсутствии переговоров других раций, не должна издавать каких-либо звуков, например шипеть или трещать, иначе это сильно усложнит дело.
— Опционально: Если в данной местности часто слышны переговоры других раций, то полезна поддержка кодирования CTCSS.
— Опционально: Поддержка Роджер Бип (Roger Beep)*, или сигнала вызова абонента. Иными словами чего-то, что добавляет к передаче звуковой сигнал. Иначе возможно придется шуметь в микрофон самостоятельно.
* Роджер, — на американском радиосленге — конец передачи, аналог русского «перехожу на приём». Передающая рация перед тем как переключиться на на приём вставляет в передачу звуковой сигнал (Бип). Роджер. :)

Смотрите про коптеры:  Как выбрать аккумулятор для квадрокоптера

Расчет ведется на то, что выход рации на гарнитуру имеет достаточно большую мощность, так как рассчитан на работу с наушниками. У моих раций амплитудное значение напряжения на выходе до 3 вольт, при питании самих раций около 3,6 вольт (три Ni-MH аккумулятора AAA).
По моим прикидкам — если напряжение до 3V, то на сопротивлении наушников пусть 32 ома, может развиваться ток до 90 mA, что предостаточно для зажигания светодиода (несколько миллиампер), и не должно вызвать повреждение рации. Поскольку мы имеем дело с мощным сигналом, на входе схемы можно обойтись не усилителем, а простым выпрямителем, для получения более-менее непрерывного сигнала постоянного тока, из переменного тока звуковой частоты.
Полная схема, как она получилась у меня:

radio-rozetka-fine.thumb.GIF.4e6c2e2fd47721379897124f7a2e8f3e.GIF

Как она работает:
Распайка разъёма XТ1 дана для рации Midland G5, для других раций или телефонов она может быть иной, это можно найти в интернете. Подключаться к выходу на наушники.
Допустим вторая рация сейчас включена на передачу, звуковой сигнал поступает на вход, выпрямляется диодом VD1, и затем поступает на конденсатор C1, который начинает заряжаться. Напряжение с C1 подается на вход оптрона DA1 типа H11L1M, который выполняет две задачи, — гальваническую развязку рации от какого бы то ни было внешнего напряжения, и конвертацию нестабильного напряжения на C1, в нормальные логические уровни, которые можно подавать дальше, на цифровые микросхемы. В какой-то момент напряжение на C1 вырастает настолько, что светодиод внутри оптрона, ток которого ограничивает R1, зажигается, и включает имеющийся на выходе триггер Шмитта. Эту схему можно считать однобитным АЦП.
На выходе оптрона стоит транзистор с открытым коллектором, то есть выход может быть подключен либо к «нулю», либо ни к чему, для формирования логической единицы установлен резистор R2 подтягивающий выход к плюсу. Но теперь выход инвертируется, и для получения единицы во время передачи пришлось добавить простой инвертор на транзисторе VT1, и резисторе R3. Хотя это в принципе не так уж обязательно, просто изменится логика работы.
Полученная логическая единица направляется на D-триггер DD1 на половине ИМС К561ТМ2, собранный по стандартной схеме. Это у нас будет память на  один бит.
При появлении логической единицы на входе, D-триггер сработает, и выставит логическую единицу на выходе (в память запишется единица), которая через ключ VT2 приведет в действие реле К1. И так всё запомнится до тех пор, пока снова не будет нажата кнопка передачи на второй рации, и снова не придет единица на вход триггера. Тогда он выставит на выходе ноль, и реле обесточится. Таким образом одно нажатие кнопки передачи на второй рации включает нагрузку, а второе — отключает.
Реле нужно с катушкой на напряжение 12V постоянного тока, а контакты должны выдерживать необходимые в данном случае напряжение и ток. У меня было применено неизвестное [мне], но достаточно мощное на вид реле, с четырьмя переключающими группами контактов, которое тоже было когда-то давно куплено для забытого проекта. Контакты запараллелены по две группы, для увеличения коммутируемой мощности, и надежности срабатывания. Реле коммутирует нагрузку по двум проводам. Можно было бы запараллелить все четыре, и коммутировать нагрузку по одному проводу. На схеме запараллеленные контакты не показаны. Если нужно работать с очень большими токами, то можно добавить магнитный пускатель. Не исключено что при работе на индуктивную нагрузку может потребоваться схема искрогашения.
Кто-то может спросить, — а почему реле, а не скажем оптосимистор? :) Подключение реле проще организовать, они недороги, и не вносят никаких искажений в коммутируемое напряжение, а это в случае индуктивной нагрузки, такой как например насос или двигатель, или электронных приборов очень важно. Ну а почему именно 12 вольт? Просто потому что такие реле проще найти, хотя схема может работать при напряжении питания от 5 до 15 вольт. Либо можно организовать отдельное питание для реле с другим напряжением. В случае использования автомобильных реле убедится что их контакты могут выдержать то напряжение с которым их планируется использовать.
Перед тем как начать собирать схему, хорошо бы собрать простой тестер как на рис. ниже, схема 1:

Смотрите про коптеры:  Обзор квадрокоптера Walkera Runner 250

radio-rozetka-fine-promez.thumb.GIF.f94209fa2fa12a39981c8182806ecb83.GIF

И с его помощью выяснить что происходит на выходе, и возможно ли вообще использование имеющейся рации таким образом. Светодиод должен загораться один раз за одно нажатие кнопки передачи на второй рации, не зависимо от длительности нажатия на передачу, и наличие или отсутствие фоновых шумов. Если он зажигается несколько раз за одно нажатие, это не годится. Нужно подбирать диод VD1, попробовать установить обычный выпрямительный диод с током не менее 100 mA, или диод Шоттки. Можно попробовать собрать на диодах Шоттки выпрямительный мост. А так же подобрать ёмкость C1, которая должна быть минимально возможная для данного случая. Длительность свечения светодиода после отпускания кнопки передачи не так важна.
Одновременно определить какую громкость установить для приёмной рации, и требуется ли включать Роджер бип, нужно ли шуметь в микрофон, и т.д. Кроме того все рации, даже одной марки, ведут себя немного по-разному. Это может зависеть от качества и уровня заряда питающей батареи и особенностей сборки, качества деталей, срока и условий эксплуатации. После чего добавить оптрон и инвертор на транзисторе VT1, и снова проверить работоспособность, рис. выше, схемы 2 и 3. Если светодиод резко загорается и гаснет один раз за одно нажатие кнопки передачи, то полдела считай сделано, остаётся только добавить триггер и реле.
Если собранная схема работает нестабильно, например реле самопроизвольно включается или отключается, или «дребезжит», то можно добавить по питанию керамические конденсаторы на 0,01 — 0,1 мкф, разместив их около микросхемы триггера. Нестабильность может так же быть при использовании низкокачественного импульсного БП. Тогда добавить по питанию электролит на 470 — 1000 мкф. Или и то и другое вместе, конденсаторов много не бывает. :)
Из-за переходных процессов в момент подачи питания на схему, реле может оказаться как во включенном (у меня так), так и в выключенном состоянии, потому подключая нагрузку необходимо убедиться в каком положении находится реле, и принять соответствующие меры. Для этого служит неоновая лампочка HL1, с гасящим резистором R5. Резистор лучше взять помощнее, на 0,5 — 1 ватт, и сопротивлением 100 — 150 килоом. Можно так же применить любой готовый индикатор сетевого напряжения.
О блоке питания: Тут могут иметь место самые разные варианты, например см. тему про блоки питания. У меня особого блока питания не было, — использовал лабораторный. Но если бы начал делать, то сделал бы обычный БП, с трансформатором, диодным мостом, и «кренкой» на 12 вольт. Можно конечно применить и что-то другое, у кого что есть. БП выбирается так: Больше всего тока у нас потребляет реле, значит подключаем реле к источнику питания, с нормальным для этого реле напряжением, и измеряем потребляемый ток. Наш БП будет должен развивать примерно в два с половиной — три раза больший ток. У моего реле ток около 100 mA, значит БП нужен был бы на 250-300 mA, или больше.
Устройство не предусматривает внешнее питание для рации, оно осуществляется от штатного источника. Потому что это уже вмешательство в схему, и нарушение гальванической развязки. Потому необходимо следить за зарядом аккумуляторов или батареек в рациях, своевременно их заряжать или заменять.  Не забывать выключать после работы. Данная схема не предусматривает управление удалённым оборудованием, за которым нет непосредственного контроля. Включенное устройство нельзя оставлять без надзора, так как легко может произойти ложное срабатывание, например от чужой рации, и подключенная нагрузка может натворить немало бед, или наоборот, не сделать то что должна. В схеме присутствует высокое напряжение, — необходимо соблюдать осторожность при работе.
У меня дома уже были реле, рации, и разная мелочевка. Если покупать всё, то придется затратить до 2000 руб. с рациями, или где-то 300 — 500 руб. без них. Дороже всего обойдется реле и блок питания, возможно корпус. Реле лучше купить с колодкой, это упростит его установку и подключение.
За 2000 рублей конечно можно купить и готовое устройство аналогичного назначения, но по нему вряд ли можно будет еще и разговаривать. :)

Смотрите про коптеры:  что нужно для сборки 250 квадрокоптера и участия в Drone Racing

Фотография  того что получилось:
3_1.thumb.jpg.a585d122213f5f0dff36763b1f9d1285.jpg
Продолжение следует.

Изменено 13 сентября, 2021 пользователем Valery
Перезаливка фотографий

Радиоуправляемый контакт — купите радиоуправляемый контакт с бесплатной доставкой на алиэкспресс version

Перед покупкой сравните цены на радиоуправляемый контакт, прочитайте реальные отзывы покупателей, ознакомьтесь с техническими характеристиками.

Закажите радиоуправляемый контакт онлайн с доставкой по России: товары с пометкой Plus доступны с ускоренной доставкой и улучшенными условиями возврата.

На Алиэкспресс радиоуправляемый контакт всегда в наличии в большом ассортименте: на площадке представлены как надежные мировые бренды, так и перспективные молодые.

Резюме

Что хотел — то и получил. Розетки вполне пригодны для домашнего использования, система команд героическими усилиями разгадана (опять я угадывал вместо получения знаний) и легко реализуется с помощью библиотеки RC-Switch в коде для Arduino. Пульт не нужен.

Итого — до 8 крайне экономически эффективных каналов ДУ из коробки и перспектива их увеличения за счет использования дополнительных линий адреса (нужно только разрезать дорожки и подтянуть их либо к плюсу, либо к земле (главное — не допускать пересечения адресного пространства с техникой, которая управляется теми же битами данных).

Очевидные минусы — единое (из той же коробки) для всех розеток адресное пространство и система команд. То есть, если ваш сосед купит такие же, будете щелкать розетками друг друга, если, конечно, кто-то не догадается подкорректировать адреса.

В общем, можно пользоваться.

ps. Описанное колдовство по угадыванию может не сработать, если попадется кардинально другой чип, или его алгоритм, реализованный в отдельном микроконтроллере (обычно какой-нибудь PIC) без столь наглядных линий адреса и данных. В этих случаях придется действительно приложить голову.

Угадай мелодию

Ага, вот эти биты! Хотите немного уличного реверс-инжиниринга?

Конечно же розетки не реагировали на имеющиеся у меня пульты — но оно и хорошо. Конечно же вслепую подобрать хотя бы один код не получилось. Хотя нет, вру — в процессе случайно набрел на один из кодов уже работающих у меня розеток. Вот уж повезло. Параллельно я размышлял над тем, почему автор RC-Switch говорит о протоколе с тремя состояниями битов, хотя в примерах использует только два: 0 и F.

Это, а также заявленная совместимость с библиотекой, несколько сбивали с толку. Поэтому я решил пойти простым путем, т.е. избавиться от лишних битов и состояний. Логика работы энкодера недвусмысленно намекала, что у него есть положение с тремя гарантированными нулями в битах адреса, отвечающих за выбор канала управления.

Забавно, но упомянутые три нуля мультиметр показал, если установить энкодер в положение восьмого канала. Т.е. кодировка получилась «задом наперед»:

8 — 0007 — 1006 — 0105 — 1104 — 0013 — 1012 — 0111 — 111

И здесь, кстати, обнаружилось третье состояние, которое не встречается в практических примерах RC-Switch. Иными словами, адрес состоит из 0 и 1, а как раз F и не используется.

Что касается линий данных, то судя по распиновке в даташитах, управляющим битом с одинаковой степенью вероятности могли быть и D0 и D3. Но на практике это все же D0 (если судить по схеме кодового слова).

В результате дальнейших экспериментов выяснилось, что команда включения представляет собой F000, а выключения — 0000 по линии данных.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock
detector