Выключатель с управлением от пульта телевизора
Выключатель управляемый от ТВ-пульта дистанционного управления (74HC74D)
Принципиальная схема самодельного электронного выключателя с дистанционным управлением от пульта для бытовой радиоаппаратуры (например телевизора). Этот выключатель позволяет подавать питание, непосредственно или через промежуточное реле, на различные устройства, либо управлять режимами работы этих устройств.
А управлять им можно с помощью любого пульта дистанционного управления от бытовой аудио или видео аппаратуры. Схема состоит из интегрального фотоприемника, триггера и выходного ключа. Выходной ключ позволяет непосредственно управлять нагрузкой, ток через которую не более 0,18А, а напряжение её питания не более 200V. При этом, нагрузка должна питаться постоянным током.
Либо, на выходе может быть включена обмотка реле, с помощью которого можно будет управлять нагрузкой как большей мощности, так и питающейся не только постоянным, но и переменным напряжением.
Принципиальная схема
Для приема сигналов пульта служит специализированный интегральный фотоприемник F1 типа TSOP4836. Который представляет собой микросхему с фоточувствительной поверхностью, которая принимает ИК-сигналы пульта и преобразует их в импульсы на своем выходе. Эти импульсы нужно подать на синхровход D-триггера на микросхеме D1.
Но, проблема в том, что при отсутствии импульсов на выходе фотоприемника логическая единица, и импульсный сигнал инверсный. На входе «С» триггера же все должно быть наоборот, то есть, в отсутствии импульсов ноль, а импульсы единичные. Эта проблема решена с помощью двух резисторов R2, R3 и конденсатора С2.
Так как для работы устройства не требуется расшифровывать команды, а только реагировать на первый импульс, инверсия здесь не предусмотрена. А работает схема следующим образом. Пока нет импульсов на выходе F1 -единица, а на входе «С» D1 — ноль. Потому что конденсатор С3 постоянное напряжение не пропускает.
Но, как только на выходе F1 появляются импульсы, они, будучи переменным напряжением, проходят через конденсатор С2 на вход «С» D1.
Рис. 1. Принципиальная схема дистанционного выключателя с управлением от пульта к телевизору или аудиоцентру.
С приходом первого же импульса на вход «С» триггер D1 переключается в противоположное положение. Но импульсов идет много, потому что пульт передает команду, состоящую из большого числа импульсов.
В принципе, это должно привести к многократному переключению триггера D1 и остановке его в случайном положении после того как кнопку пульта отпустят и он перестанет передавать команду. Чтобы этого не происходило в схему D-триггера внесена задержка на основе RC-цепи R5-C4.
Суть её работы в том, что логический уровень на входе «D» триггера меняется не сразу же как происходит изменение уровня на инверсном выходе, а с задержкой, равной постоянной времени этой цепи. Поэтому триггер переключается только один раз в момент прихода на его вход «С» первого же импульса.
Остальные же импульсы, во время зарядки С4 через R5, не влияют на состояние триггера. Эта задержка позволяет осуществлять переключение данного выключателя, управляя им короткими нажатиями на кнопку пульта. Если же нажатие будет продолжительным, то состояние схемы будет меняться с некоторым периодом, зависящем от постоянной времени цепи R5-C4.
Другая RC-цепь C3-R4 служит для принудительной установки выключателя в выключенное положение при подаче на него питания. Происходит это следующим образом.
В момент подачи питания цепь C3-R4 зарядным током конденсатора С3 создает импульс произвольной формы, который поступая на вход «R» обнуляет триггер, устанавливая его в положение логического нуля на прямом выходе (выводе 5). При этом выходной ключ на полевом транзисторе VT1 оказывается закрытым.
Детали
Источником питания схемы может служить любой источник питания постоянного напряжения 5-6V. Автор использовал готовый компактный импульсный блок питания, предназначенный для зарядки аккумуляторов сотовых телефонов, планшетных компьютеров и других портативных электронных устройств, заряжаемых через USB.
Фотоприемник TSOP4836 можно заменить любым аналогичным фотоприемником, — их сейчас выпускается очень много различных марок и моделей. Если на выходе применить реле с обмоткой на 5V, его обмотку можно подключить между стоком VТ1 и плюсом источника питания 5V.
Выключатель с управлением от пульта телевизора
Выключатель управляется с помощью стандартного пульта дистанционного управления от телевизора. С помощью этого пульта можно включать и выключать свет, а так же, регулировать яркость лампы от нуля до максимума восемью ступенями. Величина каждой ступени зависит от настройки управляющей матрицы (регулировкой трех переменных резисторов).
В момент подачи питания выключатель устанавливается в нулевое — выключенное состояние. Чтобы включить лампу вы нажимаете любую кнопку пульта и удерживаете её нажатой до тех пор, пока не будет достигнута необходимая яркость. Чтобы выключить свет нужно опять же нажать любую кнопку пульта и удерживать её нажатой пока свет не погаснет.
Принципиальная схема выключателя представлена на рисунке.
Как работает управление светом
Управляет осветительной лампой регулятор мощности на микросхеме А1 — КР1183ПМ1. Эта микросхема широко известна радиолюбителям. Напомню, что она позволяет регулировать мощность (яркость) лампы мощностью до 150W путем изменения сопротивления между её выводами 6 и 3.
В момент подачи на схему питания цепь С2-R3 устанавливает двоичный счетчик D1 в нулевое состояние. На выходах инверторов D2 получается код числа «7». Все три транзистора VT1-VT3 открыты и сопротивление между выводами 6 и 3 А1 минимально. Для микросхемы КР1182ПМ1 это сигнал к выключению лампы.
Чтобы включить лампу нужно нажать любую из кнопок стандартного пульта телевизора (не ниже RC-4). Система не различает команды пульта, она только подсчитывает общее число импульсов, им передаваемых. При приеме сигнала пульта на выходе интегрального фотоприемника F1 образуются импульсы, которые считает счетчик D1.
Усредненная частота этих импульсов около 300 Гц (для разных пультов и разных команд она может отличаться в некоторых пределах). В результате подсчета этих импульсов состояние трех, указанных на схеме, выходов счетчика D1 меняется восемью ступенями (от 000 до 111).
Соответственно изменяется сочетание открытых и закрытых транзисторов VT1-VT3, и изменяется результирующее сопротивление между выводами 6 и 3 А1. Подстройкой резисторов R7, R8, R9 можно задать любой закон регулировки яркости, и пределы регулировки.
Питается логическая схема и фотоприемник от электросети через бестрансформаторный источник R1-VD1-С1-VD3-VD2-R11. Напряжение стабилизировано стабилитроном VD3 на уровне 5V.
Конденсатор С6 должен быть рассчитан на напряжение не ниже 360V. Все другие конденсаторы должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 10V (это касается и конденсаторов С4 и С5, они хотя и контактируют с электросетью но напряжение на них небольшое).
Электролитические конденсаторы типов К50-35, К50-16 или аналогичные импортные. Конденсатор С6 типа К73-17, К73-24, или другой, рассчитанный на работу в электросети. Остальные конденсаторы любого типа, например, К10-7, КМ, КС или импортные.
Стабилитрон КС147А должен быть в металлическом корпусе. Его можно заменить другим стабилитроном на напряжение около 5V, при этом, если стабилитрон в стеклянном корпусе, нужно взять их два и включить параллельно (чтобы повысить надежность системы питания).
Металлический корпус предпочтительнее, так как он играет роль своеобразного теплоотвода. Стеклянный же более подвержен выходу из строя от перегрева. Или можно использовать какой-то импортный стабилитрон большей мощности.
Диоды КД243Д можно заменить на КД209, КД105, КД247, или другим выпрямительным средней или малой мощности, способным работать на напряжении не ниже 300V.
Счетчик К561ИЕ16 можно заменить другим КМОП-счетчиком с весовым коэффициентом старшего выхода не ниже 2048. Например, К561ИЕ20. Можно использовать и импортные аналоги, — CD4020 (К561ИЕ16) или CD4040 (К561ИЕ20).
Микросхему К561ЛА7 можно заменить любой другой КМОП микросхемой, у которой имеется не менее трех инверторов. Например, К561ЛЕ5, К561ЛА9, К561ЛЕ10, К561ЛН2 или серии К176, либо импортным аналогом. Транзисторы КТ503 — с любым буквенным индексом. Вместо SFH506-38 можно использовать любой аналогичный интегральный фотоприемник.
Постоянные резисторы типов С1-4, С2-24, ВС, С2-33, МЛТ или импортные аналоги, в общем, резисторы — любые, не проволочные соответственно указанной на схеме мощности.
Подстроенные резисторы R7-R9 типов СП3-38, РП1-63, СПЗ-19 или импортные. Впрочем, так же, любые не проволочные.
Настройка заключается в подстройке резисторов R7-R9 так, чтобы получить желаемую характеристику регулировки и пределы регулировки.
Программируемый выключатель света с дистанционным управлением
Продолжение ранее опубликованных статей, первая, вторая.
В этой статье речь пойдет о программируемом выключателе света с дистанционным управлением. Как и прошлых проектах для отладки и прототипирования, я использую Carduino Nano V.7
Требуемый функционал
Возможность управлять выключателем любым бытовым ИК пультом управления.
Программировать выключатель на любую кнопку бытового ИК пульта управления.
Включать/выключать свет, как от клавиши выключателя, так и с пульта, не зависимо друг от друга.
Схема и комплектующие
Для сборки прототипа использовал следующие компоненты:
Контроллер Carduino Nano V.7
Relay Module
ИК приемник TSOP
Макетная плата
Звуковой излучатель
Фотография компонентов 
Описание работы выключателя
Сначала добавляем в память выключателя код кнопки пульта управления. Для этого мы берем наиболее подходящий нам пульт управления (пульт от кондиционера не подойдет) и выбираем на нем свободную кнопку, которой Вы никогда не пользуетесь (обычно это цветные кнопки телетекста). Входим в режим программирования выключателя, для этого нужно нажать на клавишу вкл/выкл и подержать 5 секунд, раздастся длинный звуковой сигнал «Бип», после этого остается нажать ранее выбранную кнопку пульта и ваш выключатель готов к работе. Теперь выключатель света будет понимать добавленную в него команду Вашего ИК пульта. Код кнопки сохраняется в энергонезависимой памяти контроллера и будет храниться в памяти даже после отключения питания схемы.
Работу прототипа выключателя смотрите на видео
Код для контроллера Arduino
Для компиляции кода нужно добавить библиотеку IRemote. Библиотека отличается от оригинальной, так как я добавил к ней еще несколько протоколов, в том числе и новый протокол LED телевизоров Samsung
Принципиальная схема выключателя
После отладки устройства на arduino, нарисовал окончательную схему будущего выключателя. Так как я уже писал ранее, что Arduino это удобное средство для отладки и написания кода, но для окончательной схемы он не подойдет.
Hex фаил для прошивки контроллера Atmega168
Блок питания можно использовать от зарядного устройства для мобильного телефона.
Схемы блоков питания.
Если будут вопросы задавайте, с удовольствием отвечу на них.
Выключатель с управлением от пульта телевизора
Для управления этим выключателем подходит практически любой пульт дистанционного управления на ИК-лучах, от телевизора или другой аппаратуры, важно чтобы он излучал ИК-сигнал, модулированный несущей частотой 30-40 кГц (пульт, например, от телевизора типа 3-УСЦТ не подходит). Чтобы выключатель не «конфликтовал» с другим оборудованием, например, не переключался свет при переключении программ телевизора или регулировке телевизора, в схеме предусмотрена задержка, в результате которой переключение происходит, хотя и от любой команды пульта, но передавать её нужно не менее 2-3 секунд.
Задержку устанавливает счетчик, который подсчитывает импульсы с выхода фотоприемника, вот на их подсчет и уходит это время.
В Л.1. была опубликована аналогичная схема, но в ней, кроме ошибки в схеме обнуления счетчика, есть и еще один принципиальный недочет, — после приема и исполнения команды в счетчике остается некоторое число, которое сохраняется практически все время, пока на схеме имеется питание. Более того, когда вы пользуетесь пультом по прямому назначению (например, управляя телевизором) состояние счетчика постепенно увеличивается, и в определенный момент достигает критической величины. В результате лампа может гаснуть и включаться самопроизвольно.
В схеме, показанной на рисунке 1, эти недочеты устранены. Здесь есть цепь обнуления накопительного счетчика D1 каждый раз, как вы отпускаете кнопку пульта. При этом состояние выходного ключа, благодаря наличию второго счетчика D2, не меняется. В момент включения питания цепь C4-R6 устанавливает счетчик D2 в нулевое положение. На его первом выходе — ноль. Транзистор VT1 закрыт и контакты реле К1 разомкнуты. Цепь C4-R6 нужна для того, чтобы после временного отключения электричества схема устанавливалась автоматически в выключенное положение. Это поможет сберечь электрические лампы и избежать бессмысленного потребления электроэнергии.
Для того чтобы включить лампу нужно нажать любую кнопку пульта (эксперименты производились с пультом типа RC-6-5) и удерживать её нажатой. При этом на выходе фотоприемника F1 появляются импульсы. Первый же из них посредством диода VD1 разряжает конденсатор С2. Далее, пока вы держите кнопку нажатой, благодаря большому сопротивлению R2 конденсатор остается разряженным. Поэтому, на входе «R» D1 поддерживается напряжение логического нуля, и счетчик может считать импульсы, поступающие на его вход «С». Спустя некоторое время (2-3 секунды) на выводе 12 D1 сформируется импульс, который поступит на вход «С» счетчика D2 и переключит его в положение «1». На выводе 9 D2 появится единица. Транзистор VT1 откроется и реле Р1 включит лампу. Теперь кнопку пульта можно отпустить.
После того как кнопка пульта будет отпущена конденсатор С2 зарядится через R2 до логической единицы, — счетчик D1 сбросится в нулевое положение. Если в этом же помещении вы будете пользоваться пультом для управления, например, телевизором, лампа мигать от этого не будет. Продолжительность подачи одной команды обычно значительно меньше 2 секунд. Счетчик D1 не будет успевать досчитать до появления единицы на его выводе 12, — он будет обнуляться раньше, после каждой команды.
Чтобы выключить лампу нужно опять нажать и удерживать любую кнопку пульта до тех пор пока лампа не выключится.
