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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Der Funkruf steuert die Pumpe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Haus, Haushalt, Hobby Die Entwicklung von Geräten zur elektronischen Fernsteuerung verschiedener Aktuatoren war bereits in den 1980er Jahren, als ich als „Pionier“ aufwuchs, eine vielversprechende Richtung in der Funktechnik. Dann haben wir unter der Anleitung von Mentoren mit Begeisterung solche Geräte aus einzelnen Elementen zusammengebaut. Normalerweise hatte es eine Reichweite von 5 - 6 m und passte gleichzeitig kaum in eine Box mit den Maßen 300x300x150 mm. Wenn es uns gelang, in mindestens einem halben Monat eine Fernsteuerungsausrüstung für ein Boots- oder Flugzeugmodell mit einer Befehlsübertragungsreichweite von 20 – 30 m zusammenzubauen und einzurichten, galt dies bei uns (10 – 12-Jährigen) als großer Erfolg ). Diese Richtung hat bis heute nicht an Aktualität verloren. Dies ist jedoch jetzt einfacher, da Sie es nicht mehr im Detail zusammenbauen müssen, sondern ein fertiges Gerät zur Übertragung eines Signals über einen Funkkanal (mithilfe eines IR-Kanals, eines Laserstrahls usw.) in einem kaufen müssen Laden Sie es zu einem sehr „demokratischen“ Preis herunter und passen Sie es an Ihre eigenen Aufgaben an, um es zu verbessern. Natürlich ist es bedauerlich, dass in diesem Fall die kreative Komponente bei der Erstellung eines Geräts praktisch auf Null reduziert wird, was eine sorgfältige Auseinandersetzung mit der Frage seiner Funktionsweise erfordert – von der Entwicklung bis zur Konfiguration, was nicht nur die Qualifikation verbessert, sondern auch die Tür öffnet bis hin zur vertieften Grundlagenforschung. Aber warum sollten Sie andererseits Zeit verschwenden und „leiden“, ein Gerät von Grund auf neu zu erstellen, wenn Sie das fertige Gerät verbessern können, indem Sie seinen Aktionsradius erweitern? Dieser Ansatz ist für Spezialisten oder diejenigen akzeptabel, die bei ihrer Arbeit schnell praktische Ergebnisse erzielen müssen. Das sind die Realitäten der Zeit, und wir müssen uns ihnen in angemessenem Umfang anpassen. Ich biete den Lesern gegen Entgelt ein Fernbedienungsgerät an, das über einen Funkkanal über eine Entfernung von über 100 m funktioniert und es Ihnen ermöglicht, das Ein- und Ausschalten einer Druck-Tauchwasserpumpe zu automatisieren, die ein Haus, ein Badehaus, eine Scheune usw. mit Wasser versorgt Gebäude auf einem persönlichen Grundstück aus einer Quelle - einem Dorfbrunnen. Das Gerät basiert auf einem drahtlosen Funkanruf, der in einem Baumarkt gekauft wurde und 192 Rubel kostet. Nebenbei stelle ich fest, dass fertige Pumpstationssteuergeräte (ohne Kabel) über 3000 Rubel kosten. Ziehen Sie Ihre eigenen Schlussfolgerungen. Allerdings ist es auch in der Lage, den Wasserdruck im Kreislauf zusätzlich automatisch zu überwachen, wenn er sinkt (Öffnen eines Wasserhahns im Haus), das Füllen des Reservetanks zu steuern und bei einigen Modellen sogar das Wasser zu erhitzen. In unserem Fall waren diese Funktionen jedoch unnötig.
Drahtlose Anrufe können anders aussehen, umfassen jedoch einen Sender und einen Funkempfänger. Typischerweise werden diese drahtlosen Anrufe auf der 433-MHz-Frequenz betrieben und verursachen keine Störungen. Zudem ist ihre Sendeleistung gering. Die vom Hersteller im Reisepass angegebene Reichweite des gekauften Funkrufs beträgt 50 m. In der Praxis ist diese Entfernung jedoch deutlich geringer, selbst wenn Sender und Empfänger in direkter Sichtlinie ohne Hindernisse zwischen ihnen montiert sind. In der Regel sollte dieser Indikator durch drei geteilt werden. Mit zunehmender Reichweite der Funkgespräche steigt auch deren Verkaufspreis. Beispielsweise kostet ein drahtloser Anruf mit einer Reichweite von 100 m (in Wirklichkeit 35 m) bereits mehr als 1100 Rubel. Aber es besteht keine Notwendigkeit, solche zu kaufen – schließlich ist es einem Funkamateur eigentlich egal, welchen Ruf er verbessern und seine Reichweite erweitern möchte. Daher betrachten wir die einfachste Option – die „Budget“-Option. Der erste Schritt besteht darin, die Abdeckung des Funkempfängers zu entfernen, denn hiermit erhöhen wir die Reichweite. Auf seine Antenne gehen wir nicht näher ein, da ihre Länge bei einer Funksignalfrequenz von 433 MHz praktisch keinen Einfluss auf die Vergrößerung der Reichweite der Sender-Empfänger-Kombination hat. Das Foto zeigt Funksignalempfänger mit abgenommener Abdeckung – zwei Modelle, die sich optisch unterscheiden. Aber sie haben die gleiche Schaltung (siehe S. 21), obwohl das Design auf der Leiterplatte unterschiedlich ist, insbesondere zeigt eines der Fotos eine Version, die aus diskreten Elementen zusammengesetzt ist, und das andere – aus Elementen in SMD-Oberfläche – Mounten von Paketen. Pin 2 von U1 ist aktiv hoch, wenn ein Funksignal vom Empfänger empfangen wird (wenn die Taste gedrückt wird). Die Pins 1 und 8 von U1 sind das Gegenteil: Ein hoher Pegel ist im Ruhezustand und ein niedriger logischer Pegel, wenn ein Steuersignal ankommt. Mit diesen beiden Signalen können mit einem einfachen Anbau Lastgeräte gesteuert werden. Damit das Remote-Gerät die Pumpe effektiv einschalten kann (beim ersten Drücken der Sendertaste wird die Pumpe an ein 220-V-Netzwerk angeschlossen, bei erneutem Drücken wird sie ausgeschaltet), benötigen Sie Folgendes um ein einfaches Zusatzgerät zusammenzubauen und es an eine vorgefertigte Schaltung (Platine) eines industriellen Funkklingelempfängers anzuschließen. Verbesserung des Empfangsknotens Das Diagramm (unten) zeigt den Stromkreis der Set-Top-Box (Zusatzgerät) des drahtlosen Rufempfängers. Parallel zur EL1-Glühlampe ist eine Tauchpumpe (im Diagramm nicht dargestellt) mit entsprechendem Panzerschlauch geschaltet, der vom Brunnen zum Haus führt. Die EL1-Lampe ist eine zusätzliche Leuchtanzeige für den Pumpenbetrieb. Dank ihr können Sie aus der Ferne überprüfen, ob der Befehl vom Sender empfangen wurde, das Ferngerät funktioniert hat und die Pumpe eingeschaltet ist. Der Ausgang der Set-Top-Box wird über ungeschirmte Drähte vom Typ MGTF-0,4 (oder ähnlich) mit der Basisplatine des Funkrufempfängers verbunden, während der gemeinsame Draht (mit dem Minus der Stromversorgung) und Pin 3 verbunden wird des Elements der DD1.1-Mikroschaltung (K561TM2) an Pin 2 des CD4069BD-Chips (in einigen D4069UBC-Modellen). Inländische Analoga dieser Mikroschaltungen sind KR1561LN4 und K561LN5. Wenn ein Funksignal vom Sender empfangen wird (seine Dauer beträgt etwa 2 s, die vom Sender des Schlüsselanhängers bereitgestellt werden, unabhängig von der Dauer der Betätigung seiner Taste), ändert sich der Signalpegel an Pin 2 der CD4069BD-Mikroschaltung (U1) von niedrig zu hoch. Die Pins 6 und 7 der U2-Mikroschaltung, bei der es sich um einen Melodiegenerator handelt, sind mit einem dynamischen Kopf mit geringer Leistung verbunden. Um zu verhindern, dass sich während der Signalübertragung über einen Funkkanal eine melodische Glocke einschaltet, reicht es aus, die Leiterbahn von Pin 7 von U2 zur dynamischen Kapsel zu unterbrechen. Oder löten Sie einen der dorthin führenden Leiter ab.
Die Basis der Konsole ist ein Auslöser an einem Element der beliebten Mikroschaltung K561TM2. Ohne auf die Einzelheiten seiner Funktionsweise einzugehen (es wurden viele Artikel darüber geschrieben), möchte ich die Hauptsache anmerken: Diese Mikroschaltung enthält zwei D-Flip-Flops, die zwei asynchrone Steuereingänge S und R enthalten. Der Trigger wird durch a geschaltet positive Flanke am Takteingang C (Pin 3 DD1.1). In diesem Fall wird der am Eingang D anliegende Logikpegel auf den Direktausgang Q übertragen. Wenn der Logikpegel am Reset-Eingang R hoch ist, wird das Flip-Flop auf Null zurückgesetzt. Die Versorgungsspannung kann im Bereich von 5...9 V liegen (über das Experiment zur Erhöhung der Versorgungsspannung des Empfangsknotens – weiter unten). Wenn Sie nun die Funktionsweise des DD1.1-Chips kennen, können Sie das allgemeine Funktionsprinzip der Set-Top-Box verstehen. Beim Einschalten erhält der Eingang R von DD1.1 im ersten Moment dank des entladenen Kondensators C2 einen hohen Logikpegel, der den Trigger zurücksetzt – der Direktausgang Q wird auf einen niedrigen Spannungspegel gesetzt. Transistor \/T1 ist geschlossen, Relais K1 ist stromlos, Lampe EL1 leuchtet nicht, die Pumpe arbeitet nicht. Nach etwa einer Drittelsekunde (dies liegt an der Kapazität des Oxidkondensators C2 und dem Widerstandswert des Widerstands R1) lädt sich der erste fast auf die Versorgungsspannung und den Pegel am Eingang R (Pin 4 von DD1.1) auf .XNUMX) wechselt auf niedrig. Jetzt ist der Trigger bereit, Signale über den Takteingang C zu empfangen, der, wie aus dem Diagramm hervorgeht, einen niedrigen Anfangspegel hat. Wenn das Funksignal des Senders vom Empfangsgerät am C-Eingang des DD1.1-Chips ankommt, wird vom Remote-Klingelkreis ein Hochspannungspegel geliefert. Dadurch wird der Trigger in einen anderen stabilen Zustand überführt – sein direkter Ausgang Q hat nun einen hohen Spannungspegel. Der Transistor VT1 schaltet das Relais K1 ein und seine Kontakte schließen wiederum den Stromkreis der Beleuchtungslampe EL1 und der Tauchpumpe. Der Auslöser bleibt in diesem Zustand so lange wie gewünscht, bis zur nächsten positiven Flanke des Impulses am Eingang C, bei deren Empfang (dem nächsten Tastendruck auf dem Fernbedienungssender) der Auslöser in seinen Ausgangszustand geht – die Beleuchtungslampe EL1 erlischt, die Pumpe ist stromlos und ausgeschaltet. Der Schaltkreis C2R1 setzt den Trigger des DD1-Chips beim Einschalten in den ursprünglichen Standby-Modus zurück. Der Oxidkondensator C1 übernimmt die Funktion eines Stromversorgungsfilterelements. Die Diode VD1 verhindert Rückspannungsstöße beim Ein-/Ausschalten des Relais. Die Gesamtleistung der geschalteten Last hängt von den Parametern des elektromagnetischen Relais K1 ab und ist in unserem Fall auf 350 W begrenzt. Da die Anzahl der einzelnen Elemente der Set-Top-Box gering ist, werden diese alle auf einem 30 x 40 mm großen Lochplattenabschnitt montiert und zusammen mit den Anschlussdrähten im Standardgehäuse des Fernrufempfängers untergebracht Fach für autonome Stromversorgungselemente. Um die Auswirkungen elektrischer Störungen zu reduzieren, ist es wünschenswert, dass die Kabel, die das Gerät mit der Stromquelle verbinden und vom Relais K1 zur Pumpe führen, einen Querschnitt von mindestens 1,5 mm und eine Mindestlänge haben. Über Details Festwiderstände MLT-0,25 (MF-25). Oxidkondensatoren vom Typ K50-26 für eine Betriebsspannung von mindestens 16 V. Der Rest sind unpolare Kondensatoren vom Typ KM-6B. Der DD1-Mikroschaltkreis (K561TM2) kann durch K561TM1 ersetzt werden, ohne die Effizienz des Geräts zu beeinträchtigen. In diesem Fall müssen Sie jedoch den Schaltkreis ändern, da die Pins dieser Mikroschaltkreise unterschiedliche Zwecke haben. Detaillierte Informationen zu dieser Austauschmöglichkeit finden Sie in Nachschlagewerken zu modernen CMOS-Chips. Der Transistor VT1 ist ein Feldeffekttransistor mit hohem Eingangswiderstand. Dies minimiert den Leckstrom im Funksignal-Wartezustand und hat trotz des niederohmigen Begrenzungswiderstands R2 praktisch keine Auswirkungen auf den Triggerausgang. Das Relais K1 kann durch RES43 (Version RS4.569.201) oder ein anderes ersetzt werden, das für eine Betriebsspannung von 4...4,5 V und einen Strom von 10...50 mA ausgelegt ist. Es ist unerwünscht, ein Relais mit einem Schaltstrom von mehr als 100 mA in das Gerät einzubauen, da der Transistor VT1, der den Betrieb des Relais steuert, eine Leistungsbegrenzung aufweist.
Anstelle von KP540A können Sie einen Feldeffekttransistor einer beliebigen KP540-Serie oder ihrer ausländischen Analoga BUZ11, IRF510, IRF521 verwenden. LED HL1 - beliebig, mit ihrer Hilfe ist es bequem, den Betrieb des Relais und das Schließen der Führungskontakte zu steuern. Bei Bedarf können die Elemente NI und (R3 ohne Konsequenzen aus dem Stromkreis ausgeschlossen werden. Ein zusätzlicher (im Handbetrieb) Pumpenschalter ist im Diagramm unter der Bezeichnung SA1 dargestellt. Spule L1 ist rahmenlos mit einem Durchmesser von 4 mm aus 1,5 Windungen versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 0,8 mm (Umdrehung zu Umdrehung). Drossel L2, Typ D-06 mit Induktivität 82 μH (MikroHenry). Die Basisversion bietet eine autonome Stromversorgung - 2 Fingerelemente mit jeweils 1,5 V. Unter den Bedingungen der empfohlenen Verwendung des Fernklingelgeräts ist es jedoch am besten, eine stationäre Stromversorgung aus einer stabilisierten Stromquelle mit einer Spannung von 5 V bereitzustellen, mit Abweichungen nicht mehr als ± 5 % betragen. Eine solche Quelle könnte beispielsweise ein Stabilisator auf einer Mikroschaltung KR142EN5A sein. Der Stromverbrauch des Senders im aktiven Modus beträgt 35 mA. Der Stromverbrauch aus der Stromversorgung des Empfangsknotens im Dauer-Standby-Modus überschreitet 10 mA nicht und steigt auf 50 mA, wenn das im Diagramm angegebene Relais eingeschaltet wird. Bei anderen Relaistypen kann die Stromaufnahme einen anderen Wert haben. Achtung wichtig! Die optimale Versorgungsspannung für den Empfänger beträgt 5-9 V. Es besteht keine Notwendigkeit, die Versorgungsspannung der Empfangseinheit zu erhöhen, da sich die Reichweite des Geräts durch diese Innovation nicht erhöht (experimentell getestet durch Erhöhung der Spannung auf 12 V). ). Der Sender selbst, der wie ein schlüsselanhängerförmiges Gehäuse in der Größe einer normalen Streichholzschachtel aussieht, bedarf keiner Modifikation. Um die Batterie nicht einmal im Jahr wechseln zu müssen (die gleiche, die in den meisten Sicherheitsalarm-Schlüsselanhängersendern für Autos eingebaut ist – 12 V, 23AE, hergestellt von GP Ultra oder ähnlich), wird der Sender über einen beliebigen Industrieadapter mit stabilisierter Stromversorgung betrieben Ausgangsspannung 12 V und ein Strom von mindestens 0,5 A, zum Beispiel Typ TV-182-S. L1-Abstimmspule mit einem gepanzerten Kern im Inneren. Der Durchmesser der äußeren Spule beträgt 4 mm, gewickelt sind 5 Windungen aus versilbertem Draht mit einem Durchmesser von 0,8 mm. L2 - Drossel Typ D-06 mit einer Induktivität von 82 kH. Die Sendeantenne verdient eine ausführliche Beschreibung. Um die Reichweite zu erhöhen, wird eine Teleskop-Peitschenantenne für Radios (im Handel erhältlich) mit einem Stück MGTF-0,8-Draht (o.ä.) an den Antennenkontakt auf der Leiterplatte angelötet. Oder als letzten Ausweg – was unvergleichlich schlimmer ist – als Antenne einen mehradrigen Draht mit einer Länge von 350 bis 400 mm verwenden, der dem Standarddraht ähnelt und an dessen Ende dünne Leiter auflockern, wie Blütenblätter (der Durchmesser der „Blume“ ist 60...80 mm). Die größte Reichweite einer Teleskopantenne ergibt sich (in der Praxis) dann, wenn das „Teleskop“ bis zur Mitte ausgefahren ist, also um die gleichen 350...400 mm. Vorbehaltlich der empfohlenen Modifikation der Antenne im Sendegerät ist es nun möglich, eine Reichweite von bis zu 200 m in Sichtweite zu erreichen und eine elektrische Pumpe oder eine andere aktive Last fernzusteuern, deren Auswahl durch begrenzt ist die Parameter des Exekutivrelais und die Vorstellungskraft des Autors. Autor: A.Kashkarov
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Kommentare zum Artikel: Paul Sie haben der Empfängerschaltung eine Triggerschaltung hinzugefügt. Mir ist nicht klar, wodurch die Reichweite der Funkkommunikation erhöht wird? Wie finde ich eine Funkklingel mit der gleichen Empfängerschaltung oder einer ähnlichen Schaltung? Und so wie ich es verstehe, werden keine Änderungen an der Senderschaltung vorgenommen, was bedeutet, dass sie auch Ihrer ähnlich sein sollte?
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