Störsicheres Fernwirksystem. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Funksteuerungsausrüstung

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Auf den Seiten der Amateurfunkliteratur wurden diskrete Funksteuerungen für Modelle [1, 2] mehr als einmal beschrieben, wobei verschiedene Methoden der Befehlscodierung verwendet wurden. Am akzeptabelsten für viele praktische Fälle ist die digitale Methode. Solche Systeme haben jedoch einen unzureichenden Schutz gegen Impulsrauschen.

Wie Sie wissen, kann die Quelle von Impulsgeräuschen nicht nur Blitzentladungen sein, sondern auch die Exekutivmotoren des Modells sowie verschiedene Geräte, die in der Volkswirtschaft und Medizin verwendet werden und mit Frequenzen arbeiten, die denen für die Fernsteuerung nahe kommen. Diese Geräusche, die zum Eingang des Decoders gelangen, erzeugen an seinem Ausgang ein falsches Signal, und das Modell führt einen falschen Befehl aus.

Die nachfolgend betrachtete Steuerung hat durch die spezielle Bauform des Decoders einen erhöhten Schutz gegen Impulsrauschen. Es verwendet das Zahlen-Impuls-Prinzip des Befehlens.

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Das schematische Diagramm des Encoders ist in Abb. dargestellt. 1. Auf den Logikelementen D01.1 und DD1.2 wird ein Taktgenerator aufgebaut. Seine Frequenz hängt vom Widerstandswert des Widerstands R1 und der Kapazität des Kondensators C1 ab. Knoten DD2.1, DD2.2 – Acht-Bit-Schieberegister. Transistor - elektronischer Schlüssel VT1.

Betrachten wir den Prozess der Bildung von Impulsgruppen am Beispiel des Befehls "Stop". Wenn die Versorgungsspannung an den Encoder angelegt wird, erzeugt der Taktgenerator eine Folge von Rechteckimpulsen mit einer Frequenz von 200 Hz und einem Tastverhältnis von zwei (Abb. 2, a). Diese Impulse werden gleichzeitig dem Zähleingang zugeführt

Register DD2.1 und DD2.2 und gemäß dem Schema an den obersten Eingang des Elements DD1.3. Wenn sich die Befehlstasten SB1-SB4 in der im Diagramm gezeigten Position befinden, erscheinen am unteren Eingang dieses Elements Impulse mit einer Dauer von 30 ms (Abb. 2, b). Am Ausgang des DD1.4-Wechselrichters werden durch eine Pause getrennte Impulsgruppen gebildet (Abb. 2, c). Für die Dauer des Impulses öffnet der Transistor VT) und die Spannung von der Stromversorgung GB1 wird dem Sendermodulator zugeführt.

Wenn der Strom durch den Schalter SA1 abgeschaltet wird, entlädt sich der Kondensator C2 schnell über den Widerstand R2. Wenn es nicht entladen wird, nimmt die Spannung beim Ausschalten langsam ab und die Sendeantenne strahlt für einige Zeit keine Befehlsgruppen, sondern eine Folge von Taktgeneratorimpulsen in den Weltraum. Die Arbeit des Decoders wird unterbrochen.

Es ist leicht zu verstehen, wie Impulsgruppen anderer Befehle gebildet werden, indem man die Tabelle untersucht.

Um die gleichzeitige Abgabe von zwei oder mehreren Befehlen durch versehentliches Drücken mehrerer Tasten zu vermeiden, verwendet der Encoder Tasten mit Schaltkontakten [3].

Für die korrekte Funktion der Schutzeinrichtung gegen Störimpulse ist es erforderlich, dass beim Umschalten von einem Befehl auf einen anderen die Tasten SB1-SB4 zumindest für eine Weile in der nicht gedrückten Position sind. In diesem Fall führt das Modell nach jedem gesendeten Befehl den Befehl „Stopp“ aus.

Das schematische Diagramm des rauschsicheren Decoders ist in Abb. dargestellt. 3. Der Decoder besteht aus einem Knoten, der die Pausen zwischen den Befehlsgruppen von Impulsen bestimmt – einem einzelnen Vibrator an den Logikelementen DD1.2, DD1.3; Nullungsimpulsformer an den Elementen DD1.4, DD2.1 und Wechselrichter DD2.2; Zähler DD3 für die Anzahl der Befehlsimpulse in jeder Gruppe und Knotenschutz gegen Störimpulse DD4, DD5, VD1-VD16, Zählen von Gruppen von Befehlsimpulsen. Register DD4.1 zählt die Impulsgruppen des Befehls „Links“, DD4.2 – „Rechts“, DD5.1 ​​– „Vorwärts“ und DD5.2 – „Zurück“. Die Diode VD17 verhindert, dass die von den Motoren des Modells erzeugten negativen Rauschimpulse den Stromkreis passieren. Die Kondensatoren C3, C4 reduzieren die Spannungswelligkeit, die beim Betrieb des Modells auftritt.

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Betrachten Sie den Betrieb des Decoders mit dem Befehl „Stopp“ im störungsfreien Zustand. Nehmen wir an, dass beim Einschalten des Decoders der Zähler DD3 und die Register DD4, DD5 in ihren Anfangszustand versetzt werden, d.

Wenn nun die erste Impulsgruppe des "Stop"-Befehls (Fig. 1.1, a) am Eingang des Inverters DD4 empfangen wird, startet die Front des ersten Impulses den One-Shot und der Pegel O wird erscheinen an seinem Ausgang (Pin 11 des Elements DD1.4) (Abb. 4, b). Die Befehlsimpulse gehen aber auch zum Zähleingang des Zählers DD3. Mit jedem Impuls der Gruppe bewegt sich ein hoher Pegel von einem Ausgang des Zählers DD3 zu einem anderen in Richtung der Erhöhung ihrer Anzahl, und Informationen vom Eingang D werden der Reihe nach in die ersten Bits der Register DD4, DOS geschrieben .

Beim Abfall des sechsten Impulses der Gruppe wird der Pegel 1 vom Ausgang 6 des Zählers DD3 über die entsprechenden Dioden zum Installationseingang R aller Register gehen und ihren Anfangszustand bestätigen. Nach einer Zeit von 6 T (wird durch Auswahl des Widerstands R1 eingestellt) erscheint am Ausgang des Einzelvibrators Pegel 1, und am Ausgang der Rücksetzimpulserzeugungseinheit bildet sich ein kurzer Impuls mit negativer Polarität ( Pin 4 des DD2.1-Elements) (Abb. 4, c). Die Impulsdauer (ca. 0.25 ms) wird durch Auswahl des Kondensators C2 eingestellt. Vom Ausgang des Inverters DD2.2 geht ein Impuls (Fig. 4, d) zum Eingang R des Zählers 003 und setzt ihn in seinen Anfangszustand. Dann kommt die zweite, dritte, vierte usw. Gruppe an den Eingang des Decoders, und der betrachtete Vorgang wird jedes Mal wiederholt.

Jetzt wird es einfach sein, den Betrieb des Decoders zu verstehen, wenn ein Befehl empfangen wird, zum Beispiel "Zurück" bei Vorhandensein von Störungen. Jede Gruppe dieses Befehls enthält fünf Taktimpulse. Nehmen wir an, dass Impulsgruppen mit Rauschen am Eingang des Decoders ankommen – die erste und dritte Gruppe enthalten jeweils einen Rauschimpuls, d. h. diese Gruppen entsprechen den Impulsgruppen des „Stopp“-Befehls.

In diesem Fall bleibt am Ende der ersten Gruppe das Register DD5.2 in seinem ursprünglichen Zustand. Am Ende der zweiten Gruppe erscheint am Ausgang 1 dieses Registers ein Pegel 1, der über die entsprechenden Dioden zum Eingang R der verbleibenden Register geht und das Schreiben von Informationen an Eingang D verbietet. Nach dem dritten Gruppe wird das Register DD5.2 wieder in den ursprünglichen Zustand versetzt und an den Eingängen R der restlichen Register auf 0 gesetzt.

Am Ende der vierten Impulsgruppe erscheint am Ausgang 1 des DD5.2-Registers wieder der Pegel 1. Nach der fünften, sechsten und siebten Gruppe erscheint dann an den Ausgängen 1, 2 und 3 des DD4 der Pegel 5.2 .XNUMX registrieren. Infolgedessen funktioniert der elektronische Schlüssel des Kanals "Zurück" und das Modell führt den Befehl aus.

Trifft nun eine Impulsgruppe des „Back“-Befehls mit Interferenz am Decodereingang ein, so kehren alle Register für eine sehr kurze Zeit – 37,5 ms – in ihren Ursprungszustand zurück, am „Back“-Ausgang erscheint ein logischer Nullpegel und der elektronische Schlüssel schließt und öffnet sich wieder. Auch wenn der Aktuator des Modells Zeit hat, für diese Zeit zu arbeiten, wird dies die Position des Modells praktisch nicht verändern.

Betrachten Sie ein anderes Beispiel - die Passage des "Forward" -Befehls, wenn Impulsgruppen mit Rauschen am Eingang des Decoders ankommen. In jeder Gruppe dieses Befehls - vier Impulse. Nehmen wir an, dass der ersten Gruppe dieses Befehls nur ein Rauschimpuls hinzugefügt wurde. Dann versetzt der fünfte Impuls die Register in ihren ursprünglichen Zustand, und es findet keine weitere Aufzeichnung in ihnen statt. Da die zweite und die folgenden Gruppen von Störimpulsen jedoch keine enthalten, erscheint an keinem der Ausgänge des Steuerspannungsdecoders ein Befehl (da das Schreiben in das Register DD5.1 ​​​​verboten ist) und der Bediener muss dann kurz loslassen die „Weiterleiten“-Schaltfläche am Sender und klicken Sie erneut darauf. Mit anderen Worten, ein falscher Exit-Befehl funktioniert nicht.

Der Encoder verwendete Kondensatoren K50-6 (C2), KM (O). Befehlsschaltflächen - KM1-1. Stromquelle GB1 - Batterie "Krona". Kondensatoren im Decoder - K50-6. Die Diode D220A kann durch D220B, D311A, D311B ersetzt werden.

Beim Aufbau des Encoders wird der Widerstand R1 so gewählt, dass bei einer Taktfrequenz von 200 Hz das Tastverhältnis der Impulse gleich zwei wäre. Durch Auswahl des Widerstands R1 im Decoder stellen sie sicher, dass die Dauer des einzelnen Vibrationssignals 6T beträgt. Der vom Encoder im Befehlsmodus "Stop" verbrauchte Strom beträgt nicht mehr als 3 mA und vom Decoder nicht mehr als 5 mA.

Das oben beschriebene störsichere Fernwirksystem ist für fünf Teams ausgelegt. Es ist jedoch nicht schwierig, ihre Zahl zu erhöhen. Um neun Befehle zu empfangen, ist es notwendig, ein Zwölf-Bit-Schieberegister im Encoder zu verwenden und vier Befehlsschaltflächen hinzuzufügen. Im Decoder müssen die freien Ausgänge des Zählers 003 verwendet, die entsprechende Anzahl von Registern und Diodenwiderstandsknoten hinzugefügt und auch die Dauer des Ausgangsimpulses des One-Shot gleich UT eingestellt werden.

Mit dem beschriebenen Decoder können Sie einen fertig abgestimmten (oder selbstgebauten) Empfänger aus dem Transceiver-Kit "Signal-1" verwenden. Der Sender kann auch aus diesem Bausatz verwendet werden. Eine verbesserte Version dieses Sets wurde in dem Artikel von V. Borisov und A. Proskurin "Modified "Signal-1" in Radio", 1984, Nr. 6, S. 50, 51 veröffentlicht.

Literatur

1. W. Koslow. Ausrüstungsknoten zur Steuerung von Modellen - Radio, 1983, Nr. 4, p. 24, 25.
2. W. Inozemzew. Encoder und Decoder von Fernwirkbefehlen - Radio, 1985. Nr. 7, p. 40, 41.
3. S. Alexejew. Quasi-Sensor schaltet Mikroschaltkreise ein - Radio, 1984. Nr. 3, p. 26-29.

Autor: A. Proskurin, Moskau; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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