1. Техническое задание

   2. Назначение и краткая характеристика разрабатываемого устройства

Устройство беспроводного дистанционного управления «Циклоп» предназначено для дистанционного управления бытовой теле- и видеоаппаратурой в составе систем наблюдения. С помощью этого устройства можно автоматически включать телевизор и видеомагнитофон, это упростит использование видеоглазка и скрытых камер, а также избавит от необходимости приобретать монитор.

«Циклоп» представляет собой небольшой прибор с цифровым табло, тремя кнопками управления, имеющий окно инфракрасного приемника и выносной инфракрасный излучатель. Прибор можно разместить в любом удобном для пользователя месте, а ИК излучатель крепят к стене или мебели напротив телевизора или видеомагнитофона.

Задача устройства - принять и декодировать команды, записать их в энергонезависимую память, а затем получить сигнал извне, транслировать эти команды в определенной последовательности. Качество работы во многом зависит от точности приема команд.

2. Технические характеристики устройства

Питание 12 В/24 В постоянного тока

Количество батареек – 2

Технические характеристики микроконтроллера АТ89С52

Напряжение питания – 5 В

Тактовая частота – 24 МГц

I/O – 32 устройства ввода-вывода

FLASH память – 8К

SRAM – 256 байт

Интерфейсы – UART

Таймер – 3х16-bit

Корпус – DIP40, PLCC44, PQFP44

2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ УСТРОЙСТВА БЕСПРОВОДНОГО ДИСТАНЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ «ЦИКЛОП»

Схема устройства изображена в приложении А.

Краткое описание принципа передачи команд пультов дистанционного управления бытовой аппаратуры:

Существует несколько способов кодирования информации для передачи по инфракрасному каналу.

Первый – высокочастотная модуляция. Сравнительно низкочастотной информационной посылкой модулируют несущую частоту, близкую к 43,5 кГц. Это позволяет отвязаться от постоянной составляющей инфракрасного фона помещения.

Второй способ – команду представляют в виде кода «Манчестер», который не имеет продолжительных нулевых или единичных состояний и поэтому хорошо защищен от помех. Некоторые производители для более экономного расхода ресурса батареи питания пульта ДУ применяют способ однократной передачи кода. При нажатии на клавишу пульта сначала передается посылка с кодом команды, а затем следуют относительно короткие посылки с кодом удержания нажатой клавиши.

Модуль BL1 – стандартный однокристальный фотоприемник от цветного телевизора - предназначен для ввода команд с пульта ДУ. С выхода модуля очищенная от постоянной составляющей инвертированная цифровая последовательность поступает на вход Р3.2 микроконтроллера DD1.

Фотоприемник лучше использовать готовый, поскольку в этом устройстве к нему предъявлены довольно высокие требования.

Обработанная информация о принятых командах в специальной форме поступает на хранение в ПЗУ DS1. Сформированная кодовая последовательность с выхода Р1.0 контроллера DD1 поступает на вход элемента DD2.4, который в паре с DD2.4 образует генератор импульсов с периодом повторения 27,2 мкс. Этот параметр необходимо выдерживать как можно точнее, поскольку большинство однокристальных фотоприемников, бытовой аппаратуры для приема команд с пультов ДУ унифицированы и имеют одинаковые параметры несущей частоты.

С выхода элемента DD2.4 кодовая последовательность поступает на усилитель тока – транзистор VT2. Нагрузкой транзистора служат два ИК диода – излучателя BI1,BI2.Они и управляют самой видеоаппаратурой. Диоды разного типа АЛ156А и АЛ145А – выбраны не случайно. Дело в том, что длина волны излучения пультов СДУ разной теле – и видеоаппаратуры у разных производителей может различаться. Поэтому использованы два разных диода, чтобы получить более широкий спектр излучения. Если мощности не хватает (такое бывает, когда аппаратура расположена в разных местах), можно увеличить число светодиодов R15.

Устройство «Циклоп» имеет два универсальных входа. Вход 1 – с гальванической развязкой на оптроне U1 – рассчитан на входное постоянное напряжение 12 В, но если его подключить через гасящий конденсатор, то можно работать от сети 220 В (например, подключить квартирный звонок). Вход 2 – это вход триггера Шмитта, собранного на транзисторе VT1 и элементе DD2.2.

На этот вход можно подавать и 12 В, и какой-либо аналоговый сигнал с микрофонного усилителя или аудиодомофона.

Сигналы с обоих выходов проходят через цифровой фильтр, коэффициент передачи которого устанавливают программно. Оба входа способны срабатывать от любого фронта импульса, что позволяет использовать устройство с различными датчиками.

Устройство собрано на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Резисторы R17 – R32 – Р1 – 12 или другие для поверхностного монтажа (их припаивают к печатной плате со стороны проводников). Если резисторов для поверхностного монтажа нет, можно просверлить отверстия и установить вертикально обычные МЛТ 0,125. Цифровой светодиодный индикатор HG1 (фирмы King Bright) припаивают к плате со стороны печати поверх резисторов R23, R24, R31, R32. Кроме того он расположен точками вверх. Кнопки управления также расположены со стороны печати. Стабилизатор DA1 привинчен к плате , фольга под ним выполняет функцию теплоотвода.

Программа написана с учетом того, что частота задающего генератора – 24 МГц. Можно использовать кварцевый резонатор на другую частоту – от 10 МГц и более. ИК фотоприемник BL1 – от телевизоров и видеомагнитофонов Funai, Samsung, LG. Дроссель L1 – ДМ-0,1. Микроконтроллер DD1 (фирмы ATMEL) установлен в припаянную к плате панель.

При программировании устройства соединительные проводники должны быть возможно короче, чтобы уменьшить влияние наводок. Окно фотоприемника желательно закрыть светофильтром, пропускающим только ИК лучи. Пульт дистанционного управления следует разместить на расстоянии 10 – 60 см от устройства. В память устройства заносят команды с пульта управления телевизора или магнитофона. По команде с внешнего датчика кнопки звонка устройство выполнит заданную программу: включит или переключит телевизор и видеомагнитофон.

На панели управления расположены три кнопки и дисплей. Кнопками пользователь может выбирать разные варианты работы. Память устройства разбита на 16 разделов (программ), каждая из которых может состоять из 16-ти шагов (команд управления аппаратурой).

Для нормальной и эффективной работы устройства в системе видеонаблюдения необходимо правильно ввести программу в память.