Многокомандная система телеуправління

  • Час 15-09-2015, 18:33
  • Автор admin
  • Коментарів 0 Комент.
  • Силка url

Шифратор і дешифратор, про які піде мова в статті, дозволяють створити систему телеуправління з одночасною передачею до семи дискретних команд. Обидва пристрої повністю виконані на КМОН-мікросхемах і тому дуже економічні.

Для передачі команд використовується числоїмпульснимі код (про роботу числоїмпульснимі шифратора і дешифратора можна прочитати в статті А. Проскуріна "Дискретна апаратура телеуправління" .- Радіо, 1989, № 4, с. 29-31.) Семи командам, переданим в кожному циклі роботи по черзі , відповідають пачки з одного - семи імпульсів. Якщо замість однієї з них передається пачка з восьми імпульсів, то це означає, що дана команда відсутня.

Принципова схема шифратора зображена на рис. 1, а епюри сигналів в його характерних точках - у верхній частині рис. 2. Шифратор складається з генератора прямокутних імпульсів, шифратора і вихідного транзисторного ключа. У свою чергу, шифратор містить два лічильника (один з них з дешифратором), мультиплексор, сім вімікачів (за кількістю команд) і ключ на елементі АБО-НЕ.

Многокомандная система телеуправління

Ріс.1

Генератор виконаний на елементи DD1.1 і DD1.2. Частота повторення імпульсів - близько 1 кГц. Оскільки напуга перемикання КМОН-елементів не дорівнює половині напруги живлення, для симетрування імпульсів генератор введена ланцюг R2VD1.

Імпульси генератора надходять на вхід десяткового лічильника з дешифратором DD2 і один з входів ключа, в якості якого використаний елемент DD1.3. У нульовому і одиничному станах лічильника на відповідних виходах дешифратора (виводи 3 і 2 DD2) присутня напуга з рівнем логічної 1, яке забороняє проходження імпульсів генератора через елемент DD1.3 на електронний ключ, виконаний на транзисторі VT1.

Многокомандная система телеуправління

Ріс.2

В усіх інших станах лічильника імпульси позитивної полярності, що формуються на виході цього елемента під дією імпульсів генератора, періодично відкривають транзистор VT1. В результаті на його колекторі формуються імпульси негативної полярності, які по провідний або радіолінії зв'язку можна передати на дешифратор системи телеуправління. Генератор РЧ коливань або модулятор системи радіоуправління можна включити в колекторний ланцюг цього транзистора.

Якщо жоден з командних вімікачів SA1 - SA7 не замкнутий, лічильник мікросхеми DD2 працює з коефіцієнтом перерахунку 10, і на виході елемента DD1.3 формуються пачки з восьми імпульсів, розділені інтервалами, рівними 2,5 періоду коливань генератора.

Чи допустима тепер, що замкнуті контакти будь-яких двох вімікачів, наприклад, SA2 і SA3. Роботу шифратора розглянємо, починаючи з моменту, коли лічильник DD3 знаходиться в нульовому стані. У цьому випадку вихід мультиплексора DD4 (висновок 3) через його внутрішні ключі з'єднання єднаний з входом Х0 (висновок 13), але оскільки вимикач SA1 не замкнутий, це ніяк не впливає на роботу лічильника DD2 і він виконує весь цикл рахунку.

На початку наступного циклу, коли на виході 1 (висновок 2) лічильника DD2 закінчується імпульс позитивної полярності, лічильник DD3 перемикається в стан 1 і вихід мультиплексора DD4 з'єднання єднується з його входом X1. Останній, як видно зі схеми, з'єднання єднаний через вимикач SA2 з виведенням 10 лічильника DD2, тому, коли він переходити у стан 4, напуга логічної 1 через мультиплексор DD4 надходить на вхід R і повертає його в нульовий стан. В результаті на виході елемента DD1.3 формується пачка з двох імпульсів, а лічильник DD2 починає новий цикл рахунку. У ньому лічильник DD3 переходити в стан 2, вихід мультиплексора з'єднання єднується з входом Х2, сигнал установки в 0 лічильника DD2 надходить на його вхід R після переходу в стан 5 і на виході пристрою формується пачка з трьох імпульсів.

Після завершення формування восьмий пачки імпульсів цикл роботи шифратора повторюється. Максимальна тривалість циклу при частоті проходження імпульсів 1 кГц - 80 мс, при подачі команд вона дещо менше.

Принципова схема дешифратора показана на рис. З. а епюри сигналів-у нижній частині рис. 2. Пристрій складається з формувача імпульсів, детектора паузи, 'лічильника імпульсів, регістра, дешифратора і семи (за кількістю команд) формувачів керуючих сигналів.

Многокомандная система телеуправління

Ріс.3

Формувач імпульсів виконаний на елементі DD1.1, резисторі R1 і конденсаторі С1. Пристрій володіє властивостями інтегруючого ланцюга і тригера Шмітта. Його вихідні імпульси кілька затримані щодо вхідних і мають крутий фронт незалежно від тривалості їх фронту. Крім того, такий формувач пригнічує імпульсні перешкоди малої тривалості. Детектор паузи утворений елементом DD1.2, резистором R2, діодом VD1 і конденсатором С2. Роботу цього вузла ілюструє рис. 2 (див. Епюри напруг на висновках 7 і б мікросхеми DD1). Перший негативний імпульс пачки, пройшовши через діод VD1, перемикає елемент DD1.2 в нульовий стан. В паузі між першим і іншим імпульсами конденсатор С2 заряджається через резистор R2, однак напуга на вході елемента не досягає порогу перемикання і він залишається в початковому стані. З появою кожного наступного вхідного імпульсу конденсатор С2 швидко розряджається через діод VD1, тому під час дії пачки напуга на виході елемента DD1.2 підтримується на рівні логічного 0.

В паузі між пачками імпульсів напуга на вході елемента DD1.2 досягає порогового значення і він лавиноподібно перемикається (завдяки позитивній ОС через конденсатор С2) в одиничний стан. В результаті на його виході (вивід 6) формується імпульс позитивної полярності, що переводити лічильник DD2 в нульове стан.

Імпульси з виходу елемента DD1.1 надходять на вхід CN лічильника DD2 і він після закінчення пачки встановлюється в стан, що відповідає числу імпульсів в ній. Під дією фронту імпульсу, сформованого детектором паузи (DD1.2), інформація про стан лічильника DD2 переписується в регістр DD3. Його вихідні сигнали надходять на дешифратор DD4. В результаті після прийому кожної пачки з одного - семи імпульсів на відповідному виході дешифратора з'єднання являється сигнал логічної 1, який зберігається до закінчення прийому чергової пачки. Після приходу пачки з восьми імпульсів сигнал такого рівня виникає на виході 0, який в цьому пристрої не використовується.

Тривалість вихідних імпульсів дешифратора DD4 залежно від числа імпульсів у пачці, наступної за даної, знаходиться в межах 3 ... 10 мс (період, як йшлося, може досягати 80 мс). Для управління виконавчими механізмами ці імпульси малопридатні. Щоб перетворити послідовності імпульсів в керуючі сигнали з незмінним рівнем, пристрій введені формувачі, зібрані на елементи мікросхем DD1, DD5, резисторах R3 - R9, діодах VD2-VD8 і конденсаторах С5-С11. Працюють вони приблизно так само, як і розглянутий вище детектор паузи.

Для прикладу розглянємо процес формування керуючого сигналу команди 2 (в шифраторі замкнуті контакти командного вимикача SA2), коли по лінії зв'язку надходять пачки з двох імпульсів. У цьому випадку на виході 2 (висновок 2) дешифратора DD4 з'єднання являється послідовність позитивних імпульсів. Перший же з них через діод VD3 впливає на вхід елемента DD5.1 і переводити його в стан логічної 1, заряджаючи до цього рівня конденсатор СБ В паузі між імпульсами конденсатор повільно розряджається через резистор R4, проте до порога перемикання напуга на вході елемента не знижується. Кожен наступний імпульс швидко дозаряджати конденсатор С6 до рівня логічної 1, тому протягом усього часу передачі команди 2 на виході елемента DD5.1 підтримується напуга логічної 1.

Після закінчення передачі команди конденсатор С6 розряджається через резистор R4, напуга на вході елемента знижується до порога перемикання і він лавиноподібно переходити в нульовий стан.

Шифратор і дешифратор змонтовані на друкованих платах (див. Відповідно малюнок 4 і малюнок 5), виготовлених з двостороннього фольгованого склотекстоліти товщиною 1 мм Плати розраховані на установку резисторів МЛТ-0,125, конденсаторів КМ-5 і КМ-6.

Без будь-яких змін друкованих плат замість мікросхем К561ИЕ8, К561ЛЕ10 і К561ІД1 можна використовувати їх функціональні аналоги із серії До 176. Слід, однак, врахувати, що не всі вони можуть нормально працювати при напрузі живлення 4,5 В, тому, можливо, його доведеться підвищити до 9 Ст. Якщо мікросхему К176ПУЗ (рис. 3) замінити на К561ПУ4 (ця заміна також можлива без зміни друкованої плати), напуга живлення можна вибрати будь-яким у межах 3 ... 15 Ст.

Лічильники К561ІЕ10 в обох пристроях можна замінити на К561ІЕ11 (а в шифраторі - ще й на К176ІЕ1, К176ІЕ2), реєстр К561ІР9 - на К176ІРЗ, проте в будь-якому з цих випадків потрібно доробка схем та друкованих плат.

Многокомандная система телеуправління

Ріс.6

У частотозадающіх ланцюгах шифратора і дешифратора можна використовувати конденсатори вдвічі більшою чи меншою ємності, відповідно підібравши резистори цих ланцюгів таким чином, щоб твори значень ємності і опору залишилися незмінними.

Радіо 10/90

Tags

Коментарі до новини