Всем привет. Представляю на общее обозрение самодельный пульт радиоуправления для управления различными объектами на расстоянии. Это может быть машинка, танк, катер и т.д. изготовленное мной для “детского” радио кружка. С применением радио модуля NRF24L01 и микроконтроллера ATMEGA16.
Давно у меня лежала коробка одинаковых поломанных игровых джойстиков от приставок. Досталась от игрового заведения. Особого применения в неисправных игровых джойстиках я не видел, да и выкидывать или разбирать жалко. Вот и стояла коробка мертвым грузом пылилась. Идея применения игровых джойстиков, пришла, как только пообщался со своим приятелем. Приятель вел кружок для юных радиолюбителей в интернате, причем бесплатно по выходным, приобщал любознательных детишек к миру радиоэлектроники. Дети они ведь как губка, впитывают информацию. Так как я сам очень приветствую подобные кружки для детей, а тут еще и в таком месте. То и предложил идею, как задействовать нерабочие джойстики. Идея заключалась в следующем: создать самодельный радио дистанционный пульт управления моделями, собранными своими руками, который хотелось бы предложить детям для изучения проекта. Идея ему очень понравилась, учитывая, что финансирование детских учреждений мягко сказать не очень, да и мне был интересен данный проект. Пускай я тоже внесу свою лепту в развитие радио кружка.
Цель проекта создать законченное устройство не только как радио дистанционный пульт, но и ответную часть на радиоуправляемый объект. Учитывая, что пульт для детей то и подключение приёмной части на модель, также должно быть по возможности простым.
Сборка и комплектующие:
Разобрав игровой джойстик на составляющие, сразу стало ясно, нужно изготовить новую печатную плату, причем, весьма необычной формы. Сначала, хотел развести печатную плату на микроконтроллер ATMEGA48, но как оказалось портов микроконтроллера просто не хватает под все кнопки. Конечно, такое количество кнопок в принципе не нужно и можно было ограничиться только четырьмя портами микроконтроллера АЦП для двух джойстиков и два порта для тактовых кнопок, размещенных на джойстиках. Но мне захотелось по возможности максимально большое количество кнопок задействовать, кто знает, чего там детишки ещё захотят добавить. Так была рождена печатная плата под микроконтроллер ATMEGA16. Сами микроконтроллеры у меня были в наличии, остались от какого-то проекта.
Резинки на кнопках очень сильно были изношены, и восстановлению не подлежали. Но это не удивительно учитывая, где джойстики использовались. По этой причине применил тактовые кнопки. Пожалуй, к минусам тактовых кнопок можно отнести сильное щелканье, возникавшие в результате нажатия на кнопку. Но для данного проекта это весьма терпимо.
Плату с джойстиками не пришлось переделывать, оставил какая есть, что значительно сэкономило времени. Торцевые кнопки также сохранил в первоначальном виде.
В качестве приемопередатчика выбрал радиомодуль NRF24L01, так как цена весьма мала в Китае по цене 0.60$ за шт. купил. Несмотря на свою малую стоимость, радиомодуль обладает не малыми возможностями и конечно мне подходил. Следующей проблемой, с которой столкнулся, а собственно где радиомодуль разместить. Пространство в корпусе свободного маловато, по этой причине радио модуль разместил в одной из ручек корпуса джойстика. Даже фиксировать не пришлось, модуль плотно прижимался, когда собирался полностью корпус.
Пожалуй, самой большой проблемой стал вопрос с питанием для радио пульта. Покупка каких-то специализированных аккумуляторов, скажем литиевых, влетало в немалую копеечку, так как собирать решено было семь комплектов. Да и оставшееся свободное пространство в корпусе не очень позволяло использовать стандартные аккумуляторы серии AA. Хотя потребление и не значительное можно использовать разные подходящие источники питания. Как всегда, на помощь пришла дружба, коллега на работе подогнал аккумуляторы литиевые плоские от мобильных телефонов и бонусом зарядки к ним. Все же немного пришлось переделать их, но это незначительно и гораздо лучше, чем делать с нуля зарядку для аккумуляторов. Вот на плоских литиевых аккумуляторах я и остановился.
В процессе испытания радио модуль, свою заявленную дальность оправдал и уверенно работал по прямой видимости на расстоянии 50 метров, через стены дальность значительно уменьшилась. Также было в планах установить вибромотор, который реагировал, скажем на какие-то столкновения или другие действия в радиоуправляемой модели. В связи с этим предусмотрел на печатной плате транзисторный ключ для управления. Но дополнительные усложнения я оставил на потом сначала нужно обкатать программу, так как она ещё сыровата. Да и конструкция, учитывая, что это прототип требует мелких доработок. Вот так как говорится “с миру по нитке”, практически с минимальными вложениями был создан пульт радиоуправление.
(18
оценок, среднее: 4,28
из 5)
Подобный вид освещения часто используется в жилых и заводских помещениях. Большую популярность имеют системы контроля, которые реализованы на базе датчиков движения, телефонов, радиовыключателей и разных типов контроллеров, оборудованных пультами управления освещением. Сейчас есть возможность управлять освещением в помещении, находясь даже в другом государстве, с помощью мобильного телефона. Самые популярные способы управления будут описаны в этой статье.
Достоинства дистанционного управления светом
Применение аппаратуры для дистанционного управления электроприборами обладает такими преимуществами :
- уменьшение расхода электричества;
- процесс управления освещением становится наиболее комфортным;
- из-за эффекта присутствия уменьшается риск взлома помещения.
Типы дистанционного включения света
Специалисты делят ДУ света на проводное, автоматизированное и ручное, с дополнительной возможностью изменения силы света при помощи оборудования, которое работает на базе приема и излучения различных видов волн. Далее, будет описан процесс управления освещением с применением разного вида излучений, а также запрограммированных звуковых и голосовых команд.
Дистанционное управление светом с пульта
Включение света с применением инфракрасного излучения
Включение света с применением инфракрасного излучения с применением пульта используется очень редко. Такие системы осуществляют работу по принципу передачи сигналов по радиоволнам
. Чтобы иметь возможность управлять освещением с применением инфракрасного излучения, в разрыв электрической цепи соединяется блок ДУ, который способен включать и отключать лампу своим телевизионным пультом. Необходимо на блок навести пульт, потом нажать любую клавишу, а после этого команда сохранится в памяти устройства. Теперь включать освещение можно сидя на удобном диване.
Основным недостатком этого метода является необходимость довольно точного наведения пульта на специальный приемник радиосигнала. Они могут работать лишь в пределах видимости из-за слабого уровня сигнала. В таких случаях рекомендуется применять ретрансляторы.
Оборудование для дистанционного управления электроприборов
Большую популярность имеют системы управления освещением обычным пультом, в которых определенный сигнал попадает на специальный контроллер. Он способен регулировать включение и отключение света на строго определенной частоте.
Контроль освещения при помощи радиосигнала имеет большую популярность по таким причинам:
- возможность контроля освещения не только с применением пульта, но и персонального компьютера или телефона;
- максимальный радиус действия изделия составляет не более 110 метров;
- возможность применения усилителей радиосигнала и мощных ретрансляторов.
Современная система ДУ светом по радиоканалу с применением пульта состоит из таких элементов:
- обычного пульта;
- качественной аккумуляторной батареи;
- специального контроллера ДУ, который подключается к сети и любой нагрузке.
Ставят контроллер на стену или в специальный стакан светильника. С его помощью можно управлять простыми лампами накаливания и другими видами световых приборов. Дополнительно есть возможность контроля освещения не только одного светильника, но и целой группы.
Дистанционные выключатели освещения
Инфракрасные выключатели довольно редко устанавливают в помещениях, потому что выгоднее управлять освещением при помощи радиоустройств
. Подобный выключатель управляется простым пультом или вручную. Специальные сигналы воспринимает приемник, который находится внизу изделия на сенсорной панели.
Радиовыключатели могут управлять светом с пульта ДУ или вручную. Внешне они не имеют отличий от обычных выключателей. Радиовыключатели взаимодействуют с лампой при помощи силовых блоков, которые подключаются к электрической сети и светильнику. К подобным силовым блокам возможно осуществить подключение простых ламп накаливания и галогеновых светильников напряжением 220 вольт. Такой выключатель с ДУ устанавливают абсолютно в любом месте комнаты, а силовые блоки лучше спрятать в распределительную коробку или стакан светильника.
Инфракрасные датчики для удобного управления светом
Сейчас на рынке можно найти много моделей датчиков движения , которые предназначены для схем дистанционного управления светом. Наиболее популярными из них являются инфракрасные датчики. Такие изделия представляют собой специальные устройства, которые размыкают или замыкают силовую цепь при увеличении сигнала инфракрасного излучения в их видимой зоне. Попадание в зону действия любого человека или животного, температура которого будет больше температуры окружающей среды, обеспечит включение освещения. Когда человек уходит из зоны работы датчика или пару секунд не двигается, то освещение выключается. Устанавливаются датчики движения преимущественно в подъездах, на даче, а реже их можно встретить в своей квартире.
Достоинства и недостатки всех датчиков движения
К основным недостаткам
применения датчиков движения можно отнести большую возможность ложного срабатывания, плохую работу при сильном дожде или снеге, отсутствие срабатывания устройства в таком случае, когда верхняя одежда человека плохо пропускает этот вид излучения, выключение освещения через 20 секунд после прекращения движения объекта.
К основным достоинствам датчиков движения можно отнести контроль потребления электроэнергии, уменьшение затрат средств, безопасность для человека и комфортность в применении.
Как подключить датчик движения
Подключить инфракрасный датчик движения довольно просто. Необходимо приобрести провод, состоящий из трех изолированных жил. С его помощью датчик движения подключается к электрической сети и к любому светильнику. Фазная жила сети подключается к фазному выводу устройства. Нулевые провода электрической сети, датчика движения и светильника необходимо соединить вместе. Фазный провод электроприбора подключается с третьей жилой датчика движения. Вот это и есть вся схема подключения датчика.
Как выбрать хороший датчик движения
При покупке инфракрасных датчиков движения необходимо уделить особое внимание таким его характеристикам:
Управление освещением с телефона
Сначала сенсорное управление светом применялось лишь вместе при строительстве умного дома, однако, в данное время в любом помещении можно найти специальное фотореле. Автоматическое освещение может облегчить жизнь человеку. Многоканальный щит способен из одной точки включать освещение всех комнат.
Специалисты выделяют такие достоинства системы дистанционного управления освещением:
- Управление при помощи радиоволн может повысить безопасность квартиры. Можно осуществлять управление светом с телефона, персонального компьютера или при помощи таймера. Это защитит квартиру от злоумышленников при отсутствии хозяев.
- Большая экономия необходимых материалов. Чтобы провести кабеля к выключателям необходимо много дорогостоящего провода. А также со временем его нужно будет заменить. Система электронного управления нуждается в небольшом количестве провода.
- Нет зависимости от сети электрического питания. Многоканальный шкаф и автоматические выключатели соединены с помощью радиоволн, а все управление светом осуществляется без подключения к локальной сети.
Подобная система управления является самой удобной, когда необходимо контролировать уровень освещения во многих местах одновременно. Ее можно совместить с диммером, который обеспечит наиболее комфортную освещенность в помещении.
Микроволновые и ультразвуковые датчики
Микроволновые датчики способны работать на прием и излучение электромагнитных волн
. В простом режиме отраженные и излучаемые волны имеют одинаковую частоту и длину. При попадании в их поле действия человека, эти характеристики меняются, и включается освещение. Главным преимуществом подобных датчиков является то, что это очень точные устройства, которые способны работать в плохую погоду. Недостатками являются высокая стоимость, риск ложных срабатываний и негативное влияние на организм человека.
Ультразвуковые датчики по принципу действия довольно похожи с микроволновыми. В них устанавливается специальный генератор звуковых волн различной частоты, которые излучаются и возвращаются от объектов, находящихся в зоне действия устройства. Когда человек попадает в поле действия датчика, то частота отраженных волн изменяется, и устройство на это реагирует. Основными недостатками таких датчиков можно считать то, что они плохо реагируют на медленное перемещение и вредны для здоровья животных.
Пульт ДУ (дистанционного управления) представляет собой электронный прибор, посредством которого осуществляется удалённое (дистанционное) управление другим электронным прибором (устройством) на определенном расстоянии. Сами же пульты управления могут существовать как автономно, так и неавтономно (проводной вариант). С точки зрения конструкции пульт являет собой небольшую коробку, содержащую в себе электронную схему, а также кнопки управления и (чаще всего) собственный источник автономного питания.
Как сделать пульт управления
Такое уникальное приспособление, как пульт управления значительно упрощает работу с большинством устройств. В быту это могут быть DVD -плейер, телевизор, домашний кинотеатр и прочее. Иногда полупрофессиональные и профессиональные камеры также бывают оснащены пультом управления, однако цена на такой пульт очень высока. О том, как сделать пульт управления, рассмотрено ниже и практически не требует финансового вложения.
- Возьмите самый обыкновенный фонарик-брелок. Разберите его до обнаружения схемы замыкания контактов, приводящейся в действие нажатием кнопок вперед и назад. Аккуратно обрежьте с нижней части все не нужные для сборки пульта элементы. Склейте 2 контакта таким образом, чтобы один был расположен на дне, а другой на «бордюрчике». Функцией первого контакта будет фокусировка. Второй возьмет на себя ответственность за полный спуск.
- Затем прикрепите к кнопке включения совсем небольшую пластину и пружинку. Причем проделать этот процесс необходимо таким образом, чтобы при нажатии пружина не доставала до пластины.
- Качественно спаяйте оба контакта между собой. Осуществив нажатие на кнопку, пружинка непременно соприкоснется с нижним контактом, выполнив при этом фокусировку. К тому же, таким образом устройство приобретет дополнительную жесткость. Когда кнопка будет нажата до конца, произойдет зажим второго контакта, побуждающего сработать затвор. Все спаивается и пульт собирается.
- Для этого потребуется рулон изоленты такого размера, который бы равнялся диаметру выходного отверстия провода. Это необходимо, так как сам провод довольно тонкий.
- Приступайте к сооружению самой сложной части, для которой послужит разъем для соединения с устройством. После подборки проводков подходящего диаметра, склейте их так, как требуется для качественной работы прибора и для состыковки пульта с вашим агрегатом.
- Лучше обнажить с одной стороны изоляцию, так как это позволит подключить провода. Затем следует одеть сверху термотрубку и залить это все клеем.
- Образовавшуюся «начинку» теперь требуется поместить в подходящий для нее корпус, который бы вмещался в руке. А затем при помощи клея или изоленты соедините все воедино и пульт готов.
Разобравшись с тем, как сделать пульт дистанционного управления, необходимо его проверить на работоспособность. Так, о наличии сигнала с пульта можно узнать, взглянув на него через «глазок» видеокамеры или цифрового фотоаппарата, нажимая при этом на пульте любые кнопки. Учтите, что все ПЗС-матрицы бытовых фото- и видеоустройств обычно распознают инфракрасный диапазон.
Собрав JDM программатор, приступаем к поискам какой-либо несложной для повторения схемы. Довольно часто это бывают банальные мигалки на светодиоде или часы на LED индикаторах, но первый вариант практического применения почти не имеет, а второй нередко не подходит не потому, что нежелателен, а потому, что радиолюбитель, особенно начинающий или проживающий в глубинке, не всегда располагает нужными компонентами (например, кварцевым резонатором или LED индикаторми).
В предлагаемой ниже схеме, взятой с сайта Железо-off (http://aes.at.ua/publ/31-1-0-61), используются более доступные элементы.
Фотодатчик TSOP1738 был заменён мной на TSOP1736, но можно поэкспериментировать и с аналогичными деталями, снятыми с неисправной аппаратуры.
Микроконтроллеры, указанные в схеме, прошиваются разными прошивками - оба варианта прошивок можно скачать с упомянутого выше сайта.
Реле можно использовать любое на напряжение обмотки 12 вольт.
Немного об остальных деталях, поскольку на схеме номиналы некоторых из них читаются не очень хорошо:
C1 - 220 мкФ 25 В;
C2 - 220 мкФ, не менее 10 В;
C3 - 0,1 мкФ (тут в схему автора вкралась опечатка - следующий конденсатор, электролитический, должен иметь порядковый номер 4);
C4 - 4,7 мкФ 10 В;
R1 - 330 Ом;
R2 - 1K;
R3 - 4,7 K;
Т1 - BC547, КТ315 или другие аналогичные транзисторы структуры N-P-N;
LED - светодиод любого типа и понравившегося цвета;
D1 - 1N4148, 1N4007 или аналоги;
Кнопка - без фиксации.
Стабилизатор - любой на 5 вольт.
Взять на вооружение имеющийся опыт не получилось. Обзор рынка такого рода систем, показал, что существуют решения только для ламп накаливания. И если применять в доме энергосберегающие лампы, то имеющиеся варианты не подойдут. Попытка их адаптации тоже ни к чему, ни привела. Осталось лишь придумать свое подходящее решение.
В общем, после раздумий и поисков, остановился на систему MP325M от компании Мастер Кит.
Вот что было куплено для решения задачи:
Набор MP325M
,
- источник питания PW1245
,
- дополнительный передатчик MP325M/передатчик
,
- а на строительном рынке был приобретен однокнопочный выключатель без фиксации.
Так как набор состоит из приемника и передатчика, то в комплекте получилось два передатчика. Это оказалось, кстати, так как для решения нашей задачи необходимо было как раз, два передатчика.
Собственно, что делаем: для начала желательно обесточить участок цепи, где будем производить модификацию.
Первым делом вынимаем штатный выключатель и два штатных провода соединяем между собой, изолируя их изолентой ПВХ.
Затем берем один из передатчиков, для модуля MP325Mи разбираем его. Параллельно, одной из кнопок управления подпаиваем два отрезка провода. Получившиеся выводы зачищаем и подключаем к контактам выключателя.
При желании саму платку передатчика так же можно обернуть одним слоем изоленты ПВХ.
После чего переходим к точке подключения светильника или люстры.
Соединяем модули по ниже приведенной схеме.
Если в квартире имеется натяжной потолок модули можно спрятать в пространстве между потолками. Если такой возможности нет, то можно попробовать установить в нише плафона подключения, предварительно изолировав изолентой ПВХ модуль приемника и источник питания.
Если при включенном освещении отключат электричество, то при его подачи люстра будет находиться в отключенном состоянии, это является плюсом в безопасности нашего автоматического управления.
Ну, вот и все, можно пользоваться.
Теперь можно независимо управлять освещением от выключателя и беспроводного пульта ДУ. Если через пару лет перестанет работать выключатель, не паникуйте, просто замените элемент питания передатчика. Питать передатчики можно от элемента 27А или 23A, который можно свободно приобрести в любом супермаркете. Дополнительный канал можно использовать в качестве сюрприза для гостей включая дополнительное освещение, например звездное небо.
Кстати, можно задействовать и оба канала модуля MP325M. Но для этого необходимо использовать двухкнопочный выключатель без фиксации. А сам выключатель, возможно, необходимо будет доработать, разъединив общую шину для возможности подключения второй кнопки пульта MP325/передатчик. При необходимости, свободное реле можно задействовать для управления приемником, подключив контакты COM и NC параллельно кнопке сброса и добавления пультом.
Надеюсь, это решение будет интересно и полезно. Возможно, кто-то захочет не только повторить, но и улучшить))