Схемы роботов работающих от пульта телевизоров. Изготовление одноканальной ИК системы дистанционного управления своими руками, маcтер-класс с фото

Дистанционный выключатель света представляет собой устройство, использующееся для управления световыми приборами на расстоянии. Для пенсионеров и людей с ограниченными возможностями такое изделие будет незаменимым.

[ Скрыть ]

Когда актуально использовать?

Использование устройств, которыми можно управлять и включать свет по радиоканалу, актуально в таких ситуациях:

  1. Радиоуправляемые устройства могут применяться как альтернатива проводным выключателям. Если потребитель делает ремонт или пытается внести новшества в интерьер, можно установить беспроводной выключатель.
  2. Если переносится старый переключатель, а монтажу мешает меблировка и интерьер в комнате. Установка устройства выполняется в любом месте помещения. Его монтаж допускается на зеркала, мебель и прочие компоненты комнаты.
  3. Чтобы избавиться от ошибок, допущенных электриками. Укладка линий с освещением часто сопровождается оплошностями, которые снижают удобство и комфорт проживания. Чтобы исправить проблему, потребителю не нужно штробировать стену или делать ремонт в квартире, доме или на дачном участке.
  4. Если в помещении дефицит свободного места. Обычный двухклавишный переключатель сложно вмонтировать на шкаф или стенку из-за неудобства установки. Беспроводные включатели относятся к накладному типу переключателей и их монтаж сможет выполнить новичок. При установке не потребуется укладка электролинии, потребителю не придется думать, как спрятать переключатель.
  5. При выполнении ремонта в домах из дерева. Хотя деревянные строения более долговечны, укладка проводки в них может вызвать сложности, это связано с требованиями пожарной безопасности. Использование дистанционных устройств с приемником и подсветкой позволит выполнить скрытый монтаж проводки и сэкономить средства.
  6. Если требуется управлять осветительными приборами в помещении из разных мест. Использование устройств на радиоуправлении позволит избавить владельца дома от прокладки кабелей к каждому переключателю. Соответственно, время на проведение монтажных работ сводится к минимуму. Установка беспроводных устройств позволит решить проблему, если после ремонта месторасположения выключателей не устраивает хозяина.
  7. Для включения и отключения уличного освещения на расстоянии. Укладкой нового провода на улицу можно решить проблему, но этот вариант более затратный и менее безопасный. Основная особенность дистанционных переключателей кроется в том, что они характеризуются высоким диапазоном действия, составляющим до 350 метров.
  8. Для сохранения дизайна интерьера комнаты или дома. Если установка переключателя в углубление в стене невозможна, потребителям приходится монтировать накладные устройства. Их монтаж приводит к ухудшению внешнего вида помещения, в целом они выглядят менее эстетично. Беспроводные устройства обладают небольшой толщиной и хорошо вписываются в дизайн почти любого помещения.

Канал Ledosmotr представил обзор дистанционного устройства управления освещением.

Виды

Управляемые системы для выключения и активации света на первую линию нагрузки делятся по трем признакам:

  • способ управления;
  • наличие возможности настраивать по сигналу уровень освещения светового прибора;
  • количество световых устройств, которыми они могут управлять.

С учетом этих разновидностей выделим такие типы радиуправляемых устройств:

  1. С опцией задержки. Ее наличие позволяет обеспечить работу источника света на протяжении запрограммированного временного интервала. С ее помощью можно дойти до кровати при включенном освещении, затем лампа будет отключена.
  2. С опцией настройки разных каналов. Это позволит одновременно произвести активацию сразу нескольких светильников.
  3. Сенсорные устройства. Чтобы переключать режим освещения, потребителю надо прикоснуться к сенсору.
  4. Беспроводные устройства, которые могут работать по сигналу от Wi-Fi сети.

Принцип работы и конструкция

Приемник и пульт дистанционного переключателя

Конструктивно устройство дистанционного переключения освещения состоит приемника и передатчика сигнала.

Подробнее об этих устройствах:

  1. Приемник. Элемент выполнен в виде радиореле, управляющегося посредством пульта дистанционного управления. Выключать и включать свет можно от мобильного устройства, подключенного к сети Wi-Fi, а также от проводного переключателя. В результате поступления сигнала реле срабатывает и замыкает контактные элементы либо размыкает их. Желательна установка устройства к непосредственной близости к осветительному прибору или внутри него, если позволяют размеры. В случае с точечными светильниками устанавливать устройство надо в распределительном щитке или в свободном пространстве между подвесным и основным потолком.
  2. Передатчик или пульт. Устройство конструктивно состоит из генератора, вырабатывающего электроэнергию после активации кнопки на пульте. Выработка происходит после прикосновения к сенсору или передаче сигналов с мобильного гаджета. Электрически сигнал преобразуется в радиоимпульс, который улавливается приемником. Монтаж передатчика можно выполнить в стене или вовсе не устанавливать, а носить с собой. Внутри пульта есть источник питания, поэтому подключать его к электролинии не нужно.

Инфракрасное управление

Осветительные устройства управляются посредством воздействия инфракрасного излучения. Для этого процессорный модуль управления надо соединять в разрыв электроцепи освещения. Действие может производиться с помощью пульта от телевизора. Устройство наводится на процессорный модуль, после чего нажимается кнопка, которой не переключаются телевизионные каналы. Это приводит к записи команд в память устройства, затем управление освещением выполняется с нажатой клавиши. Основной минус этого метода управления состоит в необходимости обеспечения прямой видимости на небольшом расстоянии.

Радиоволновое управление

Такой вариант управления более распространен. Передача сигналов на радиовыключатель выполняется с пульта на процессорный модуль. который настроен для работы в определенном частотном диапазоне. Обмен пакетными данными выполняется посредством использования специальных кодов. Высокая надежность передачи сигнала от пульта на сам радио переключатель обеспечивается благодаря созданию нужного уровня импульсов и их повторению в определенной последовательности. Сигналы повторяются несколько раз. Для предотвращения ситуации, когда освещение срабатывает от соседского пульта, каждому переключателю назначается собственный уникальный адрес.

В радиоуправляемых устройствах часто применяются энергонезависимые контроллеры, что позволяет использовать их без подключения к бытовой сети.

На выключателе располагается клавиша, с помощью которой можно выключить удаленное управление и переключать освещение вручную. Такие устройства могут оснащаться клавишей поиска, кликнув по которой можно найти потерянный пульт. Устройство сообщит о своем месте нахождения с помощью звуковых сигналов. Управление освещением возможно с помощью мобильного устройства либо компьютера. Для этого предварительно на устройство надо загрузить программу и настроить конкретные команды.

Между собой радиоуправляемые выключатели делятся по используемой мощности, которая может достигать нескольких киловатт. Возможна настройка устройств для работы с отдельными осветительными приборами или целыми системами освещения. Оптимальным вариантом будет управления с общего передатчика разными группами ламп.

Mr. Борисыч рассказал о принципе действия беспроводной радиовыключателях.

Преимущества и недостатки

Достоинства дистанционных устройств:

  1. Комфортное использование.
  2. Удобство самостоятельного подключения.
  3. Функциональность устройства. Потребитель может приобрести устройство с возможностью регулировки освещения и активации света по определенным программам.
  4. Более функциональные модели позволяют управлять несколькими каналами. Один переключатель можно использовать для нескольких осветительных приборов.

Недостатки:

  1. Высокая стоимость. Самые дешевые беспроводные аналоги обойдутся покупателю минимум в 1300 рублей. Стоимость более функциональных устройств может составить до шести тысяч рублей.
  2. Необходимость периодической замены батареек. Для постоянного управления придется потратиться на покупку источников питания.

О минусах некоторых устройств, а также о том, какие переключатели не стоит покупать, рассказал Ledosmotr.

Выбираем дистанционный выключатель света

Современный рынок предлагает множество моделей устройств от разных производителей. При покупке надо знать, какими параметрами следует руководствоваться.

Характеристики, на которые стоит обращать внимание при выборе

Параметры выбора:

  • тип источников света, которые могут работать с переключателем;
  • дизайн устройства, материал, из которого оно изготовлено, а также его цвет;
  • параметр рабочего напряжения;
  • количество каналов для использования, наличие дополнительных каналов приветствуется при необходимости управления комплексным освещением;
  • диапазон работы устройства;
  • параметр максимальной нагрузки;
  • размеры переключателя;
  • величина номинального тока, с которым работает устройство;
  • комплектация;
  • метод передачи пакетных данных;
  • наличие кодировки, позволит предотвратить использование домашнего освещения с помощью сторонних приборов;
  • способ питания пульта управления;
  • ресурс эксплуатации элементов питания в пульте;
  • метод крепления устройства к стене;
  • температурный диапазон, в котором устройство оптимально выполняет свои функции;
  • стоимость.

Обзор популярных производителей

Самые популярные производители устройств:

  1. Мастер Кит, в частности, выделим модели МК343 и МК 344. Переключатель МК343 позволяет управлять двумя каналами, каждый из которых имеет 300 Вт мощности. Если в силовом блоке имеются радиаторные устройства, то максимальная величина нагрузки будет равна 1000 Вт. Процедура управления выполняется пультом, оснащенными четырьмя клавишами. В МК 344 одной парой допускается подсоединение нагрузки, а второй — регулировка яркости источников света либо напряжения на приборах.
  2. Wookee. Устройства этого производителя могут функционировать в условиях нагрузок в диапазоне от 200 до 500 Вт. Многие модели имеют до шести каналов управления. В жилых помещениях диапазон работы может составить до 30 метров. Монтаж выключателей выполняется в монтажной коробке. Их использование возможно без пульта.
  3. Сапфир. Устройства этого производителя могут применяться для работы с лампочками накаливания, а также галогенными источниками света. Обладают возможности плавной регулировки освещения, имеют функцию имитации присутствия хозяина в доме. При корректной настройке переключатель будет включать и отключать освещение в квартире автоматически, через определенный временной интервал. Есть возможность автоматического выключения света через 12 часов.
  4. Legrand. Продукты Legrand поставляются на рынок в разных цветах и моделях. Между собой они отличаются как по дизайну, так и по техническим характеристикам. Переключатели предназначены для работы в бытовой сети мощностью 220 вольт. Могут оснащаться несколькими каналами управления, что позволяет активировать и отключать одним пультом разные осветительные приборы.

Канал Montag-Spez рассказал о работе переключателей от производителя Legrand.

Как подключить?

Для правильного подсоединения устройства надо изучить электросхему, которая идет в комплекте. Сначала на выключатель надо подать напряжение, для этого выполняется подключение фазы и нулевого провода. К самому устройству будет прокладываться фазный кабель, нуль не требуется, поэтому его установка выполняется в месте монтажа осветительного прибора. Если в квартире монолитный потолок, а не подвесной, то скрыть устройство можно в подрозетнике. Допускается монтаж в основании светильника, этот метод более удобный.

Чтобы получить контакт фазы, который будет поступать без разрывов и всегда подавать напряжение на устройство, включите переключатель. Можно соединить электроцепи напрямую, этот метод более предпочтительный. Прежде чем выполнить задачу, надо отключить напряжение в электросети и убедиться в том, что ток на линиях отсутствует. Если напряжения нет, выполняется снятие старого переключателя. К нему подсоединены один фазный контакт и два нулевых. Чтобы сделать фазу без разрывов, этот контакт надо подключить к одной из электроцепей, соединенных с осветительным устройством.

Подключение переключателя разберем на примере модели Zamel RZB-04:

  1. На выход L подсоединяется фазный кабель. Проводить его через переключатель не надо, поскольку устройство функционирует в постоянном режиме.
  2. К контакту N надо подсоединить нулевую электроцепь, она берется из распределительного щитка.
  3. На выход Out1 подключается фазный контакт, идущий на осветительный прибор. Для соединения потребуется нулевой провод. Он берется от приемника (выход N) либо от распределительного устройства.
  4. К контакту Out2 подсоединяется фазный провод, он также идет к осветительному устройству либо к группе приборов (в данном случае вторая группа). Нулевой контакт берется там же, где и при подключении к выходу Out1.
  5. На выход Int1 должен быть подключен импульсный переключатель. Его особенность заключается в том, что во время клика по кнопке он передает только кратковременный импульс. После активации выполняется смена режима функционирования первой группы осветительных приборов. Это позволяет управлять устройством посредством пульта либо импульсного переключателя.
  6. На контакт Int2 подсоединяется один либо группа импульсных переключателей. При клике кнопки изменяется режим функционирования второй группы.

После подключения требуется привязать дистанционное устройство с приемным адаптером сигналов и выставить режимы функционирования. Для настройки включается автомат и на электросеть подается напряжение. В соответствии с инструкцией выполняется выбор требуемого режима функционирования. Можно остановиться на стандартном способе.

Процедура настройки выполняется так:

  1. Используя отвертку, кликните по клавише Prog, расположенной на радиоприемнике. Эта кнопка удерживается до момента, пока не начнет гореть красный диодный индикатор, после чего она отпускается.
  2. Затем кратковременно кликните по верхней части кнопки самого переключателя. Красный диодный индикатор начнет гореть.
  3. Кликните по нижней части кнопки переключателя. Убедитесь, что диод загорелся.

Перенастройка второй клавиши выполняется аналогично. Различие состоит в том, что все действия выполняются с другой, ненастроенной кнопкой. Когда привязка будет окончена, устройство можно установить на поверхность стены. Для фиксации в комплект входит двусторонний скотч и набор дюбелей с саморезами. Проще использовать скотч, он для большего удобства разделен на несколько квадратов, которые фиксируются по периметру устройства.

Настройка радиоприемника для привязки

Как сделать дистанционный выключатель своими руками?

Чтобы соорудить устройство самостоятельно, подготовьте следующее:

  1. Плата МР325М с пультом управления. Можно использовать другие схемы, к примеру, Ардуино.
  2. Элемент питания типа PW1245.
  3. Дополнительный передатчик сигналов МР325М.
  4. Простой однокнопочный переключатель.

В набор платы МР325М входит приемник и пульт, в итоге в комплекте имеем два передатчика. Для решения задачи потребуется именно два устройства.

Схема покдлючения самодельного устройства

Процедура сборки:

  1. Обесточьте участок электролинии, где будет выполняться модификация системы освещения.
  2. Извлеките из посадочного гнезда штатный переключатель, после чего соедините два штатных кабеля друг с другом. Электроцепи должны быть заизолированы с помощью изоленты.
  3. Возьмите один из передатчиков для управления платой и разберите его. Подпаяйте к одной из клавиш для управления два отрезка электроцепи, пайка осуществляется параллельно. Полученные контакты зачищаются и подсоединяются к контактам переключателя. Саму плату пульта можно обмотать изолентой.
  4. Дальнейшие работы выполняются рядом с осветительным устройством. Надо соединить две платы в соответствии с приведенной выше схемой.
  5. Если в помещении установлен натяжной потолок, то платы можно установить в свободное пространство между подвесным и основным потолком. При отсутствии монтаж выполняется в ниже осветительного плафона. Элемент питания и основной модуль надо заизолировать лентой.

Современные технологические достижения все чаще используются для благоустройства домов и квартир. Устроить автоматическое освещение можно, если установить дистанционный выключатель. Беспроводные системы облегчают жизнь, делая ее более комфортной. Еще несколько лет назад подобные технологии стоили дорого и были доступны не всем, но сегодня все кардинально поменялось.

Принцип работы и функциональность

Для удаленного контроля освещения с помощью выключателя с пультом ДУ в электрическую сеть встраиваются передатчики радиосигнала, взаимодействующие с оборудованием. Для увеличения степени отзывчивости и надежности удаленного средства управления данные передаются несколько раз. У каждого удаленного выключателя есть уникальный адрес, то есть радиопередатчики активизируются командами, которые подаются с определенного устройства.

Базовый функционал выключателя с дистанционным управлением включает в себя быстрое включение/отключение осветительных приборов на расстоянии. Так, для контроля освещения пользователю совершенно необязательно, к примеру, вставать с кровати. Электронная составляющая позволяет управлять не только всем освещением, но и его отдельными элементами. Также может стать полезной функция автоматического приглушения интенсивности света перед сном.

Кроме того, встроенный диммер дает возможность фиксировать в памяти устройства те или иные настройки, что позволяет создать нужную атмосферу в комнате нажатием одной клавиши.

Для того чтобы не потерять ДУ-пульт, на многих устройствах имеются звуковые и световые сигнализаторы. Они активизируются с настенного передатчика. Это очень удобно, ведь пользователю не придется долго искать пульт, чтобы включить или выключить свет.

Основные характеристики

На рынке сегодня представлено много моделей выключателей света с пультом дистанционного управления. Стандартная комплектация имеет следующие технические парамеры:

  • показатели мощности - около 10 мВт;
  • частота - в пределах от 400 до 900 МГц;
  • коммутируемые показатели мощности - от 200 Вт до 6 кВт;
  • дальность реагирования - от 20 до 400 м.

В процессе выбора системы следует обратить внимание на соотношение мощности радиоприемника и радиопередатчика. Эта характеристика определяет степень отзывчивости и работоспособность оборудования.

Достоинства и недостатки

Дистанционные выключатели с пультом сегодня все еще продолжают набирать популярность. Это обусловлено следующими их достоинствами:

Что касается недостатков, то основным из них является дороговизна большей части подобных систем. Кроме того, пользуясь дистанционным средством управления светом, придется смириться с некоторыми «побочными эффектами». К примеру, радиочастотные сигналы, подаваемые пультом, могут воздействовать на работоспособность линий связи.

Управление с портативного устройства

В продаже сегодня встречаются системы, которыми можно управлять с мобильных гаджетов. В этой ситуации планшетный компьютер или смартфон будет выполнять те же функции, что и ДУ-пульт. Но, благодаря регулировке характеристик освещения с цветного дисплея, системой будет гораздо удобнее управлять.

В смартфон для этой цели нужно загрузить специальное программное обеспечение. Так, с помощью портативного девайса у пользователя появляется возможность не только активировать/отключать свет, но и настраивать интенсивность света отдельных элементов под свои потребности. Как правило, передача соответствующих команд производится посредством отправки на приемник специального сигнала, имеющего вид зашифрованных текстовых и цифровых сообщений.

Особенности подключения

Методика подключения системы для дистанционного управления освещением зависит от вида световых приборов, с которыми она будет взаимодействовать. Если устройство будет работать с обычными лампами накаливания, то его установка производится по принципу подключения обыкновенного выключателя.

Большая часть средств с пультом ДУ предназначена для взаимодействия с лампами энергосберегающего или светодиодного типа. У подобного подключения есть свои особенности. Для того чтобы обеспечить системе правильную и безопасную эксплуатацию, потребуется устройство хорошего питания. Наличие нуля и фазы - обязательное условие. Такие выключатели устанавливаются рядом с источником света.

Для сада и придомовой территории используются более мощные средства управления, имеющие дальность действия не менее 60 метров. Зачастую они поддерживают установку любых лампочек .

Самодельный удаленный выключатель

Задача по устройству системы дистанционного контроля освещения выполнима, но является довольно трудной. Чтобы ее решить, нужно заблаговременно приобрести:

  • однокнопочный выключатель;
  • источники питания PW 1245;
  • комплект радиопередатчиков MP 3 25 М.

Сначала нужно обесточить отрезок электроцепи, где будет производиться модификация. Перед этим нужно извлечь стандартный выключатель. Оголенные кабели скрепляются друг с другом, а затем на них наносится изоляция.

После этого разбирается передатчик. К клавише управления напаиваются отрезки кабеля. Контакты тщательно зачищаются и подключаются к выключателю. При наличии натяжных или навесных потолков собранные модули можно замаскировать в панелях. Если такой возможности нет, то блоки рекомендуется уложить в плафон, заизолировав приемный модуль и источник питания. После выполнения этих действий можно протестировать систему. При потере работоспособности достаточно заменить элементы питания.

Дистанционное включение света с пульта - это очень удобно, практично и современно. Подобное оборудование будет очень полезно в загородном доме с большим количеством подсобок, комнат и просторной придомовой территорией.

Один крохотный контроллер позволит управлять всем освещением в жилище. Потому нет ничего необычного в том, что выключатели с пультом ДУ сегодня нередко используются на промышленных предприятиях.


Всем доброго времени суток дорогие друзья! В сегодняшней статье я бы вам хотел показать довольно интересную и простую самоделку , а именно дистанционный выключатель. Для него нам понадобиться минимум материала и самое главное, что нам абсолютно не потребуется ардуино. Данную самоделку можно приспособить не как выключатель света, а как дистанционное управление воды в кране или даже управление щеколды. На что только хватит у вас фантазии. В качестве комплектующих будут взяты самые дешёвые материалы с китайских магазинов и местных радио рынков.


В общем, сегодня мы рассмотрим, как можно сделать простейшее электронное устройство, для управления светом в комнате. Ну, не будем тянуть с долгим предисловием, погнали!

И так, для данной самоделки нам понадобится:
- электродвигатель с редуктором.
- батарейка на 9V формата крона.
- плата управления и пульт управления от самой простой радиоуправляемой машины.
- конектор для батарейки.
- переходник для вала редуктора электродвигателя.
- металлическая проволока диаметром 2-4 мм и длинной не более10-12 см.
- МДФ или обычную деревянную дощечку примерно 10см на 5 см.

Из инструментов нам также понадобится:
- терма клей.
- супер клей.
- отвертка.
- паяльник.
- плоскогубцы.

Первым делом нам необходимо вырезать из деревянной дощечки или МДФ панели основную часть, на чем и будет собираться конструкция размером примерно 10 см на 5 см.




Для следующего шага нам понадобится электродвигатель с редуктором, который можно приобрести в китайском интернет магазине или на любом радиорынке. Взятый нами электродвигатель следует приклеить в середину деревянного основания, которое подготовили ранее. Клеить следует при помощи супер клея.






Затем нам пригодится самая простая плата управления, её можно взять от самой простой и дешёвой радиоуправляемой машины, которая может ездить только вперёд и назад, этих способностей платы нам хватит.


Плату управления при помощи терма клея следует приклеить к деревянному основанию.






После чего нам следует припаять к электродвигателю провода «+» и «-» от платы управления. В нашем случае это зелёный и жёлтый провод.


Затем нам понадобится конектор кроны, который можно купить в магазине или сделать самому. Такой коннектор можно сделать из старой батарейки формата крона, просто разобрав её и отпаяв от самого конектора провода. К конектору припаиваем «+» и «-» от платы управления, это черный и красный провод. И для герметичности соединения зальём место пайки терма клеем.




Взяв терма клей, приклеим конектор в указанное место (смотреть фото ниже).




Для следующего шага нам понадобится подобная деталь (смотреть фото ниже). Это подобного рода переходник, который надевается на вал редуктора электродвигателя. Своего рода переходник обычно используют для изготовления самодельных мини дрелей и бор машинок.


Устанавливаем взятый переходник на вал редуктора электродвигателя, при этом, не забыв зафиксировать его на винтовое соединение, просто затянув отверткой. Взяв проволоку, и плоскогубцы изготовим зигзагообразную заготовку, которую в свою очередь нужно закрепить в переходнике.










Вставляем батарейку на своё место и проверяем работоспособность конструкции. У нас должно получиться так, чтобы при нажатии на одну из кнопок электродвигатель вращался в одну сторону, а при нажатии другой кнопки соответственно в другую сторону.

Этот пост - первая часть из серии рассказов о том, как можно относительно несложно сделать своими руками радиоуправляемый выключатель полезной нагрузки.
Пост ориентирован на новичков, для остальных, думаю, это будет «повторение пройденного».

Примерный план (посмотрим по ходу действия) ожидается следующий:

  1. Hardware выключателя
Сразу оговорюсь, что проект делается под мои конкретные нужды, каждый может его адаптировать под себя (все исходники будут представлены по ходу повествования). Дополнительно буду описывать те или иные технологические решения и давать их обоснования.

Начало

На текущий момент имеются следующие вводные:
  1. Хочется реализовать удаленное управление светом и вытяжкой.
  2. Выключатели есть одно- и двух-секционные (свет и свет+вытяжка).
  3. Выключатели установлены в стене из гипсокартона.
  4. Вся проводка - трехпроводная (присутствует фаза, нуль, защитное заземление).
С первым пунктом - все понятно: нормальные желания надо удовлетворять.

Второй пункт в общем-то предполагает, что надо бы сделать две разные схемы (для одно- и двух-канального выключателя), но поступим иначе - сделаем «двухканальный» модуль, но в случае, когда реально требуется только один канал - не будем распаивать часть комплектующих на плате (аналогичный подход реализуем и в коде).

Третий пункт - обуславливает некоторую гибкость в выборе форм-фактора выключателя (реально снимается существующий выключатель, демонтируется монтажная коробка, внутрь стены монтируется готовое устройство, возвращается монтажная коробка и монтируется выключатель назад).

Четвертый пункт - существенно облегчает поиск источника питания (220В есть «под рукой»).

Принципы и элементная база

Выключатель хочется сделать многофункциональным - т.е. должна остаться «тактильная» составляющая (выключатель физически должен остаться и должна сохраниться его обычная функция по включению/выключению нагрузки, но при этом должна появиться возможность управления нагрузкой через радиоканал.

Для этого обычные двухпозиционные (включено-выключено) выключатели заменим на аналогичные по дизайну выключатели без фиксации (кнопки):


Эти выключатели работают примитивно просто: когда клавиша нажата - пара контактов замкнуты, когда клавишу отпускаем - контакты размыкаются. Очевидно, что это обычная «тактовая кнопка» (собственно так ее и будем обрабатывать).

Теперь практически становится понятно, как это реализовать «в железе»:

  • берем МК (atmega8, atmega168, atmega328 - использую то, что есть «прямо сейчас»), в комплекте с МК добавляем резистор для подтяжки RESET к VCC,
  • подключаем две «кнопки» (для минимизации количества навесных элементов - будем использовать встроенные в МК резисторы подтяжки), для коммутации нагрузки воспользуемся реле с подходящими параметрами (у меня как раз были припасены реле 833H-1C-C с 5В управлением и достаточной мощностью коммутируемой нагрузки - 7A 250В~),
  • естественно, нельзя обмотку реле напрямую подключить к выходу МК (слишком высокий ток), поэтому добавим необходимую «обвязку» (резистор, транзистор и диод).
Микроконтроллер будем использовать в режиме работы от встроенного осциллятора - это позволит отказаться от внешнего кварцевого резонатора и пары конденсаторов (чуть сэкономим и упростим создание платы и последующий монтаж).

Радиоканал будем организовывать с помощью nRF24L01+:


Модуль, как известно, толерантен к 5В-сигналам на входах, но требует для питания в 3.3В, соответственно, в схему добавим еще линейный стабилизатор L78L33 и пару конденсаторов к нему.

Дополнительно добавим блокировочные конденсаторы по питанию МК.

МК будем программировать через ISP - для этого на плате модуля предусмотрим соответствующий разъем.

Собственно, вся схема описана , осталось только определиться с выводами МК, к которым будем подключать нашу «периферию» (радиомодуль, «кнопки» и выбрать пины для управления реле).

Начнем с вещей, которые уже фактически определены:

  • Радиомодуль подключается на шину SPI (таким образом, подключаем пины колодки с 1 по 8 на GND, 3V3, D10 (CE), D9 (CSN), D13 (SCK), D11 (MOSI), D12 (MISO), D2 (IRQ) - соответственно).
  • ISP - вещь стандартная и подключается следующим образом: подключаем пины разъема с 1 по 6 на D12 (MISO), VCC, D13 (SCK), D11 (MOSI), RESET, GND - соответственно).
Дальше остается определиться только с пинами для кнопок и транзисторов, управляющих реле. Но не будем торопиться - для этого подойдут любые пины МК (как цифровые, так и аналоговые). Выберем их на этапе трассировки платы (банально выберем те пины, что будут максимально просто развести до соответствующих «точек»).

Теперь следует определиться с тем, какие «корпуса» будем использовать. В этом месте начинает диктовать правила моя природная лень: мне очень не нравится сверлить печатные платы - поэтому выберем по максимуму «поверхностный монтаж» (SMD). С другой стороны, здравый смысл подсказывает, что использование SMD очень существенно сэкономит размер печатной платы.

Для новичков поверхностный монтаж покажется достаточно сложной темой, но реально это не так страшно (правда, при наличии более-менее приличной паяльной станции с феном). На youtube очень много видео-роликов с уроками по SMD - очень рекомендую ознакомиться (сам начал использовать SMD пару месяцев назад, учился как раз по таким материалам).

Сформируем «список покупок» (BOM - bill of materials) для «двухканального» модуля:
  • микроконтроллер - atmega168 в корпусе TQFP32 - 1 шт.
  • транзистор - MMBT2222ALT1 в корпусе SOT23 - 2 шт.
  • диод - 1N4148WS в корпусе SOD323 - 2 шт.
  • стабилизатор - L78L33 в корпусе SOT89 - 1 шт.
  • реле - 833H-1C-C - 2 шт.
  • резистор - 10кОм, типоразмер 0805 - 1 шт. (подтяжка RESET к VCC)
  • резистор - 1кОм, типоразмер 0805 - 1 шт. (в цепь базы транзистора)
  • конденсатор - 0.1мкФ, типоразмер 0805 - 2 шт. (по питанию)
  • конденсатор - 0.33мкФ, типоразмер 0805 - 1 шт. (по питанию)
  • электролитический конденсатор - 47мкФ, типоразмер 0605 - 1 шт. (по питанию)
Дополнительно к этому потребуются клеммники (для подключения силовой нагрузки), колодка 2х4 (для подключения радиомодуля), разъем 2х3 (для ISP).

Тут я немного хитрю и подглядываю в свои «запасники» (просто выбираю то, что там уже есть в наличии). Вы можете выбирать компоненты по своему усмотрению (выбор конкретных компонентов выходит за пределы этого поста).

Поскольку вся схема уже практически «сформирована» (по крайней мере, в голове), можно приступать к проектированию нашего модуля.

Вообще неплохо было бы все сначала собрать на макетке (используя корпуса с выводными элементами), но поскольку у меня все описанные выше «узлы» уже неоднократно проверены и воплощены в других проектах - позволю себе этап макетирования пропустить.

Проектирование

Для этого воспользуемся замечательной программой - EAGLE .

На мой взгляд - очень простая, но в то же время - очень удобная программа для создания принципиальных схем и печатных плат по ним. Дополнительные «плюсы» в копилку EAGLE: мультиплатформенность (мне приходится работать как на Win-, так и на MAC-компьютерах) и наличие бесплатной версии (с некоторыми ограничениями, которые для большинства «самодельщиков» покажутся совершенно несущественными).

Научить вас пользоваться EAGLE в этом топике не входит в мои планы (в конце статьи есть ссылка на замечательный и очень простой для освоения учебник по пользованию EAGLE), я лишь расскажу, некоторые свои «хитрости» при создании платы.

Мой алгоритм создания схемы и платы был примерно следюущий (ключевая последовательность):

Схема :

  • Создаем новый проект, внутри которого добавляем «схему» (пустой файл).
  • Добавляем МК и необходимую «обвеску» (подтягивающий резистор на RESET, блокировочный конденсатор по питанию и т.п.). Обращаем внимание на корпуса (Package) при выборе элементов из библиотеки.
  • «Изображаем» ключ на транзисторе, который управляет реле. Копируем этот кусок схемы (для организации «второго канала»). Входы ключей - пока оставляем «болтаться в воздухе».
  • Добавляем на схему разъем ISP и колодку для подлючения радиомодуля (делаем соответствующие соединения в схеме).
  • Для питания радиомодуля добавляем в схему стабилизатор (с соответствующими конденсаторами).
  • Добавляем «разъемы» для подключения «кнопок» (один пин разъема сразу «заземляем», второй - «болтается в воздухе»).
После этих действий у нас получается полная схема, но пока остаются неподключенными к МК транзисторные ключи и «кнопки».
  • Размещаю клеммники для подключения силовой нагрузки.
  • Правее клеммников - реле.
  • Еще правее - элементы транзисторных ключей.
  • Стабилизатор питания для радиомодуля (с соответствующими конденсаторами) размещаю рядом с транзисторными ключами (в нижней части платы).
  • Размещаю колодку для подключения радиомодуля снизу справа (обращаем внимание на то, в каком положении окажется сам радиомодуль при паравильном подключении к этой колодке - по моей задумке он должен не выступать за пределы основной платы).
  • Разъем ISP размещаю рядом с разъемом радиомодуля (поскольку используются одни и те же «пины» МК - чтобы было проще разводить плату).
  • В оставшемся пространстве располагаю МК (корпус надо «покрутить», чтобы определить наиболее оптимальное его положение, чтобы обеспечить минимальную длинну дорожек).
  • Блокировочные конденсаторы размещаем максимально близко к соответствующим выводам (МК и радиомодуля).
После того, как элементы размещены на своих местах - делаю трассировку проводников. «Землю» (GND) - не развожу (позже сделаю полигон для этой цепи).

Теперь уже можно определиться с подключением ключей и кнопок (смотрю, какие пины ближе к соответствующим цепям и которые проще будет подключить на плате), для этого хорошо перед глазами иметь следующую картинку:


Расположение чипа МК на плате у меня как раз соответствует картинке выше (только повернут на 45 градусов по часовой стрелке), поэтому мой выбор следующий:
  • Транзисторные ключи подключаем на пины D3, D4.
  • Кнопки - на A1, A0.
Внимательный читатель увидит, что на схеме ниже фигурирует atmega8, в описании упоминается atmega168, а на картинке с чипом - вообще amega328. Пусть это вас не смущает - чипы имеют одинаковую распиновку и (конкретно для этого проекта) взаимозаменяемы и отличаются только количеством памяти «на борту». Выбираем то, что нравится/имеется (я в последствии в плату запаял 168 «камушек»: памяти побольше, чем у amega8 - можно будет побольше логики реализовать, но об этом во второй части).

Собственно, на этом этапе схема принимает финальный вид (делаем на схеме соответствующие изменения - «подключаем» ключи и кнопки на выбранные пины):


После этого уже доделываю последние соединения в проекте печатной платы, «набрасываю» полигоны GND (поскольку лазерный принтер плохо печатает сплошные полигоны, делаю его «сеточкой»), добавляю пару-тройку переходов (VIA) с одного слоя платы на другой и проверяю, что не осталось ни одной не разведенной цепи.


У меня получилась платка размером 56х35мм.
Архив со схемой и платой для Eagle версии 6.1.0 (и выше) находится по ссылке .

Вуаля, можно приступать к изготовлению печатной платы.

Изготовление печатной платы

Плату делаю методом ЛУТ (Лазерно-Утюжная Технология). В конце поста есть ссылка на материалы, которые мне очень помогли.

Приведу для порядка основны шаги по изготовлению платы:

  • Печатаю на бумаге Lomond 130 (глянцевая) нижнюю сторону платы.
  • Печатаю на такой же бумаге верхнюю сторону платы (зеркально!).
  • Складываю полученные распечатки изображениями внутрь и на просвет совмещаю (очень важно получить максимальную точность).
  • После этого степлером скрепляю листки бумаги (постоянно контролируя, чтобы совмещение не было нарушено) с трех сторон - получается «конверт».
  • Вырезаю подходящего размера кусок двустороннего стеклотекстолита (ножницами по металлу или ножевкой).
  • Стеклотекстолит нужно обработать очень мелкой шкуркой (убираем окислы) и обезжирить (я делаю это ацетоном).
  • Полученную заготовку (аккуратно, за края, не трогая очищенные поверхности) помещаю в полученный «конверт».
  • Разогреваю утюг «на полную» и тщательно утюжу заготовку с двух сторон.
  • Оставляю плату остыть (минут 5), после этого можно под струей воды отмачивать бумагу и удалять ее.
После того, как кажется, что вся бумага удалена - вытираю плату насухо и под светом настольной лампы рассматриваю на предмет дефектов. Обычно находится несколько мест, где остались кусочки глянцевого слоя бумаги (выглядят как белесые пятнышки) - обычно эти остатки находятся в наиболее узких местах между проводниками. Я их удаляю обычной швейной иглой (важна твердая рука, особенно при изготовлении плат под «мелкие» корпуса).

Тонер смываю ацетоном.

Совет : когда делаете мелкие платы, сделайте заготовку под нужное количество плат, просто разместив изображения верхней и нижней части платы в нескольких экземплярах - и уже это «комбинированное» изображение «накатывайте» на заготовку из стеклотекстолита. После травления достаточно будет разрезать заготовку на отдельные платы.
Только обязательно проверяйте размеры плат при вводе на бумагу: некоторые программы любят «чуть-чуть» изменить масштаб изображения при выводе, а это недопустимо.

Контроль качества

После этого делаю визуальный контроль (требуется хорошее освещение и лупа). Если есть какие-то подозрения, что имеется «залипуха» - контроль тестером «подозрительных» мест.

Для самоуспокоения - контроль тестером всех соседствующих проводников (удобно пользоваться режимом «прозвонка», когда при «коротком замыкании» тестер подает звуковой сигнал).

Если все-таки где-то обнаружен ненужный контакт - исправляю это острым ножом. Дополнительно обращаю внимание на возможные «микротрещины» (пока просто фиксирую их - исправлять буду на этапе лужения платы).

Лужение, сверление

Я предпочитаю плату перед сверлением залудить - так мягкий припой позволяет чуть проще сверлить и сверло на «выходе» из платы меньше «рвет» медные проводники.

Сначала изготовленную печатную плату необходимо обезжирить (ацетон или спирт), можно «пройтись» ластиком, чтобы убрать появившиеся окислы. После этого - покрываю плату обычным глицерином и дальше уже паяльником (температура где-то около 300 градусов) с небольшим количеством припоя «вожу» по дорожкам - припой ложится ровно и красиво (блестит). Лудить надо достаточно быстро, чтобы дорожки не поотваливались.

Когда все готово - отмываю плату с обычным жидким мылом.


После этого уже можно сверлить плату.
С отверстиями диаметром более 1мм все достаточно просто (просто сверлю и все - надо только вертикальность постараться соблюсти, тогда выходное отверстие попадет в отведенное ему место).


А вот с переходными отверстиями (я их делаю сверлом 0,6мм) несколько сложнее - выходное отверстие, как правило, получается немного «рваным» и это может приводить к нежелательному разрыву проводника.
Тут можно посоветовать делать каждое отверстие за два прохода: засверлить сначала с одной стороны (но так, чтобы сверло не вышло с другой стороны платы), а затем - аналогично с другой стороны. При таком подходе «соединение» отверстий произойдет в толще платы (и небольшая несоосность не будет проблемой).

Монтаж элементов

Сначала распаиваются межслойные перемычки.
Там где это просто переходные отверстия - просто вставляю кусочек медной проволоки и запаиваю его с двух сторон.
Если «переход» осуществляется через одно из отверстий для выводных элементов (разъемы, реле и т.п.): распускаю многожильный провод на тонкие жилы и аккуратно запаиваю кусочки этой жилы с двух сторон в тех отверстиях, где нужен переход, при этом минимально занимая пространство внутри отверстия. Это позволяет реализовать переход и отверстия остаются достаточно свободными для того, чтобы соответствующие разъемы нормально встали на свои места и были распаяны.

Тут опять следует вернуться к этапу «контроль качества» - прозваниваю тестером все подозрительные ранее и полученные в ходе лужения/сверления/создания переходов новые места.
Проверяю, что обнаруженные ранее микротрещины устранены припоем (или устраняю припаивая тонкий проводник поверх трещинки, если после лужения трещинка осталась).

Устраняю все «залипухи», если такие все-таки появились в процессе лужения. Это гораздо проще сделать сейчас, чем в процессе отладки уже полностью собранной платы.

Теперь можно приступать непосредственно к монтажу элементов.

Мой принцип: «снизу вверх» (сначала распаиваю наименее высокие компоненты, потом те, что «повыше» и те, что «высокие»). Такой подход позволяет с меньшими неудобствами разместить все элементы на плате.

Таким образом, сначала распаиваются SMD-компоненты (я начинаю с тех элементов, у которых «больше ног» - МК, транзисторы, диоды, резисторы, конденсаторы), потом дело доходит и до выводных компонентов - разъемов, реле и т.п.

Таким образом, получаем уже готовую плату.


Продолжение следует ...

P.S. «Двухканальный» модуль можно использовать для замены «проходных» выключателей (обычно ставятся в начале и конце лестницы между этажами и т.п. местах).

P.P.S. Если использовать более плоские кнопочные выключатели, то при небольшой доработке можно сделать платы, которые уместятся в существующие монтажные коробки (т.е. не только для размещения в нишах гипсокартонных стен).

В этой статье будут рассмотрены три схемы дистанционных выключателей, применить их можно для управления практически любых электроприборов, так как в качестве выключателя используется реле. Схемы выключателей достаточно просты и повторимы.

Дистанционный выключатель с управлением от ПДУ

Это простая схема для дистанционного включения и выключения любого электрического устройства при помощи обычного пульта дистанционного управления (ПДУ).

Дальность действия дистанционного выключателя составляет около 10 метров. В качестве датчика используется 3-контактный ИК- приемник (TSOP 1738 или его аналог), работающий на частоте 38 кГц. При обнаружении ИК-излучения, на выходе датчика появляется сигнал лог.0, который в свою очередь усиливается транзистором VT1.

С выхода транзистора VT1 усиленный сигнал запускает ждущий мультивибратор на таймере NE555 . Импульс с выход (3) таймера, имеющий длительность в 1 секунду, переключает JK-триггер, чей выход (1) через транзистор (VT2) управляет электромагнитным реле. С каждым новым сигналом от NE555, выход JK-триггера будет изменяться на противоположное состояние.

Светодиод HL1 используются для отображения состояния выходного каскада во время работы устройства. Схема питается от стабилизатора напряжения 7805. Конденсатор С2 и резистор R4 предназначены для предотвращения ложного срабатывания таймера NE555.

Дистанционный выключатель по хлопку

Вариант 1

Эта схема дистанционного предназначена для дистанционного включения / выключения света либо изменения скорости вращения напольного вентилятора. Особенность данного дистанционного выключателя в том, что управление нагрузкой происходит по звуковому сигналу (хлопку). Так же данная схема может быть востребована, в целях безопасности, для бесконтактного включения и выключения электроприборов в помещениях с повышенной влажностью.


Устройство имеет три канала управления, каждый из которых оснащен индикатором на светодиоде. Основу схемы акустического выключателя составляют две микросхемы: таймер NE555 и десятичный счетчик-делитель К561ИЕ8 (аналог CD4017)

Микросхема NE555 в данном случае подключена в режиме ждущего мультивибратора. При изменении сигнала на входе 2 таймера NE555, на его выходе 3 появляется одиночный импульс, после чего ждущий мультивибратор переходит в исходное состояние. С помощью формулы, приведенной ниже, можно длительность выходного импульса:

T = 1,1 * R5 * C4

В то время, когда кто-то хлопает в ладоши, звуковой сигнал при помощи конденсаторного микрофона преобразуется в электрический. Затем этот сигнал поступает на базу транзистора VT1, который в свою очередь запускает ждущий мультивибратор на NE555.

Сигнал с выхода 3 таймера NE555 поступает на счетный вход (вывод 14) микросхемы К561ИЕ8. После получения сигнала тактовой частоты, счет начинается с нуля. С каждым новым входным сигналом (хлопком) происходит последовательное появление сигнала высокого уровня на выходах К561ИЕ8. (Подробное описание К561ИЕ8.)

Поскольку схема имеет три канала для управления, то следующий выход (вывод 10) подключены к выводу обнуления счетчика (вывод 15), и при появлении на выводе 10 лог.1 происходит сброс счетчика, в результате чего все три канала обнуляются и счет начинается снова.

При первом хлопке на вывод 2 будет лог.1 — загорится светодиод HL1 и включится реле К1, при следующем хлопке лог.1 появится уже на выводе 4 — загорится светодиод HL2 и включится реле К2, при этом на выводе 2 будет лог.0 и светодиод HL1 погаснет (реле К1 отключится) и так далее.

Вариант 2

Звуковой сигнал, принятый микрофоном, усиливается микрофонным усилителем на ОУ 741. С выхода ОУ сигнал поступает на вход десятичного счетчика К561ИЕ8, работа которого была описана в предыдущей схеме.


C помощью резистора R3 регулируют чувствительность ОУ 741. Резистор R1 устанавливает чувствительность микрофона. Резистор R4 предназначен для исключения ложных срабатываний счетчика К561ИЕ8. Свечение светодиода HL1 указывает на выключенное состояние нагрузки.

Дистанционный выключатель на основе лазера

Эта простая схема дистанционного выключателя построена на таймере NE555. В качестве управляющего элемента использована лазерная указка. Эта схема была опробована в работе с расстояния 50 метров и показала хорошие результаты. По большому счету дальность действия зависит от мощности и качества самого лазера. Электрическая схема дистанционного выключателя:


При наведении лазерного луча на фоторезистор U1 происходит включение нагрузки через электромагнитное реле, а при фокусировке лазерного луча на фоторезистор U2 — выключение.

На этом всё! Делитесь статьёй в соц сетях!



Статьи по теме: