Пульт управления PRC-TX

Собственно здесь все понятно, опишу лишь функции узлов и логику работы.

Преобразователь DA1 нужен для работы TX в широком диапазоне напряжений. Если вы запитаете TX, например, от 3-х пальчиковых аккумуляторов, то его можно исключить. В любом случае на схему не должно подаваться больше 5,5 В. Лишнее напряжение можно погасить последовательной цепочкой диодов (к VD1), на каждом из которых упадет до 0,7В. Для экономии батареек, применять стабилизаторы не рекомендуется.

TX может поочередно управлять двумя аппаратами (или группами аппаратуры) по двум каналам. Переключение каналов осуществляется кнопкой SA1.

При нажатии кнопки SA2, TX включается и начинает непрерывную подачу в эфир сигналов для синхронизации всех приемников. Включенное состояние индицируется морганием светодиода VD2 или VD3, в зависимости от активного канала. Повторное нажатие SA2 прекращает передачу и переводит TX в спящий режим.

Командные кнопки SA3-SA10 могут нажиматься одновременно и в любых комбинациях

Данные от PIC модулируют ВЧ генератор (VT1; Q1). Отключаемый усилитель мощности VT2 нагружен на выходной П-контур и антенну.

Контакты X1-X5 предназначены для внутрисхемного ISP программирования PIC-контроллера. Хотя, лучше это сделать заранее.

Приемник PRC-RX

Сверхрегенеративный приемник выполнен на VT1. Такая схема обладает очень высокой чувствительностью и весьма экономична. И хотя при широкой полосе пропускания проникает больше помех (с ними мы боремся программно), зато значительно упрощается настройка. Связь с антенной индуктивная, что позволяет избежать пагубного влияния наводок и сильных сигналов на работу сверхрегенератора.

Про DA1, справедливо все, сказанное при описании TX.

Выходы исполнительных ключей DA2-DA3 подключаются параллельно кнопкам управления аппарата (фотокамера, спутниковый тюнер, плеер в автомобиле), в разрыв аналоговых цепей (видео, аудио) либо нагружаются на внешние цепи (транзисторы, светодиоды). Замыкание этих ключей полностью повторяет нажатия кнопок на пульте управления TX. Ключи неполярные и пропускают сигнал в обоих направлениях, имеют по два провода и могут использоваться в изолированных друг от друга цепях. Коммутируемое напряжение до 3,3V - 5 MHz, ток до 10mA, сопротивление в замкнутом состоянии <470 Om.

Ключ DA4 обособленный, он предназначен для замыкания выключателя питания в управляемой аппаратуре. Функционально аналогичен DA2-DA3, но имеет сопротивление всего 0,9 Om и допускает постоянный ток до 400mA (800mA в импульсе). Если ваша аппаратура имеет батарейное питание не выше 3,3V, его можно поставить прямо в разрыв питающей цепи. Но все же лучше использовать промежуточное реле, оптотиристор и пр.

Перемычка SW1 определяет, на каком из двух каналов будет работать конкретно этот приемник. Это позволяет вам как поочередно управлять двумя разными приборами на двух каналах, так и несколькими приборами одновременно и синхронно на каждом из каналов.

Перемычка SW2 определяет режим управления питанием аппарата, с которым будет использоваться это приемник. Дело в том, что различная аппаратура имеет разные "выключатели". В одних питание включается и отключается кратковременным нажатием кнопки без фиксации. В других кнопкой с фиксацией (тумблером, движком), которая остается замкнутой все время работы аппарата. Так что SW2 позволяет имитировать оба типа выключателей.

Перемычка SW3 тоже относится к "выключателю". В показанном на схеме положении, управление питанием производится через DA4. Но если вам кажется что эта недешевая микросхема здесь лишняя, с помощью SW3 вы можете подменить одну из рабочих команд на команду управления питанием.

Контакты A1-A5 предназначены для программирования PIC-контроллера.

Бóльшую часть времени приемник находится в спящем режиме, а управляемая им аппаратура выключена. Сонный режим означает, что приемник потребляет 100 мкА и через каждые 5 секунд включается на сканирование эфира (0,5сек/0,8мА). Обнаружив синхросигнал (включили передатчик), приемник приходит в рабочее состояние и включает аппаратуру, которой он должен управлять. Для этого, в зависимости от положения перемычек SW2 и SW3, исполнительный ключ (выводы В1-В2 или В7-В8) замыкается на 3 секунды, либо на все время работы приемника. Далее приемник транслирует нажатие командных кнопок передатчика. Если приемник обнаруживает пропажу синхросигнала (передатчик выключили), он вновь замыкает ключ по питанию на 3 секунды или размыкает его, и переходит в спящий режим.

Так как все приемники тактируются общим синхросигналом, задержка в срабатывании (дельта) приемников в одной группе составляет всего ~100мкс. Такие меры приняты для синхронного управления камерами при стерео или многоракурсной фотосъемке. Но это свойство может пригодиться и в других областях, например при запуске фейерверков, отмашке спортсменам и пр.

Учитывая, что восемь команд принимаются одновременно, добавив двоичные шифратор/дешифратор можно увеличить количество команд вплоть до 256 (2^8).

Монтаж и настройка

Микроконтроллеры поставляются "чистыми". Вы можете "зашить" их заранее, либо через ISP прямо в схеме. Для этого нужно соединить PIC с программатором выводами B7, B6, MCLR, GND и VCC (Вместо VCC лучше просто подать питание на плату). На платах предусмотрены все цепи для этого, но не забудьте резистор на MCLR для напряжения программирования. Простейший программатор из нескольких резисторов (если у вас его вдруг нет) найдете например на feng3.cool.ne.jp или pic16f84.narod.ru. Двоичные файлы для прошивок (HEX) и исходники на ассемблере прилагаются.

При самостоятельной комплектации пожалуйста учтите, что транзисторы бывают BFP67 и BFP67R. Второй отличается зеркальным расположением выводов. В любом случае самый широкий вывод - это коллектор, а база находится по диагонали от коллектора. Если вам попался "неправильный" транзистор, просто припаяйте "вверх тормашками". В крайнем случае транзистор можно заменить на BFG67.

Самодельные катушки для RX мотаются на оправке 1,5мм. L2 содержит 2 витка, а L3 - 12 витков из провода 0,5мм. Хочу отметить, что эти значения получены расчетами, исходя из оптимального размещения на печатной плате. В оригинале же, использовались другие катушки: L2 - 1,5 витка, а L3 - 9 витков на оправке 2 мм. Обе катушки устанавливаются соосно, с небольшим зазором. Все остальные катушки тоже можно изготовить самостоятельно, сэкономив да SMD дросселях.

Вы обратили внимание, что одна из кнопок передатчика установлена со смещением? Так реализована "двухпозиционная" кнопка, тактильно идентичная спусковой кнопке фотоаппарата. Усилие от расположенной по центру кнопки (см. рисунок) распределяется не равномерно, и SA3 гарантированно сработает раньше чем SA5. Если вам подобный функционал не нужен, Вы можете установит SA3 в общий ряд, припаяв его двумя выводами.

Самая простая и эффективная антенна - четвертьволновой излучатель (Whip antenna). Как для приемника так и для передатчика, лучшей антенной будет прямой кусок провода длинной 17,7см. На плате передатчика имеется своя петлевая антенна, но при возможности ее лучше отрезать и заменить на внешнюю. Стоит отметить, что на испытаниях была получена дальность устойчивой связи в 15-20м вообще без антенн, и 120-150м при использовании ориентированных относительно друг-друга штырей.

Сначала проверьте работоспособность собранных плат без радиоканала. Для этого нужно напрямую соединить вывод 17 PIC-а в TX с точкой соединения резисторов R6 и R7 в RX. Если что-то не работает, проверяйте прошивку.

Особенно о настройке передатчика сказать нечего. Потребляемый ток и мощность оконечного каскада можно регулировать резисторами смещения. Но следует помнить, что ток оконечного каскада выше 50 мА способен вывести из строя транзистор.

Настройка приемника производится сдвиганием и раздвиганием витков катушки L3. Применение емкостей параллельно коллекторной катушке нежелательно т.к. это ухудшает добротность контура. Из-за влияния паразитной емкости монтажа, возможно придется сделать L3 на один виток больше или меньше. Контролировать настройку приемника удобно по порогу срабатывания внутреннего компаратора PIC. Для этого между контактами A1 и А4 (питание и вывод 3 PIC) временно установить резистор 22k. Контролируя сигнал на A4 низкочастотным осциллографом или на слух, через любой УНЧ, следует добиться уверенного прохождения сигнала с дальних расстояний и отсутствия шума при выключенном передатчике.

Ссылки

Более подробно о разработке PRC можно узнать на мем сайте.

Недостающую информацию вы найдете в форумах, где неоднократно обсуждались подобные системы. Например:
vrtp.ru/index.php?showtopic=2777
vrtp.ru/index.php?showtopic=1930
vrtp.ru/index.php?showtopic=2704

На всякий случай напоминаю, что корпус, да и вообще любые пластмассовые детали, несложно самостоятельно изготовить в домашних условиях.

На главную страницу

Константин Б.
г. Чита ciel(a)bk.ru