Kauko-ohjain verkkovirtayhteydellä

Ehdotetun piirin avulla voit hallita verkkovirralla toimivaa laitetta kotisi huoneiden välillä verkkovirtayhteyden tai PLC-konseptin avulla.

PLC-tekniikassa lähettimenä toimiva elektroninen piiri on kytketty verkkojohtoon (220 V tai 120 V) injektoi moduloivan korkean taajuuden datasignaalin 50 Hz: n tai 60 Hz: n verkkovirtaan. Toinen piiri, joka toimii vastaanottimen tavoin ja kytkettynä samaan vaihtovirtajohtimeen, mutta jossain muussa paikassa havaitsee tämän moduloidut signaalit verkkojohdon kautta ja dekoodaa tai demoduloi tiedot määritetyille lopputuloksille.

Kuvittele laite, joka voidaan kytkeä salihuoneesi pistorasiaan, ja sen painikkeen vaihtaminen ohjaa toista verkkokäyttöistä laitetta viereisessä huoneessa tai keittiössäsi. Tämä kuulostaa hämmästyttävältä oikealta, kyllä, tämä on vanha käsite, jonka avulla käyttäjä voi kommunikoida huoneiden välillä käyttämällä talon olemassa olevaa verkkojohtoa kytkettyjen lähetin / vastaanotinyksiköiden kautta.

Tässä artikkelissa keskustellaan muutamasta yksinkertaisesta sähkölinjayhteyteen (PLC) perustuvasta kaukosäätöpiiristä, joita voidaan käyttää laitteiden ohjaamiseen huoneiden välillä kytkettyjen lähetin / vastaanotinparien kautta.

Ensimmäinen alla oleva rakenne on rakennettu käyttämällä tavallisia elektronisia osia, kuten transistoreita, vastuksia, kondensaattoreita, diodeja jne. Opitaan ensin lähetinpiiristä ja sen toiminnallisista yksityiskohdista.

Voimajohdon tiedonsiirtolähetin

Yksinkertainen lähetinpiiri voidaan nähdä seuraavasta kaaviosta.

PLC-lähetinpiiri sisältää oskillaattorivaiheen, jossa käytetään transistoreita T5 / T6, viritettynä taajuudella 150 kHz. Tämä oskillaattoritaajuus kytketään PÄÄLLE T4-transistorin BC557 ympärille rakennetun monostabiilin monivibraattorin kautta.

Tämä monostabiili voidaan laukaista ON / OFF-kytkimellä S1. Tämä 150 kHz: n taajuus ruiskutetaan sitten verkkojohtoon oikeassa alakulmassa olevan muuntajan T1 kautta.

Joten nyt, 150 kHz: n taajuus kulkee verkon 50 Hz tai 60 z taajuuden yli, jonka PLC-vastaanotinyksikkö voi noutaa samaan johdotukseen kaukaisessa paikassa tai toisessa huoneessa.

PLC-vastaanotin

Seuraava kuva kuvaa voimajohdon tiedonsiirtovastaanotinpiiriä

Vastaanotin on konfiguroitu kaksivaiheisen vahvistimen ympärille käyttämällä transistoreita T7 / T8, tasasuuntaajapiiriä, joka käyttää kahta 1N4148-diodia, jolla on melko pitkä aikavakio.

Aikaviive auttaa poistamaan hetkelliset häiriöpulssit. 150 kHz: n taajuus puretaan liitetyn muuntajan T2 kautta, ja sopivien suodatusvaiheiden jälkeen vahvistin havaitsee 150 kHz: n taajuuden ja reagoi siihen ja alkaa värähtelemään samalla nopeudella.

Tasasuuntaajavaihe, joka käyttää kahta 1N4148-moduulia ja sitä seuraavaa 10 uF -suodatinkondensaattoria, vakauttaa taajuuden vakaana tasavirraksi seuraavan releohjaimen transistorin kytkemiseksi päälle.

Releohjaimen vaihe kytkee releen ja siihen kytketyn kuorman päälle ja pysyy PÄÄLLÄ niin kauan kuin lähettimen kytkin S1 pysyy päällä ja päinvastoin.

Jos naapurillasi saattaa olla samankaltainen järjestelmä asennettu taloonsa, ristihäiriöiden välttämiseksi kannattaa säätää vastaanottimen herkkyys pienimmälle mahdolliselle asetukselle, joka saattaa olla tarpeeksi toimiakseen oman järjestelmän kanssa. Tätä herkkyyttä voidaan säätää 1 k: n esiasetuksella.

Kytkentämuuntajat, joita käytetään 150 kHz: n taajuuden ruiskuttamiseen ja purkamiseen verkkojohdotuksen yli, on rakennettu halkaisijaltaan 20 mm: n potinytimelle. Verkkojohtoa kohti olevalla käämillä 'b' on 20 kierrosta käyttäen 31 SWG-superemaloitua kuparilangkaa, ja puolella 'a', jolla kohti piirin puolta on 40 kierrosta samaa johtoa käyttämällä.

Yllä oleva rakenne käyttää yksinkertaista virtapiiriä, joka saattaa vaihdella jonkin läheisen taajuuden, kuten 140 kHz tai 155 kHz, kanssa, mikä ei ehkä näytä kovin toivottavalta. Tappipistetarkkuuden saavuttamiseksi taajuusvasteella, jotta yksikkö reagoi tarkasti tiettyihin lähettimen signaaleihin, voidaan tarvita PLL-pohjainen IC, kuten alla selitetään.

PLC-piiri käyttämällä IC LM567: tä

Idea julkaistiin IC LM567 yhtenä sovelluspiireistä, monien muiden maksamatta olevien joukossa.

Vastaanottimen kaavio

IC LM 567 on itse asiassa erikoistunut äänidekooderi käyttämällä PLL-tekniikkaa, jonka avulla laite pystyy havaitsemaan ja vastaamaan vain tiettyyn taajuuteen, joka määritetään ulkoisen RC-verkkoarvojen avulla, ja hylkäämään kaikki muut merkityksetön taajuus taajuuksissa.

Ehdotettu kauko-ohjauspiiri, joka käyttää voimajohtoyhteyttä, voidaan nähdä yllä olevasta kaaviosta, piirin toiminnan yksityiskohdat voidaan oppia seuraavista kohdista:

Kuinka se toimii

R1 ja C1 ovat ulkoiset RC-komponentit, jotka päättävät laitteen tunnistustaajuuden, ja nasta # 3 tulee IC: n anturin pinoutiksi.

Merkitys, nasta # 3 havaitsee ja hyväksyy vain tietyn taajuuden, joka on asetettu R1 / C1-verkon avulla. Esimerkiksi jos R1-, C1-arvot valitaan 100 kHz: n taajuuden osoittamiseksi, nasta # 3 valitsee vain tämän taajuuden aktivoidakseen lähdön ja jättää huomiotta kaikki, jotka voivat olla erilaisia ​​tällä alueella.

Yllä olevan ominaisuuden avulla IC voi erottaa tietyn taajuuden päällekkäisestä AC 50 tai 60 Hz taajuudesta ja laukaista lähdön vain vastauksena tähän ennalta määritettyyn taajuuteen.

Kuvassa näkyy pieni eristysmuuntaja, joka on mukana elektronisen piirin eristämiseksi tappavasta verkkovirrasta.

Verkon matala vaihtotaajuus toimii kuten kantoaaltotaajuus, jonka yli laukaiseva korkea taajuus kulkee saavuttaakseen aiotun määränpään siirtolinjan yli.

Edellä olevassa vastaanottimen suunnittelussa IC on osoitettu vastaamaan 100 kHz: n taajuudelle, jonka oletetaan injektoituvan verkkojohtoon läheisestä sijainnista, joka voi olla viereinen huone tai tila.

100 kHz: n taajuus voidaan injektoida minkä tahansa oskillaattoripiirin, kuten IC 555- tai IC 4047 -piirin tai muun lähetinyksikkönä asennetun IC LM567 -piirin, kautta.

Jos signaali ruiskutetaan verkkoon asiaankuuluvasta sijainnista, yllä esitetty vastaanotinpiiri havaitsee liitetyn verkkojohdon tietyn taajuuden ja reagoi siihen tuottamalla matalan logiikan pinniensä # 8 yli.

Tappi # 8 liitetään a 4017 kiikaripiiri vaihtaa lähtöreleen ja kuorman päälle tai pois päältä releen edellisen tilanteen mukaan.

Lähettimen vaihe

Lähetin, jonka oletetaan ruiskuttavan 100 kHz: n tai halutun laukaisutaajuuden voimajohtoon, voidaan rakentaa ihanteellisesti puolisillan kuljettajan oskillaattoripiiri kuten alla:

Lähettimen kaavio

Piirin 12 V: n tulo on kytkettävä painikejärjestelyllä, jotta piiri laukaistaan ​​vain tarvittaessa, jotta aiottu laite voidaan kytkeä päälle virtajohdon kautta.

IC: n pin2 / 3: n RC-komponenttia ei lasketa 100 kHz: n muodostamiseksi. Seuraavaa kaavaa voidaan käyttää oikean oskillaattoritaajuuden määrittämiseen:

f = 1 / 1,453 × Rt x Ct

Ct on Faradsissa, Rt on Ohmissa. ja f Hz: ssä
Vaihtoehtoisesti sama voidaan arvioida käyttämällä taajuusmittaria ja joillakin kokeilla.

Tämä on testaamaton piiri, joka on suunniteltu IC LM567: n datalehdessä esitettyjen ehdotusten mukaisesti .