Дешифратор простої системи телеуправління

Схема шифратора описана в статті "Апаратура радіоуправління моделями"

Схема дешифратора наведена на рис.1. Пачки вхідних імпульсів негативної полярності надходять на формувальник, зібраний на елементах R1, C1, DD1.1. Такий формувальник має властивості інтегруючої ланцюга та тригера Шміта. На його виході імпульси дещо затримані відносно вхідних і мають круті фронти незалежно від крутизни фронтів вхідних імпульсів, крім того, цей формувальник пригнічує імпульсні перешкоди малої тривалості.

Рис.1

З виходу елемента DD1.1 імпульси надходять на детектор паузи. Він зібраний на елементах R2, С2, VD1, DD1.2. Робота детектора паузи ілюструється на рис.2 (діаграми DD1:7 та DD1:6).

Рис.2

Перший негативний імпульс пачки, проходячи через діод VD1 на вхід елемента DD1.2, перемикає його в стан 6. У паузі між імпульсами відбувається поступове заряджання конденсатора С2 струмом, що проходить через резистор R2, при цьому напруга не досягає порогу перемикання цього елемента. Кожен наступний вхідний імпульс через діод VD1 швидко розряджає конденсатор С2, тому під час дії пачки на виході DD1.2 лог.0. У паузі між пачками напруга на вході елемента DD1.2 досягає порогу перемикання, цей елемент лавинообразно перемикається (за рахунок позитивного зворотного зв'язку через конденсатор С2) у стан 1. В результаті в паузі між пачками на виході 8 елемента DO 1.2 формує позитивний імпульс, що скидає лічильник DD2 в 0.

Імпульси з виходу формувальника DD1.1 надходять також на лічильний вхід CN лічильника DD2, в результаті чого після закінчення пачки лічильник встановлюється в стан, що відповідає числу імпульсів у пачці. Фронтом імпульса з детектора паузи DD1.2 відбувається переписування стану лічильника в регістр DD3. Вихідні сигнали регістра DD3 надходять на дешифратор DD4, в результаті при прийомі пачок з одного-семи імпульсів на відповідному виході дешифратора DD4 з'являється лог.1. Після прийому пачки з восьми імпульсів лог.1 з'являється на виході О дешифратора DD4, вона не використовується.

Описаний шифратор зібраний на друкованій платі з склотекстоліту товщиною 1 мм. Розміри двосторонньої плати дешифратора 42,5х45 мм, чертежі наведені відповідно на рис.3. В пристроях використані резистори МЛТ-0,125, конденсатори КМ-5 і КМ-6. Без переробки друкованих плат можна використовувати замість мікросхем К561ИЕ8, К561ЛЕ10 і К561ИД1 відповідні мікросхеми серії К176, однак не всі з них можуть нормально працювати при напрузі живлення 4,5 В, можливо, що його доведеться збільшити до 9 В. Якщо мікросхему К176ПУЗ замінити на К561ПУ4 (ця заміна також можлива без зміни малюнка друкованої плати), напругу живлення можна буде вибрати в діапазоні З... 15В.

Мікросхему К561ИЕ10 (КР1561ИЕ10) в дешифраторі можна замінити на К561ИЕ11, К176ИЕ1, К176ИЕ2, мікросхема К561ИР9 замінюється на К176ИРЗ, однак ці заміни вимагають переробки схем і друкованих плат (рис.4). Крім того, інвертуючі елементи мікросхеми К176ПУЗ можна замінити на елементи інших мікросхем, як це описано у другому розділі книги. Мікросхему К561ИЕ8 можна замінити на К561ИЕ9, в цьому випадку число команд зменшиться до п'яти.

Pиc.4

Збірку системи та її налаштування рекомендується проводити в наступній послідовності.

На платі шифратора підбором резисторів R 1 і R2 встановити частоту імпульсів 180...220 Гц зі скважністю, близькою до 2. При відсутності осцилографа можна скористатися високоомним вольтметром постійного струму - середнє напруження на виводі 9 DD1.2 має бути рівним половині або бути дещо менше половини напруги живлення. Точне значення частоти особливої ролі не грає, а скважність слід витримати.

Далі можна перевірити правильність генерації пачок, натискаючи почергово кнопки SB1-SB7. При цьому на виході 10 DD1.3 повинні бути пачки з 1-7 імпульсів, якщо кнопки не натискати, число імпульсів у пачках повинно бути 8. При відсутності осцилографа про правильність генерації пачок можна судити за середнім напруженням на виході DD1.3 - при пачках з восьми імпульсів воно має складати 40 % від напруги джерела живлення, при семи імпульсах - 39 %, при шести - 37,5 %, при п'яти - 36 %, при чотирьох - 33 %, при трьох - 30 %, при двох - 25 %, при одному імпульсі в пачці - 17%.

Затем потрібно зібрати дешифратор і з'єднати між собою вихід шифратора та вхід дешифратора. У дешифраторі слід переконатися в проходженні імпульсів через формувальник DD1.1, їх форма та скважність не повинні помітно змінитися, та в правильності роботи детектора паузи - тривалість позитивних імпульсів на виході 6 елемента DD1.2 має бути приблизно періоду вхідних імпульсів, середнє напруження на цьому виході при відсутності передачі команд (т.е. при подачі пачок з восьми імпульсів) має становити близько 10 % від напруги живлення, при натисканні кнопки SB1 - 33 %. За необхідності тривалість вказаного імпульсу встановити підбором R2.

Далі, формуючи в шифраторі пачки з одного-семи імпульсів, слід переконатися, що при цьому на відповідному вході мікросхеми DD4 дешифратора і на його виходах з'являються потенційні сигнали з рівнем лог. 1. Для надійності останню перевірку доцільно повторити, збільшивши та зменшивши ємність конденсатора С1 шифратора на 20 %, для чого паралельно з ним встановити конденсатор 1300 пФ, потім послідовно 0,033 мкф. Така перевірка гарантує збереження працездатності пристрою при коливаннях температури та напруги живлення.

Література: С.А.Бирюков. Цифрові пристрої на МОП- інтегральних мікросхемах. М. Радіо та зв'язок. 1996 р.