مقدمه
مدارات کنترل از راه دور در بین علاقمندان الکترونیک طرفداران بسیاری دارد. زیرا امروزه دامنه کاربرد آنها بسیار وسیع گشته و در همه جا قابل استفاده می باشند. برای موارد حساس لازم است سیستم کنترل از راه دور مورد استفاده دارای کد بندی بوده و در مدار آن از Encoder-Decoder استفاده شده باشد تا احتمال خطا در کارکرد به صفر برسد. در این نوع از سیستم های کنترل از راه دور فرستنده کد خاصی ارسال میکند که تنها توسط گیرنده ای که همان کد به آن داده شده است، قابل دریافت است و بنابراین احتمال خطای ناشی از تأثیر نویز و پارازیت های اطراف و سیگنال های سایر دستگاه های مشابه بر گیرنده به حداقل می رسد.
با توجه به فرکانس های مختلف کار دستگاه ها و حالت های مختلف کد بندی (دو به توان ده حالت)، احتمال تأثیر گذاری دستگاه های افراد مختلف بر روی یکدیگر بسیار کم می باشد . البته چنین سیستم هایی امروزه در حد زیادی تولید می شوند و در موارد مختلف (بخصوص بعنوان کنترل کننده دزدگیر و قفل مرکزی اتومبیلها) مورد استفاده قرار می گیرند . هر یک از سیستم های مزبور بسته به نوع کاربرد، دارای عملکرد متفاوت در خروجی گیرنده می باشند. مثلا بعضی بصورت لحظه ای کار می کنند یعنی با فشار دادن کلید فرستنده و با رها کردن کلید فرستنده خروجی گیرنده غیر فعال خواهد شد همچنین برخی دیگر بصورت فلیپ فلاپ عمل کرده و با هر بار ارسال سیگنال توسط فرستنده خروجی گیرنده به طور متناوب و یکی در میان به حالت روشن و خاموش می رود. بعضی دیگر نیز بصورت تایم دار عمل کرده و خروجی گیرنده پس از دریافت سیگنال فرستنده برای مدتی فعال شده و پس از آن به حالت خاموش در می آید.
مزیت سیستم معرفی شده در این مقاله آن است که کلیه حالت های توضیح داده شده همگی در آن جمع بوده و دستگاه می تواند در هر یک از حالت های گفته شده مورد استفاده قرار گیرد و علاوه بر آن یک حالت دیگر نیز برای کارکرد مدار وجود دارد که در مورد آن توضیح داده خواهد شد.
مدار دارای دو کانال مستقل بوده و هر یک از کانال ها توسط یک کلید جداگانه روی فرستنده کنترل می شود. هر یک از کانال ها می توانند در یکی از حالات زیر عمل کنند: 1- لحظه ای 2- فلیپ فلاپ 3- تایم دار 4- ضربدری
در مورد سه حالت اول در مقدمه توضیح داده شد. در حالت چهارم یعنی حالت ضربدری دو کانال دستگاه بطور مستقل عمل نکرده و بهم وابسته می باشند و با فشار دادن کلید هر کانال در فرستنده کانال مزبور در گیرنده فعال شده و کانال دیگر به حالت قطع می رود. انتخاب حالت های مختلف توسط نصب چند جامپر (سیم رابط کوتاه) در مدار انجام می شود. در جدول 1 مشخصات فنی مدار فرستنده و گیرنده آمده است.
ولتاژ کار فرستنده
12 ولت
باند امواج ارسالی فرستنده
UHF
جریان مصرفی فرستنده
5-15 میلی آمپر
ولتاژ کار گیرنده
12 ولت
جریان مصرفی گیرنده
20-100 میلی آمپر
جدول 1- مشخصات فنی مدار فرستنده و گیرنده کنترل از راه دور
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
طرز کار مدار
در شکل 1 نقشه شماتیک مدار فرستنده دیده می شود . آی سی PT2262 بعنوان مولد سیگنال و رمز کننده عمل می نماید. بسته به آنکه S1 وصل شود یا S2 ، فرکانس متفاوتی در خروجی ظاهر می گردد که دارای کد خاصی نیر می باشد. این کد بستگی به وضعیت پایه های 1 تا 8 و 10 و 11 آی سی مزبور دارد . هر یک از پایه های 1 و 2و 3 و 4 و 5و 6و 7و 8و 10و 11 می توانند در حالت 0 (اتصال به منفی) و یا (اتصال به مثبت) و یا به حالت آزاد باشند . بسته به ترتیب اتصال پایه های مزبور، کد حاصل بصورت یک کد ده رقمی ظاهر می گردد. استفاده از D1 و D2 سبب شده است که در حالت عادی باتری از مدار خارج بوده و فقط با فشردن یکی از کلیدها جریان در مدار برقرار گردد. یک عدد LED برای نشان دادن ارسال سیگنال در مدار تعبیه شده که بصورت سری با آن قرار گرفته است. مقاومت بین پایه های 15 و 16 آی سی مربوط به اسیلاتور داخلی آن می باشد. سیگنال ارسالی توسط آی سی در پایه 17 آن ظاهر شده و توسط قسمت مدولاتور (شامل یک اسیلاتور متشکل از ترانزیستور و چند قطعه جانبی آن ) روی امواج UHF مدوله شده و توسط آنتن در فضا انتشار می یابد . توسط خازن تریمر موجود موجود در قسمت مدولاتور میتوان فرکانس امواج ارسالی را تغییر داد. جامپرهای JS1 و JS2 که در شکل دیده می شوند در واقع در مدار وجود نداشته و در واقع داخل S1 و S2 قرار دارند. زیرا در داخل این دو کلید پایه ها دو بدو بهم متصلند و از اتصال درونی کلیدها در مدار چاپی بعنوان جامپر استفاده شده است.
(جداول و نمودار در فایل اصلی موجود است)
نقشه شماتیک مدار گیرنده بعلت گستردگی نسبتا زیاد در قسمت های جداگانه چاپ شده است. در شکل 2 قسمت دریافت امواج ارسالی توسط فرستنده مشاهده می شود. امواج ارسالی فرستنده پس از دریافت توسط آنتن گیرنده توسط دو ترانزیستور تقویت و آشکار سازی می شوند. با تنظیم تریمترهای فرستنده و گیرنده می توان آنها را با هم هماهنگ کرد. امواج دریافتی پس از آشکار سازی یه ورودی های آی سی LM358 منتقل می شود. این آی سی یک تقویت کننده عملیاتی (OP-AMP) دوبل بوده و سیگنال آشکار شده را پس از تقویت بصورت علائم دیجیتالی که قابل استفاده برای قسمت های بعدی می باشند، در می اورد در نهایت در خروجی این قسمت سیگنالی مشابه سیگنال ایجاد شده در فرستنده خواهیم داشت.
در شکل 3 قسمت دیجیتال مدار مشاهده می شود که عملکرد آن نیاز به توضیح بیشتری دارد. شیگنال ظاهر شده در خروجی طبقه قبلی به ورودی (پایه 14) آی سی PT2272 اتصال می یابد. آی سی مزبور نقش دیکودر (DECODER) را بر عهده داشته و خروجی های آن (پایه های 12 و 13) وقتی که فرستنده سیگنال ارسال می کند، تغییر وضعیت می دهند . به این ترتیب که با اتصال هر یک از کلیدهای فرستنده خروجیمربوط به همان کانال در گیرنده از حالت صفر به حالت یک می رود. البته به شرط آنکه کد بندی آی سی مزبور مشابه آی سی فرستنده انجام شود. همانند فرستنده پایه های 1 تا 8 و 10 و 11 آی سی PT2272 مربوط به کد بندی بوده و پایه های مزبور باید دقیقا در همان وضعیتی قرار گیرند که پایه های مشابه در آی سی PT2262 (در قسمت فرستنده) قرار داشت. مثلا اگر در فرستنده پایه های 1و 2و 3و 4 به وصل بوده و پایه های 5و 6و 7و 8 به منفی متصل باشند و پایه های 10و 11 نیز آزاد باشند در گیرنده نیز پایه های0 1 و 11 آن آزاد باشند در گیرنده نیز پایه های 1 و 2و 3و 4 ای سی PT2272 به + وصل بوده و پایه های 5و 6و 7و 8 آن به منفی و پایه های 10 و 11 آن آزاد باشند ایجاد حالت های مختلف در خروجی ها که قبلا در مورد آنها توضیح داده شد توسط باز یا بسته بودن کلیدهای آی سی 4093 متصل می شوند. آی سی 4093 شامل چهار گیت ناند اشمیت تریگر می باشد. چون این گیت ها دو بدو بصورت سری بسته شده اند در حالتی که همه کلیدهای A1 تا A4 و B1 تا B4 باز هستند هر یک از گیت ها بصورت معکوس کننده عمل کرده و بنابراین همان وضعیت ورودی را در خروجی خواهیم داشت.
خروجی های این آی سی به ورودی های CLOCK دو فلیپ فلاپ نوع D که در داخل یک آی سی 4013 قرار دارند، اتصال یافته و در خروجی فلیپ فلاپ ها حالت 1 یا 0 را خواهیم داشت. نتیجه آن خواهد شد که با هر بار ارسال سیگنال توسط فرستنده، خروجی فلیپ فلاپ 1 شده و با ارسال بعدی به حالت 0 می رود. در صورتی که کلید A2 یا ( B2 ) بسته باشد خروجی فلیپ فلاپ پس از گذشت مدت زمانی که توسط مقاومت R22 ( یا R17 ) و خازن C16 ( یا C23 ) تعیین می گردد، پایه RESET خود را تحریک کرده و RESET میشود. بنابراین خروجی بصورت تایم دار عمل کرده و با ارسال اطلاعات توسط فرستنده، برای مدت گفته شده، خروجی فعال شده و دوباره به حالت غیر فعال باز می گردد.
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)