01.04.21

[Домашняя]

В некоторых случаях возникает необходимость дистанционного включения и выключения какой-либо нагрузки, устройства, например, управлять освещением дома для создания эффекта присутствия жильцов, либо включить заблаговременно какой-либо прибор. В настоящее время в качестве канала для дистанционного управления наиболее удобен канал сотовой связи. Сейчас есть много различных устройств, построенных на микроконтроллерах и работающих по SMS, либо выполненных на специализированных микросхемах, понимающих команды кнопок телефона. Но все это может оказаться слишком сложным для простого случая, когда нужно только включить и выключить одну нагрузку. Такое устройство должно состоять из сотового телефона и триггера, с реле на выходе. Реагировать оно должно на сигнал вызова. И на входе триггера должна быть задержка. Дело в том, что на любой сотовый телефон периодически приходит реклама в виде SMS-сообщений, при этом идет короткий вызывной сигнал. Так вот, задержка нужна для того чтобы триггер не срабатывал на короткий сигнал, а только на существенно более длительный, поступающий при входящем вызове. Теперь второй вопрос, - как подключить сотовый телефон к триггеру? Очень не желательно лезть в схему сотового телефона, разбирать его корпус или что-то паять на гарнитурном разъеме. Можно сделать акустический датчик, который будет реагировать на звук вызывного сигнала, но это не совсем хорошо, так как могут быть слышны громкие звуки различного происхождения, могущие привести к срабатыванию акустического датчика. Поэтому было решено сделать датчик не акустическим, а реагирующим на свет. Ведь при поступлении вызывного сигнала у сотового телефона включается подсветка дисплея. И если все устройство, вместе с сотовым телефоном разместить в темном месте, например, в картонной коробке или деревянном ящике, то такой датчик будет срабатывать очень надежно и без ошибок от каких-то внешних воздействий. Схема показана на рисунке 1.

Датчиком служит фоторезистор FR1. Тип, марка и номинал данного фоторезистора мне не известны, так как какая-либо маркировка на его корпусе полностью отсутствует. Фоторезистор был взят из промышленного автоматического выключателя света типа «ФР-601». Эксперименты показали, что при обычном дневном свете его сопротивление около 10 кОм, а если его накрыть картонной коробкой сопротивление увеличивается до 200 кОм и более. Если в эту же коробку вдобавок к фоторезистору поместить сотовый телефон, положив фоторезистор на его дисплей, и позвонить на него, - сопротивление фоторезистора падает до 3-5 кОм. Схема триггера построена на двух микросхемах D1 и D2. На элементах D1.1 и D1.2 выполнен триггер Шмитта, на его входе - фоторезистор FR1, вместе с резистором R1 он образует делитель напряжения. Резистором R1 устанавливают такое состояние, чтобы находясь в темном месте (коробке, ящике) на выводе 4 D1.2 было напряжение логического нуля. А при вызове, за счет свечения дисплея сотового телефона, распложенного там же (в коробке, ящике) это напряжение увеличивалось до логической единицы. В качестве приемного устройства планировалось использовать сотовый телефон Samsung-E1080T. При приеме SMS сооб­щения, а так же при пропадании сети его дисплей включается на время около 5 секунд. При приеме входящего сигнала вызова дисплей светится, пока не будет «поднята трубка», но не более 20 секунд. Таким образом, нужна задержка, благодаря которой триггер не будет реагировать на свечение дисплея менее 10 секунд. Это позволит исключить ложные срабатывания от рекламных SMS. С этой целью существует схема на конденсаторе С1, диоде VD1 и резисторах R3-R5. При включении дисплея на выходе D1.2 возникает логическая единица. И конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R4 и R5. Время заряда до логической единицы зависит от сопротивления R5, которым можно это время регулировать. Если продолжительность свечения дисплея более времени зарядки С1, то напряжение на С1 достигает логической единицы и триггер Шмитта на элементах D1.3 и D1.4 переключается. Если же продолжительность свечения дисплея менее времени зарядки С1, то напряжение на С1 не достигает логической единицы и триггер Шмитта на элементах D1.3 и D1.4 переключается, а сам конденсатор ускоренно разряжается через VD1 и R3. Теперь переходим собственно к триггеру, управляющему реле. Выполнен он на микросхеме D2. Это D-триггер, включен­ный по схеме одноразрядного счетчика. Его состояние меняется на противоположное, каждый раз, как приходит импульс на его вход «С». И так, в момент включения питания триггер D2 устанавливается в единичное состояние RC-цепью R7-C2, которая в момент включения питания формирует импульс на его выводе 6. В единичном состоянии на инверсном выходе триггера - выводе 2 будет логический ноль. Транзисторы VT1 и VT2 закрыты, реле К1 выключено. Это исходное состояние. Если теперь позвонили один раз и длительность вызова была достаточной для формирования импульса на выходе D1.3, то триггер D2 переходит в противоположное состояние, - на его инверсном выходе устанавливается логическая единица. Ключ VT1-VT2 открывается и реле К1 включает своими контактами (на схеме не показаны) нагрузку. При повторном звонке (если длительность вызова была достаточной для формирования импульса на выходе D1.3) триггер D2 переходит в исходное состояние, - на его инверсном выходе устанавливается ноль. Ключ VT1-VT2 закрывается и реле К1 выключает своими контактами нагрузку. Источник питания напряжением 5...6V, в качестве такового можно использовать зарядное устройство для сотового телефона, «сообразив» тройник. Или же запитать схему от любого другого источника тока аналогичного напряжения. Реле К1 - с обмоткой на 5V. Монтаж можно выполнить на макетной печатной плате, на ней же предусмотреть и крепления - хомуты для крепления сотового телефона, который будет работать с ним в паре. Микросхемы можно заменить зарубеж­ными аналогами (на схеме показаны). Микросхема D1 типа K561ЛE5 здесь используется как набор инверторов, поэтому её можно заменить любой другой с числом инверторов не менее четырех, например, К561ЛА7, К561ЛН2. Реле можно заменить любым с обмоткой на 5V, подходящим по мощности контактов для коммутации конкретной нагрузки. Можно использовать и реле с обмоткой на более высокое напряжение, но это потребует соответственно увеличить на напряжение питания. Напряжение питания может быть в пределах от 5V до 15V. Естественно, если оно больше выходного напряжения зарядного устройства сотового телефона, для схемы потребуется отдельный источник питания. Налаживание сводится к настройке фотодатчика резистором R1. Нужно накрыть фоторезистор картонной коробкой и R1 подстроить так, чтобы на выходе D1.2 был логический ноль. Вполне возможно, что у вас фоторезистор будет другого типа или номинального сопротивления, и вполне возможно, что придется резистор R1 заменить резистором другого сопротивления. Затем, нужно фоторезистор рабочей поверхностью поставить на дисплей сотового телефона. Прикрепить можно прозрачной скотч-лентой. Затем накрыть эту конструкцию картонной коробкой, и позвонить на сотовый телефон. При этом ев выходе D1.2 должна быть логическая единица. На следующем этапе подстраивают R5. Сначала установите его в максимальное положение. Затем позвоните на этот сотовый телефон и «ожидайте ответа» пока на выходе D1.3 не появится ноль. Если сброс вызова наступает раньше, уменьшите сопротивление R5. Затем, отправьте SMS, - ноль на выходе D1.3 не должен появляться, в противном случае немного увеличить R5.

Радиоконструктор №6 2015г стр. 16