שלט רחוק באמצעות תקשורת קו חשמל

נסה את הכלי שלנו לביטול בעיות





המעגל המוצע יאפשר לך לשלוט מרחוק על מכשיר המופעל באמצעות זרם חילופין בחדרי ביתך באמצעות תקשורת קו חשמל או מושג PLC.

בטכנולוגיית PLC, מעגל אלקטרוני הפועל כמשדר מחובר לחיווט החשמל (220 וולט או 120 וולט) מזריק אות נתונים בתדירות גבוהה המווסת לתדר הרשת החשמלי 50 הרץ או 60 הרץ. מעגל נוסף שפועל כמו מקלט ומצמידים על פני אותו חיווט זרם חילופין אך במיקום אחר מזהה אותות מווסתים אלה באמצעות חוט החשמל ומפענח או מווסת את הנתונים לתוצאות הסיום שצוינו.



תארו לעצמכם מכשיר שניתן לחבר אותו לשקע החשמל של חדר האולם שלכם, והחלפת כפתורו שולטת בגאדג'ט אחר המופעל על ידי החשמל בחדר הסמוך או במטבח שלכם. זה נשמע מדהים נכון, כן זה מושג ישן המאפשר למשתמש לתקשר בין חדרים באמצעות חיווט הבית הקיים, באמצעות יחידות משדר / מקלט מצמידים.

במאמר זה נדון בכמה מעגלי שלט רחוק מבוססי תקשורת קו חשמל פשוטים (PLC), אשר עשויים לשמש לשליטה במכשירים בחדרים דרך זוג משדר / מקלט מחובר.



התכנון הראשון להלן בנוי באמצעות חלקים אלקטרוניים רגילים כגון טרנזיסטורים, נגדים, קבלים, דיודות וכו '. בואו נלמד תחילה לגבי מעגל המשדר ופרטיו התפעוליים.

משדר תקשורת קו חשמל

ניתן לראות את מעגל המשדר הפשוט בתרשים הבא.

מעגל משדר ה- PLC כולל שלב מתנד באמצעות הטרנזיסטורים T5 / T6, מכוון ב -150 קילוהרץ. תדר מתנד זה מופעל באמצעות רב-ויברטור מונו-בנוי סביב טרנזיסטור T4 BC557.

ניתן להפעיל את המונוסטבל הזה באמצעות מתג ההפעלה / כיבוי S1. תדר זה של 150 קילו-הרץ מוזרק לאחר מכן לחיווט החשמל דרך השנאי T1 המוצג בפינה הימנית התחתונה.

אז עכשיו, תדר ה -150 קילוהרץ עובר על תדר הרץ 50 או 60 z, אותו ניתן להרים על ידי יחידת מקלט PLC יחד עם אותו חיווט במקום מרוחק או בחדר אחר.

מקלט PLC

התמונה הבאה מתארת ​​את מעגל מקלט התקשורת של קו החשמל

המקלט מוגדר סביב מגבר דו-שלבי באמצעות טרנזיסטורים T7 / T8, מעגל מיישר המשתמש בשתי דיודות 1N4148, בעלות קבוע זמן די ארוך.

עיכוב הזמן עוזר לבטל פעימות הפרעה רגעיות. תדר 150 קילו-הרץ מופק דרך שנאי מחובר T2, ולאחר שלבי סינון מתאימים, המגבר מזהה ומגיב לתדר 150 קילו-הרץ ומתחיל להתנודד באותו קצב.

שלב המיישר המשתמש בשני 1N4148 ובקבל המסנן 10 UF שלאחר מכן מייצב את התדר לזרם זרם יציב להפעלת הטרנזיסטור של ממסר הבא.

שלב נהג הממסר מפעיל את הממסר והעומס המחובר, ונשאר פעיל כל עוד מתג המשדר S1 נשאר מופעל, ולהיפך.

במקרה שלשכן יתקנת גם מערכת דומה בביתם, כדי למנוע הפרעות צולבות כדאי להתאים את הרגישות של המקלט להגדרה הנמוכה ביותר האפשרית, שעשויה להספיק בדיוק לעבוד עם המערכת שלך. רגישות זו עשויה להיות משופרת עם ההגדרה המוגדרת מראש של 1 k.

שנאי הצימוד המשמשים להזרקה ולחילוץ תדר 150 קילוהרץ על פני חיווט הרשת בנויים על ליבת סיר בקוטר 20 מ'מ. המתפתל 'b' שנמצא לכיוון חיווט החשמל כולל 20 סיבובים באמצעות 31 חוט נחושת סופר אמייל של SWG, והצד 'a' שלצד המעגל כולל 40 סיבובים באמצעות אותו חוט.

התכנון שלעיל משתמש במעגל פשוט שעשוי לעבור בין תדרים סמוכים כמו 140 קילוהרץ או 155 קילוהרץ, אשר אולי לא נראה רצוי במיוחד. להשגת דיוק נקודת סיכה עם תגובת התדר, כך שהיחידה מגיבה במדויק לאותות המשדרים הספציפיים, ייתכן שיידרש IC מבוסס PLL כמוסבר להלן.

מעגל PLC באמצעות IC LM567

הרעיון פורסם בגליון הנתונים של IC LM567 כאחד ממעגלי היישומים, בין רבים מהמצטיינים האחרים.

סכמטי מקלט

ה IC LM 567 הוא למעשה מפענח צלילים מיוחד באמצעות טכנולוגיית PLL המאפשרת למכשיר לזהות ולהגיב רק לתדר ספציפי כפי שנקבע על ידי ערכי רשת RC חיצונית, ולדחות את כל התדרים הלא רלוונטיים האחרים בספקטרום.

מעגל משדר תקשורת קו חשמל

במעגל השלט הרחוק המוצע המשתמש בתקשורת קווי חשמל ניתן לראות בתרשים לעיל, ניתן ללמוד על פרטי תפקוד המעגל מהנקודות הבאות:

איך זה עובד

R1 ו- C1 הם רכיבי ה- RC החיצוניים המחליטים את תדירות החישה של המכשיר, וסיכה מס '3 הופכת לפין החישה של ה- IC.

כלומר, סיכה מס '3 תזהה ותאשר רק את התדר המסוים המוגדר באמצעות רשת R1 / C1. לדוגמא אם ערכי R1, C1 נבחרים להקצות תדר 100kHz, סיכה # 3 תבחר רק בתדר זה כדי להפעיל את הפלט שלו ותתעלם מכל מה שעשוי להיות שונה לטווח זה.

התכונה שלעיל מאפשרת ל- IC לבדל את התדר הספציפי מתדר AC 50 או 60 הרץ ולהפעיל את הפלט רק בתגובה לתדר זה שנקבע מראש.

באיור אנו יכולים לראות שנאי בידוד קטן אשר נכלל במטרה לבודד את המעגל האלקטרוני מהזרם הקטלני.

תדר זרם החשמל הנמוך פועל כמו תדר הספק, שעליו נוסעים בתדירות גבוהה המפעילים להגיע ליעד המיועד מעבר לקו השידור.

בתכנון המקלט לעיל, ה- IC מוקצה להגיב לתדר של 100 קילו-הרץ שאמור להיות מוזרק לקו החשמל ממיקום סמוך שיכול להיות חדר או הנחת מקום סמוכים.

ניתן להזריק את תדר 100kHz דרך כל מעגל מתנד כגון מעגל IC 555, או מעגל IC 4047 או מעגל IC LM567 אחר המותקן כיחידת המשדר.

במקרה בו מוזרק אות לרשת החשמל ממיקום רלוונטי, מעגל המקלט המוצג לעיל מזהה את התדר הספציפי בקו החשמל המחובר, ומגיב אליו על ידי הפקת לוגיקה נמוכה על פני סיכה מס '8.

הסיכה מס '8 מחוברת עם a מעגל כפכף 4017 מחליף את ממסר היציאה והעומס ON או OFF בהתאם למצב הקודם של הממסר.

שלב המשדר

ניתן לבנות באופן אידיאלי את המשדר שאמור להזרים את 100kHz או את תדר ההפעלה הרצוי לקו החשמל. מעגל מתנד של חצי גשר כפי שמוצג מטה:

סכמטי משדר

מעגל מקלט תקשורת קו חשמל

יש להחליף את כניסת ה -12 וולט למעגל באמצעות סידור לחצני כפתור כך שהמעגל מופעל רק כשנדרש על מנת להפעיל את המכשיר המיועד דרך קו החשמל.

רכיב ה- RC ב- pin2 / 3 של ה- IC אינו מחושב להפקת 100kHz, הנוסחה הבאה יכולה לשמש לקביעת תדר המתנד הנכון:

f = 1 / 1.453 × Rt x Ct

CT נמצא בפאראדס, Rt נמצא באום. ו- f בהרץ
לחלופין ניתן להעריך את אותו הדבר באמצעות מד תדרים ועם ניסויים מסוימים.

זהו מעגל שלא נבדק שתוכנן בהתאם להצעות המוצגות בגיליון הנתונים של IC LM567 .




קודם: מעגל מחוון מלא לגביעים עם אתגרי ראייה הבא: מעגלי מטען סוללות ני-סידי פשוטים שנחקרו