Kızılötesi Uzaktan Kumanda Anlatım

+ Yorum Gönder
Elektronik ve Elektronik Bölümü Bölümünden Kızılötesi Uzaktan Kumanda Anlatım ile ilgili Kısaca Bilgi
  1. 1
    Fatal
    Özel Üye
    Reklam

    Kızılötesi Uzaktan Kumanda Anlatım

    Reklam



    Kızılötesi Uzaktan Kumanda Anlatım

    Forum Alev
    Bu yazıda kızılötesi ışıkla çalışan bir uzaktan kumandanın yapımı anlatılıyor. Tasarlanan kumanda sistemi ile 7-8 metre mesafeden kablosuz veri iletişimi gerçekleştirilebiliyor. Verici kısmında kullanılan 3x4'lü'k tuş takımı yardımıyla yaklaşık 50 metrekarelik bir alanda 12 farklı kontrol işlemini yürütmek mümkün. Kızılötesi uzaktan kumanda sistemi çeşitli amaçlar için kullanılabilir. Örneğin, LED lamba, DC motor, robot kolu gibi cihazların kontrolü rahatlıkla yapılabilir.
    Çok kanallı bir verici-alıcı sistemi tasarlamanın pek çok yolu bulunmakta. Mikro denetleyiciler veya özel kod çözücü entegreler yardımıyla kızılötesi sinyal iletimi gerçekleştirebilir. Fakat burada önerilen tasarım, farklı bir tekniğe dayanıyor. Veri iletişimi, telefon sistemlerinde kullanılan DTMF sinyalleri yardımıyla yapılıyor, iki tonlu çoklu frekans (Dual Tone Multi Frequency) anlamına gelen DTMF sistemi sayesinde tuş bilgisini güvenli bir şekilde kablosuz iletmek mümkün oluyor.
    Çalışma mantığı
    Kızılötesi uzaktan kumandanın çalışma mantığı şekil 1 ve 2'de görülmekte. Verici kısmında 3x4'lük tuş takımı, DTMF üreteci, LM311 karşılaştım, NE555 osilatörü ve kızılötesi LED bulunuyor. Alıcı kısmında ise kızılötesi alıcı modül ve DTMF kod çözücü yer alıyor.

    Şekil 1: Kızılötesi verici

    Şekil 2: Kızılötesi alıcı
    Sistemin çalışma mantığı şöyle: DTMF üreteci, tuş takımı üzerindeki tuşlardan hangisine basıldığını algılayıp uygun bir ton çifti üretiyor. Üretilen bu sinyal, iki farklı frekanstaki sinyalin toplamından oluşmakta olup, her bir tuş için farklı dalga şekline sahip. Şekil 3'de, 3x4'lük tuş takımına ait frekans değerleri görülmekte.
    Frekanslar
    1209 Hz
    1336 Hz
    1477 Hz
    1633 Hz
    697 Hz
    1
    2
    3
    A
    77OHz
    4
    4
    6
    B
    852 Kz
    7
    8
    9
    C
    941 Kz
    *
    0
    #
    D
    Şekil 3: Frekans değerleri
    Örneğin, 1 tuşuna basıldığında, DTMF üreteci 697Hz ve 1209Hz frekanslı iki sinyalin toplamından oluşan bir sinyal üretiyor. 0 tuşuna basıldığında ise 941Hz ve 1336Hz'lik ton çifti üretiliyor. Günlük hayatta DTMF sinyallerine sabit telefonlarda ve cep telefonlarında rastlıyoruz. Her bir tuşa ait sinyalin farklı olması, telefon ahizesinden duyulan sesin tonundaki değişimden de anlaşılıyor.
    DTMF üreteci
    DTMF üreteci olarak bilinen entegreler yardımıyla DTMF sinyalleri kolayca üretilebiliyor. Bu projede, DTMF üreteci olarak KS58006 adlı entegre kullanıldı. Şekil 4'den görüldüğü gibi entegre, 18 bacaklı DİP kılıfa sahip.

    Şekil 4: DTMF üreteci
    Entegrenin 8 adet bacağı tuş takımı bağlantısı için kullanılmakta. 1-4 nolu bacaklar tuş takımının satırlarına, 15-18 nolu bacaklar ise tuş takımının sütunlarına bağlanıyor (şekil 5). Entegrenin çalışabilmesi için 8 ve 9 nolu uçlara 3.5795 MHz'lik bir kristal bağlamak gerekiyor. Üretilen analog DTMF sinyali, entegrenin 12 nolu bacağından alınıyor.

    Şekil 5: Entegre bacakları
    KS58006'nın çıkışından alınan DTMF sinyali, bir DTMF kod çözücü entegrenin girişine uygulandığı takdirde tuş bilgisini tekrar oluşturmak mümkün, iki entegre arasındaki bağlantı bir çift kablo ile yapılabileceği gibi uygun bir elektronik devre yardımıyla kablosuz olarak da yapılabilir. Örneğin, bu projede verilen tasarımda, analog DTMF sinyali, bir kızılötesi LED yardımıyla optik sinyale dönüştürülmekte ve 7-8 metre uzağa iletilmekte, iletişim mesafesinin bu ölçüde büyük olabilmesinin nedeni, sinyalin analog olarak değil dijital olarak gönderilmesi. Ayrıca, alıcı devresinde kullanılan kızılötesi modülün hassasiyetinin de önemli bir payı var.
    DTMF kod çözücü
    Bu projede kod çözücü olarak CM8870 adlı entegre kullanıldı. Şekil 6'dan görüldüğü gibi entegre 18 bacaklı.

    Şekil 6: DTMF kod çözücü
    Entegrenin 7 ve 8 nolu bacaklarına DTMF üretecinde olduğu gibi 3.5795 MHz'lik bir kristal bağlamak gerekiyor (şekil 7). Entegre, DTMF sinyalinin kodunu çözdükten sonra Ql-Q4 çıkışlarından 4 bitlik tuş bilgisini üretiyor. Böylece tuş takımındaki hangi tuşa basıldığı CM8870'in çıkış uçlarındaki gerilim seviyesinden anlaşılabiliyor. Tuşa basılı tutulduğu sürece (yani DTMF sinyali alındığı sürece) entegrenin 15 nolu StD ucu lojik 1 bilgisi üretiyor. Ql-Q4 çıkışlarındaki ikilik kod, faklı tonlu bir DTMF sinyali alınıncaya kadar aynı kalıyor.

    Şekil 7: Entegre bacakları
    Şekil 8'de CM8870 entegresinin doğruluk tablosu görülmekte. DTMF sinyalinin içerdiği ton çiftine göre çıkışta hangi ikilik değerin üretileceği bu tabloya göre belirleniyor. Örneğin, DTMF kod çözücünün girişine uygulanan sinyal, 697Hz ve 1209Hz'lik frekans bileşenlerini içeriyorsa, 4 bitlik çıkış bilgisi 0001 oluyor. Böylece tuş takımındaki 1 tuşuna basıldığı anlaşılıyor.




  2. 2
    Fatal
    Özel Üye

    --->: Kızılötesi Uzaktan Kumanda

    Reklam



    falt
    füst
    Tuş
    Q4
    Q3
    Q2
    Q1
    697
    1209
    1
    0
    0
    0
    1
    697
    1336
    2
    0
    0
    1
    0
    697
    1477
    3
    0
    0
    1
    1
    770
    1209
    4
    0
    1
    0
    0
    770
    1336
    5
    0
    1
    0
    1
    770
    1477
    6
    0
    1
    1
    0
    852
    1209
    7
    0
    1
    1
    1
    852
    1336
    8
    1
    0
    0
    0
    852
    1477
    9
    1
    0
    0
    1
    941
    1209
    0
    1
    0
    1
    0
    941
    1336
    *
    1
    0
    1
    1
    941
    1477
    #
    1
    1
    0
    0
    697
    1633
    A
    1
    1
    0
    1
    770
    1633
    B
    1
    1
    1
    0
    852
    1633
    C
    1
    1
    1
    1
    941
    1633
    D
    0
    0
    0
    0
    Şekil 8: Doğruluk tablosu
    Tuş takımı
    Piyasada bulunabilen tuş takımı türleri şekil 9 ve şekil 10'da görülmekte. Matris formunda bağlanmış olan tuşların satır ve sütun uçları, baskı devre kartının alt kısmında yer alıyor. Tuş takımını DTMF üretecine bağlamadan önce satır ve sütun uçlarını tespit etmek gerekiyor. Bu işlem, bir direnç ölçer yardımıyla kolayca yapılabilmekte. Tuşlardan herhangi biri basılı tutulduğu sırada, ölçü aletinin probları tuş takımı üzerindeki uçlara dokundurulduğunda düşük direnç görülüyorsa, o uçlar, ilgili tuşa ait satır ve sütun uçlarıdır. Uç tespiti için üretici firmanın katalog verilerinden de yararlanılabilir.

    Şekil 9: 3x4'lû'k tuş takımları

    Şekil 10: 4x4'lû'k tuş takımları
    Kızılötesi LED
    Piyasada çok çeşitli kızılötesi LED bulmak mümkün (şekil 11). Bu projede kullanılan kızılötesi LED'in dalga boyu 940nm. LED seçimi, alıcı modülün en duyarlı olduğu dalga boyu dikkate alınarak yapılmalı.

    Şekil 11: İR LED'ler
    Kızılötesi alıcı modül
    Alıcı göz olarak da bilinen kızılötesi alıcı modüllerin iç yapısında foto alıcı, sinyal kuvvetlendirici, band geçiren filtre ve gün ışığı filtresi bulunmakta. 30kHz ile 56kHz aralığında çalışan türleri var. Bu projede kullanılan TK19 adlı alıcı modül 38kHz frekansa duyarlı. Dolayısıyla, vericinin gönderdiği kızılötesi sinyalin 38kHz'lik kare dalga sinyal ile modüle edilmiş olması gerekiyor.

    Şekil 12: İR alıcı modüller
    Verici devre
    Şekil 13'de kızılötesi uzaktan kumanda devresinin verici kısmı görülüyor. 3x4'lük tuş takımının satır ve sütun uçları doğrudan KS58006 entegresine bağlı. DTMF sinyali, entegrenin 12 nolu ucundan alınıyor. Şekil 14'deki ilk çizimden görüldüğü gibi üretilen DTMF sinyali, yaklaşık 3.6V'luk DC bileşene sahip analog bir sinyal. Bu sinyal, kondansatör ve gerilim bölücü devre üzerinden LM311 entegresinin 2 nolu girişine uygulanıyor. Böylece LM311'in çıkışından şekil 14'deki ikinci çizimde görülen dalga şekli elde ediliyor. Her ne kadar bu sinyalin dalga şekli, DTMF sinyaline benzemese de, frekans bileşenleri DTMF sinyalinin içerdiği ton çifti ile aynı. LM311 entegresinin çıkışı NE555 osilatörünün reset girişine bağlı durumda. Böylece, LM311'in çıkışı +5V iken osilatör devresi 38kHz frekanslı kare dalga sinyal üretiyor. LM311'in çıkışı OV iken, osilatör çalışmıyor. Bu devre sayesinde, analog haldeki DTMF sinyali, darbe dizisi biçiminde bir sinyale dönüşmüş oluyor. NE555'in 3 nolu çıkış ucu, 47ohm'luk bir direnç üzerinden kızılötesi LED'e bağlandığında, LED'den tepe değeri yaklaşık 70mA olan ve DTMF bilgisini taşıyan bir akım geçiyor.

    Şekil 13: Verici devresi - Şekli yakından görmek için üzerine tıklayınız

    Şekil 14: Dalga şekilleri
    Alıcı devre
    Alıcı devresi, verici devresine göre daha basit yapıda. Devrede 38kHz'e duyarlı kızılötesi alıcı modül ve DTMF kod çözücü bulunmakta. Alıcı modül olarak TK19 veya SFH506 kullanılabilir. Alıcı çıkışında yer alan 1. dereceden yüksek geçiren filtre ile 600Hz'in altındaki frekans bileşenleri zayıflatılıyor. CM8870 entegresinin 11-14 nolu bacakları 4 bitlik tuş bilgisini üretiyor. Böylece, verici devresindeki 1 nolu tuşa basıldığı zaman 7-8 metre uzaktaki alıcı devrenin çıkışı 0001 oluyor.

    Şekil 15: Alıcı devresi - Şekli yakından görmek için üzerine tıklayınız
    Kızılötesi uzaktan kumanda devresinin yapımı için gerekli malzemelerin listesi aşağıda.
    Malzeme listesi
    3x4'lük tuş takımı 1 adet
    K358006 DTMF üreteci 1 adet
    CM8870 DTMF kod çözücü 1 adet
    LM311 karşı 1 astına 1 adet
    NE555 entegresi 1 adet
    TK19 kızılötesi alıcı modül 1 adet
    940nrn kızılötesi LED 1 adet
    3.5795 MHz kristal 2 adet
    1 uF/16V kondansatör 2 adet
    47 uF/16V kondansatör 1 adet
    10 nF kutupsuz kondansatör 3 adet
    l00 nFkutupsuz kondansatör 2 adet
    1 Ok direnç (Q.2.5W) 4 adet
    1 OOk direnç 3 adet
    47 ohnı direnç 2 adet
    560R, lk, 1.5k, 27k, 330k 1 adet
    lN4148diyot 1 adet

    Hazırlayan : Yavuz Erol


    Alıntı.








+ Yorum Gönder
5 üzerinden | Toplam : 0 kişi