Схема. Дистанционное управление с помощью сотового телефона

      
Ю. ГУЗЬ, г. Георгиевск Ставропольского края
      В модуле дистанционного управления исполнительными устройствами, схема которого показана на рис. 1, при включении питания устанавливается низкий уровень напряжения на выходе элемента DD2.4. Поступая на вход R счётчика DD4, он разрешает его работу. При этом на выходе 9 (выводе 11) счётчика присутствует напряжение низкого уровня, разрешающее работу генератора импульсов на элементах DD2.1, DD2.2. Их частота определяется резистором R17 и конденсатором С15. Импульсы поступают на вход СР (вывод 14) счётчика DD4. Счёт продолжается, пока на его выходе 9 низкий уровень не сменится высоким, что запретит работу генератора. Хотя на выходе элемента DD2.3 уровень станет низким, но, поскольку на выводе 1 элемента DD2.4 он высокий, на входе R счётчика DD4 останется низкий уровень. В таком состоянии устройство может оставаться сколь угодно долго.

      Когда на сотовый телефон, рядом с которым находится микрофон ВМ1, поступает вызов и звучит звонок, сигнал, принятый микрофоном, усиленный транзисторами VT1—VT3, VT6 и выпрямленный диодами VD1 и VD6, приходит на пороговое устройство, выполненное на стабилитроне VD7 и транзисторе VT11. При напряжении на входе этого устройства более 3,5 В транзистор VT11 открывается и на вывод 1 элемента DD1.1 поступает напряжение низкого логического уровня, что запускает одновибратор, собранный из элементов DD1.1 и DD1.2. Он генерирует импульс низкого логического уровня длительностью около 9 с (определяется цепью C1R5).

      Нарастающий перепад импульса запускает одновибратор на элементах DD1.3, DD1.4. Короткий импульс низкого уровня поступает на вывод 1 элемента DD2.4, а так как на выводе 2 (его втором входе) установлен низкий уровень, то на выходе элемента DD2.4 и входе R счётчика DD4 возникнет импульс высокого уровня. Он установит счётчик в исходное состояние с высоким уровнем на выходе 0 и низким на всех остальных выходах, в том числе на выходе 9, что разрешит работу генератора импульсов на элементах DD2.1, DD2.2.
      Высоким уровнем на выходе 0, а затем на выходе 1 счётчика DD4 открываются транзисторы VT7 и VT9, замыкающие приблизительно на 2 с цепь питания обмотки реле К1. Контактами К1.1, подключёнными параллельно кнопке «Ответ» сотового телефона, имитируется нажатие на эту кнопку. Телефон «поднимает трубку».

      Примерно через 7 с после этого высокий уровень будет установлен на выходе 8 счётчика DD4. Это откроет транзисторы VT8 и VT10, сработает реле К2, его контакты К2.1, подключённые параллельно кнопке «Отбой» телефона, замкнутся. Телефон «положит трубку».
Для управления исполнительными устройствами используется тот факт, что сотовый телефон звонящего генерирует и передаёт абоненту двухтональные (DTMF) кодовые посылки, соответствующие нажимаемым на нём кнопкам. Эти сигналы, принятые микрофоном BF1 и усиленные транзисторами VT1—VT3, VT6, декодирует микросхема КР1008ВЖ18 (DA1). Соответствие между нажимаемыми кнопками и кодами на выходах Q1—Q4 декодера DA1 приведено в табл. 1.

      Если не позднее 7 с после ответа на вызов звонящий нажмёт на своём телефоне кнопку «#», на выходах декодера DA1 появится код этой кнопки (1100). В результате на выходе элемента DD5.1 будет установлен низкий уровень, что запустит одновибратор из элементов DD5.2 и DD5.3. На выходе элемента DD5.3 будет сформирован импульс низкого логического уровня длительностью около 40 с (определяется цепью C18R30). Элемент DD5.4 проинвертирует его, в результате на входе CN счётчика DD4 будет установлен высокий уровень, что запретит счёт и задержит на время импульса подачу сигнала «Отбой».

      Кроме того, высоким уровнем с выхода элемента DD5.4 будет открыт транзистор VT5. Это даст возможность разрешить работу дешифратора DD3 сигналом с выхода StD декодера DA1, подтверждающим приём очередного DTMF-сигнала и открывающим транзистор VT4. Если звонящий вслед за кнопкой «#» нажал на своём телефоне, например, на кнопку «1», на выходе 1 (выводе 2) перешедшего в активный режим дешифратора DD3 уровень станет низким. Это должно привести в действие управляемое сигналом с этого выхода исполнительное устройство. Как следует из табл. 1, выходы 1—9 дешифратора соответствуют одноимённым кнопкам телефона, выход 10 — кнопке «*», выход 11 — кнопке «О», а выход 12 — кнопке «#».

      В модуле применены постоянные резисторы МЛТ, С2-23, подстроенный резистор R21 — СПЗ-3, конденсаторы С2, СЗ, С10, С12, С15, С19, С21 — К73-17, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные. Реле К1, К2 — герконовые РЭС44 исполнения РС4.569.251 с двумя обмотками сопротивлением 190 Ом каждая. Используется только одна из обмоток. Вместо микрофона ДЭМШ-1 можно применять капсюли от головных телефонов ТОН-1, ТОН-2, ТА-56.

      При налаживании собранного модуля необходимо, прежде всего, подборкой резистора R10 установить на коллекторе транзистора VT3 напряжение 4,5 В (половина напряжения питания). Далее с другого сотового телефона звоним на телефон устройства. Подбираем расположение микрофона ВМ1 и устанавливаем движок подстроенного резистора R21 так, чтобы во время звучания вызывного сигнала (звонка или мелодии) напряжение на конденсаторе С22 было не менее 3,5 В. При этом должно сработать реле К1, а через 7 с после него — реле К2.

      Возможная схема узла управления исполнительным устройством показана на рис. 2. К рассматриваемому модулю можно подключить до 12 таких узлов. На вход узла с дешифратора КР1533ИДЗ (DD3 на рис. 1) после включения питания, но до приёма команды, поступает высокий логический уровень. Поэтому транзисторы VT1, VT2 закрыты, а контакты реле К1.1 разомкнуты. Конденсатор С1 заряжен до напряжения 12В. Поскольку напряжение на базе транзистора VT3 нулевое, он закрыт. Ток через обмотку реле К2 не течёт, цепь исполнительного устройства разомкнута.

      При приёме соответствующей команды низкий логический уровень с выхода дешифратора открывает транзисторы VT1, VT2, срабатывает реле К1, его контакты К1.1 подключают заряженный конденсатор С1 к базе транзистора VT3. Транзистор открывается, а реле К2 срабатывает. Его контакты К2.2 включают исполнительное устройство (например, осветительную лампу). Одновременно контакты К2.1 разрывают цепь зарядки конденсатора С1 и соединяют базовую цепь транзистора VT3 с источником напряжения +12 В. В результате транзистор остаётся открытым, а исполнительное устройство включённым и по окончании командного импульса, когда контакты К1 1 размыкаются. Конденсатор С1 быстро разряжается через диод VD3 и резистор R4.

      Если та же самая команда подана повторно, замкнувшиеся контакты К1.1 подключают к базе транзистора VT3 уже разрядившийся конденсатор С1, что эквивалентно кратковременному соединению базы этого транзистора с общим проводом. Он закроется, обесточив обмотку реле К2. Контакты К2.2 выключат исполнительное устройство, а К2.1 отключат базовую цепь транзистора VT3 от источника напряжения +12 В и подключат к нему цепь зарядки конденсатора С1. Узел возвратится в исходное состояние. Таким образом, последовательными нажатиями на одну и ту же кнопку сотового телефона звонящий может включать и выключать исполнительное устройство.
      Реле К1 — РЭС44 того же исполнения, что и в основном модуле. Реле К2 — РЭС6 исполнения РФ0.452.107 с сопротивлением обмотки 60 Ом и током срабатывания 100 мА. Вместо него можно применить более экономичное реле РЭС22 исполнения РФ4.523.023-01.

А. СЛОБОДЧУК, г. Харьков, Украина
      Внешний вид микроконтроллерного модуля, подключённого к сотовому телефону «NOKIA 6303i classic», показан на рис. 3, а его схема изображена на рис. 4. На вход модуля подан сигнал с наушника головного телефона гарнитуры, соединённой с сотовым телефоном. При её подключении в телефоне включается режим «автоподнятие трубки», позволяющий реагировать на входящие звонки без вмешательства оператора.
      От номиналов резисторов R1 и R2 зависят коэффициент усиления ОУ, встроенного в микросхему декодера DTMF DA1, следовательно, и чувствительность устройства. Распознавая DTMF-посылки, декодер передаёт в микроконтроллер DD1 четырёхразрядные двоичные коды нажимаемых на телефоне отправителя кнопок. Команды и управляемые ими реле перечислены в табл. 2. Обратите внимание, что цифры в командах совпадают с позиционными номерами реле на схеме. Контакты всех реле выведены на колодки ХТ1—ХТ8 с винтовыми зажимами, к которым присоединяют исполнительные устройства.

      Получив командную последовательность полностью, микроконтроллер инвертирует логический уровень напряжения на соответствующем выходе своего порта В, изменяя таким образом на противоположное состояние одного из реле К1—К8, соединённого с этим выходом через транзисторный ключ микросхемы DD2. Имеющиеся внутри этой микросхемы диоды подключены параллельно обмоткам реле и подавляют выбросы напряжения самоиндукции, возникающие на обмотках в моменты выключения тока. Когда все реле находятся в сработавшем состоянии, потребляемый от источника питания ток достигает 240 мА.

      Модуль собран на печатной плате, показанной на рис. 5. Она имеет размеры 115×95 мм и изготовлена из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. На плате нужно установить несколько проволочных перемычек. Конденсаторы (кроме СЗ) и резисторы R1, R2 — типоразмера 1206 для поверхностного монтажа. Остальные резисторы — МЛТ или С2-23, оксидный конденсатор СЗ — импортный.
      Использованы реле LEG-12 с обмотками на 12 В (сопротивление 400 Ом). Винтовые зажимные колодки ХТ1 —ХТ8 — серии 305 или другие с шагом контактов 5 мм. Микросхемы MT8870DE и ULN2803 можно заменить их аналогами КР1008ВЖ18 и К1109КТ63. Диодный мост VD1 — любой на ток не менее 500 мА. Вместо светодиода HL-304S2AD подойдёт и другой подходящего размера и цвета свечения.

      При программировании должна быть установлена следующая конфигурация микроконтроллера ATtiny2313:
RSTDISBL—1;
DWEN —1;
SPIEN —0;
WDTON — 1;
EESAVE — 1;
BODLEVEL2— 1;
BODLEVEL1 — 1;
BODLEVEL0—1;
CKDIV8 — 1;
CKOUT — 1;
SUT1 — 0;
SUT0 — 1;
CKSEL3—1;
CKSEL2—1;
CKSEL1 — 0;
CKSEL0— 1.

      Напомним, значение 1 соответствует «незапрограммированному» состоянию разряда конфигурации, а 0 — «запрограммированному», обычно отмечаемому «галочкой» в окне программатора.
      Модуль соединяют с сотовым телефоном через подключённую к нему микротелефонную гарнитуру, найдя в ней провода, идущие к головному телефону, и припаяв их ко входу модуля. Учтите, многие телефоны работают только с гарнитурами, имеющими в своём составе специализированную микросхему, благодаря которой телефон распознаёт их «подлинность». Если этой микросхемы нет или она неисправна, звуковой сигнал на гарнитуру поступать не будет.

Прилагаемые файлы:    dtmf.zip   

«Радио» №3 2012г.

Похожие статьи:
Дистанционно управляемый регулятор громкости-предусилитель
Цифровое управление аналоговыми темброблоками
Дистанционно управляемая сетевая розетка
Схема дистанционного управления бытовыми приборами