Come effettuare il controllo dell'energia elettrica tramite gsm. Controllo remoto di elettrodomestici

Spesso è necessario il controllo remoto di un oggetto remoto, ad esempio il controllo del riscaldamento, l'allarme casa di campagna e così via. I metodi tradizionali di gestione non aiuteranno qui. In questo caso, la comunicazione cellulare verrà in soccorso. Ma semplicemente prendere un telefono cellulare non aiuta le cose, è necessario un decodificatore di codice DTMF che, quando viene premuto un numero particolare su un telefono cellulare, cambierà l'uno o l'altro canale sul decodificatore. È questo decoder che viene presentato alla tua attenzione.

Parametri principali del decoder:

  • dispone di 10 canali di controllo indipendenti;
  • accesso con password;
  • mantenere lo stato quando l'alimentazione è spenta;
  • conferma sonora degli eventi;
  • registrazione automatica dello stato delle uscite, se abilitate;
  • bloccare automaticamente il dispositivo se l'accesso tramite password è abilitato.

Il circuito del decoder è abbastanza semplice e non ha bisogno di essere regolato. Tutte le funzionalità sono implementate sul microcontrollore PIC16F883 .

Come decodificatore DTMF segnale, viene utilizzato un microcircuito specializzato del marchio MT8870. All'uscita sono installati gli stadi tampone ULN2003, che consente di collegare in serie gli avvolgimenti del relè.

Ho assemblato una versione di prova del dispositivo su una breadboard

Il circuito prevede l'installazione di tre ponticelli, il loro scopo:

  • S1 - Abilita il salvataggio dello stato delle uscite;
  • S2 - Reimposta password;
  • S3 - Abilita l'accesso tramite password.

L'algoritmo del dispositivo è molto semplice:

Chiamiamo il telefono e premendo i pulsanti sul telefono controlliamo il dispositivo. Se è installato il jumper S3, è necessario inserire una password prima di commutare lo stato delle uscite (default 0000). Successivamente, per attivare il canale richiesto, premere il numero del canale e il numero 1. Per disattivare: il numero del canale selezionato e il numero 0. Ad esempio, accendere e spegnere il canale numero 5. Premere 51, quindi 50. Se vuoi attivare tutti i canali contemporaneamente, premi due asterischi (* *). Per disattivare tutti i canali contemporaneamente - due reticoli (##).

Per modificare il codice, inserire la seguente combinazione: *#*# seguito da quattro cifre del nuovo codice. Se hai dimenticato il codice inserito, è facile ripristinarlo allo standard 0000 impostando brevemente il ponticello S2.

Di regola, dentro case di campagna ci sono frequenti casi di interruzioni di corrente, nonché perdite a breve termine durante venti forti. Per salvare lo stato delle uscite è possibile scrivere lo stato nella memoria non volatile del microcontrollore e ripristinare tale stato al ripristino dell'alimentazione. Per questo, viene utilizzato il ponticello S1.

Chochu presta particolare attenzione alla piedinatura del connettore per collegare il dispositivo a un telefono cellulare. Diversi produttori saldano questo connettore nel telefono in modi diversi! Se il dispositivo non risponde, scambia i cavi o cerca una piedinatura specifica per il tuo telefono. La funzione di up automatico è disponibile in quasi tutti i telefoni!

Una piccola recensione video su come lavorare con il dispositivo

Uno dei più semplici e allo stesso tempo modi efficaci controllare il funzionamento degli apparecchi elettrici a distanza è l'uso di un dispositivo come una presa di controllo remoto (RC).

Classificazione

Ad oggi, la scelta di un particolare modello di presa telecomandata dovrebbe essere dettata dalla sua conformità specifiche condizioni operative. Parliamo innanzitutto della potenza del dispositivo e della portata massima alla quale è possibile controllarne il funzionamento.

I tipi più popolari di tali dispositivi sono:

  1. Presa wireless comandata via radio. Il tipo più economico e pratico. Per garantirne il funzionamento è necessario un telecomando che consenta di accendere e spegnere singole utenze o loro gruppi da una distanza massima di 30 metri.
  2. Presa GSM. Si comanda da un cellulare, grazie al quale la distanza dalla quale si possono dare i comandi per accenderlo o spegnerlo è praticamente illimitata. Questo dispositivo non richiede un telecomando speciale, tuttavia non può essere utilizzato in aree in cui il segnale mobile è debole o ovattato. Inoltre, oggi tali prodotti sono piuttosto costosi, il che è forse il loro principale svantaggio.
  3. Prese Wi-Fi. Questi dispositivi sono controllati tramite uno smartphone o un laptop tramite Internet. La presa è collegata al dispositivo di controllo tramite un router WiFi. Gli svantaggi di questi modelli includono un prezzo piuttosto elevato con un elenco non troppo ampio di funzioni aggiuntive.

La progettazione di dispositivi telecomandati

Va subito notato che i dispositivi in ​​​​questione non possono essere considerati a pieno titolo prese di corrente classiche dotate di telecomando aggiuntivo.

I modelli telecomandati attualmente in commercio sono prodotti che aspetto soprattutto assomigliano a un adattatore oa una presa con un timer. Cioè, sono dotati di una "spina" elettrica standard progettata per collegare il modulo controllato a distanza a una normale presa di corrente.

Lo scopo principale di questo dispositivo è quello di aprire o chiudere il circuito di alimentazione a cui è collegato l'apparecchio elettrico. Ciò consente di controllare a distanza il funzionamento dell'utenza, senza apportare modifiche al suo design o alla rete di alimentazione. Infatti, la stessa funzione è svolta dagli interruttori con telecomando, di cui esiste un numero abbastanza elevato sul mercato. La principale differenza tra questi dispositivi è che il collegamento della presa è molto più semplice e non richiede interventi nella progettazione del cablaggio. Ciò semplifica lo spostamento da un luogo all'altro, il che è estremamente conveniente quando si lavora con alcuni consumatori.


Una presa telecomandata è quindi essenzialmente un dispositivo di commutazione che, su comando della centrale, apre o chiude il circuito elettrico.

Dispositivo radiocomandato

L'opzione più comune per i dispositivi telecomandati che fanno parte della rete elettrica domestica oggi è una presa con telecomando.


Per garantire una trasmissione affidabile dei segnali di controllo, utilizza trasmettitori di onde radio che consentono di trasmettere un segnale su una distanza di 30-40 metri e sono insensibili alle interferenze. A differenza dei telecomandi a infrarossi, le loro controparti a onde radio forniscono una ricezione affidabile del segnale di controllo all'interno della portata dichiarata, anche se ci sono muri di cemento tra la sorgente e il ricevitore.

Il telecomando è solitamente alimentato da batterie da 9 o 12 V. Una di queste fonti di alimentazione dura circa un anno.

La maggior parte dei modelli di prese radiocomandate viene fornita in un kit, che comprende da 3 a 5 dispositivi separati controllati da un telecomando. Di conseguenza, tale telecomando è dotato di pulsanti, il cui numero dipende dal numero massimo possibile di dispositivi ad esso collegati.

Pertanto, una presa radiocomandata è il dispositivo più economico e allo stesso tempo abbastanza efficace progettato per accendere e spegnere i consumatori di elettricità a distanza.

Connessione

Prima di iniziare il lavoro, la presa wireless è abbinata al telecomando, per il quale è necessario premere i pulsanti corrispondenti sulla sua custodia e sul telecomando stesso. In questo momento entrambi i dispositivi sono abbinati tra loro tramite uno dei canali radio a disposizione del telecomando, il buon esito di tale operazione è segnalato da un indicatore luminoso posto sull'alloggiamento della presa.

Da notare che tramite lo stesso canale radio è possibile comandare un numero teoricamente illimitato di dispositivi, l'unico fattore limitante in tal senso è la funzionalità e la facilità d'uso di un tale sistema.


Poiché lo scopo di questi dispositivi è quello di fornire l'accensione e lo spegnimento a distanza di eventuali consumatori di energia elettrica, la portata di tali prese sembra essere estremamente ampia. Un esempio del loro utilizzo è:

  1. Gestione degli impianti di illuminazione di appartamenti, villette, ma anche di ampi spazi esterni.
  2. Accensione e spegnimento di pompe e ventilatori.
  3. Gestione del lavoro porte da garage e serrature elettriche.
  4. Apertura e chiusura di finestre o persiane nei sistemi di ventilazione.
  5. Telecomando sistemi di telecomunicazione.


Questa presa consente di inviare un comando per riavviare l'apparecchiatura in caso di guasti del software.

Vantaggi dell'utilizzo di prese telecomandate:

  1. Migliora significativamente la facilità di gestione dei consumatori remoti energia elettrica. Questa qualità è particolarmente preziosa per le persone con disabilità.
  2. Facile da collegare e utilizzare il dispositivo. La possibilità di spostarlo in qualsiasi luogo in cui sia installata una presa elettrica standard.
  3. Non è necessario apportare modifiche alla struttura del cablaggio elettrico durante l'installazione di tale dispositivo.

Screpolatura:

  1. L'uso delle onde radio può in alcuni casi interferire con dispositivi quali pacemaker o apparecchi acustici. Pertanto, prima di installare le prese telecomandate, verificarne la compatibilità elettromagnetica con i suddetti dispositivi.
  2. Elementi aggiuntivi nel design di qualsiasi rete elettrica ne riduce inevitabilmente l'affidabilità. Il collegamento di tali dispositivi di commutazione può causare un funzionamento involontario e un'accensione imprevista delle utenze. È obbligatorio prevedere tale possibilità e adottare misure per prevenire le conseguenze negative del funzionamento spontaneo.
  3. Si sconsiglia di controllare la maggior parte dei modelli di prese con telecomando da una distanza inferiore a 1 metro.
  4. Installazione di prese radiocomandate in pareti coperte lamiera riduce significativamente la portata di questi dispositivi.

Quando si scelgono prese con telecomando, è necessario prestare attenzione alle loro caratteristiche, che determinano le condizioni operative consentite e la potenza del carico collegato. Pertanto, la maggior parte dei modelli di tali dispositivi consente di collegare apparecchi elettrici con una potenza da 1 a 1,5 kW, in alcuni casi ciò non è sufficiente, quindi è necessario prestare attenzione a prese più costose progettate per una potenza fino a 5 kW.

Per quanto riguarda le condizioni di funzionamento, le prese telecomandate sono classificate secondo IP (grado di protezione dell'involucro) allo stesso modo di altri apparecchi elettrici di questo tipo. Ad esempio, la presa RCS 1044 N, che ha un grado di protezione IP44, è protetta da oggetti più grandi di 1 mm all'interno del suo alloggiamento, nonché da schizzi che cadono in qualsiasi direzione. Tali caratteristiche consentono di utilizzare questo dispositivo per strada.

Questi dispositivi sono una varietà estremamente conveniente di prese controllate a distanza. Come suggerisce il nome, questi dispositivi possono essere controllati tramite un telefono cellulare. Per fare ciò, nell'alloggiamento della presa GSM è previsto uno slot per l'installazione di una scheda SIM.


È adatta una carta fornita da uno qualsiasi degli operatori di telefonia mobile. La gestione può essere effettuata chiamando o inviando un messaggio (vuoto o con un testo specifico). Va notato che la trasmissione di comandi di controllo a tale presa non è possibile da qualsiasi telefono cellulare, ma solo da quello il cui numero di carta SIM è stato precedentemente registrato nella memoria del dispositivo. Il numero massimo di tali numeri, di norma, non supera le 5 unità.


Il vantaggio principale di una presa wireless è la possibilità di controllarne il funzionamento da qualsiasi luogo in cui sia presente una connessione mobile. Un altro punto positivo è che non è necessario utilizzare il telecomando, che richiede alimentazione da una batteria separata e, inoltre, può essere facilmente perso.

Per gestire l'alimentazione dei computer, speciale Moduli GSM prese con un massimo di 6 prese individuali. A ciascuno di essi viene assegnato un numero di serie, che consente di utilizzare il telefono per controllare qualsiasi dispositivo singolarmente o tutti contemporaneamente.


Gli svantaggi delle prese GSM includono il loro prezzo relativamente elevato e la necessità di acquistare una scheda SIM. Inoltre, utilizzando il telefono è spesso impossibile determinare lo stato attuale, ovvero non è chiaro se il dispositivo sia acceso o spento al momento.

Prese Wi-Fi

Il funzionamento di molti dispositivi moderni può essere controllato utilizzando una connessione WiFi wireless. La presa elettrica non fa eccezione in questo senso.

Il vantaggio principale delle prese WiFi è la possibilità di controllare il proprio lavoro utilizzando un computer o un tablet tramite Internet. Inoltre, tali dispositivi sono spesso dotati di funzioni timer, che sono molto comode da configurare in un'apposita applicazione mobile.


Per collegare e configurare questo prodotto, è necessario utilizzare un pacchetto di driver, che può essere scaricato in modo completamente gratuito da Internet o scaricato dal disco di installazione incluso nella consegna. Dopo aver installato l'applicazione su uno smartphone o tablet e aver collegato la presa alla rete Wi-Fi di casa, la presa deve trovarsi nel menu dello smartphone. Successivamente, viene stabilita una connessione tra questi dispositivi.

Puoi controllare il funzionamento di tale presa sia tramite Internet che direttamente tramite una connessione WiFi. Tuttavia, per questo, lo smartphone e la presa devono trovarsi nel raggio d'azione del router.

Lo svantaggio principale, che limita notevolmente la popolarità delle prese di questo tipo, è il loro prezzo elevato con funzionalità piuttosto modeste.

Nonostante la possibilità di connettersi a un computer, tale dispositivo non può essere considerato un elemento del sistema " casa intelligente”, perché non prevede la piena integrazione in un sistema di controllo intelligente. Inoltre, quasi tutti i modelli di prese WiFi prodotti oggi non sono in grado di ricevere e trasmettere informazioni sul carico collegato, corrente e tensione, nonché temperatura. ambiente e altri dati che influenzano il funzionamento del sistema di alimentazione. Rispettivamente, programma installato non può prendere alcuna decisione se questi parametri si discostano dalla norma.

  1. Controllo della temperatura ambiente. Quando viene raggiunto un certo valore, è possibile accendere o spegnere autonomamente la presa.
  2. Funzioni del timer.
  3. Possibilità di controllare la presa da più dispositivi separati (di solito almeno 5 utenti).
  4. La presenza di un'alimentazione autonoma che consente di salvare le impostazioni del dispositivo in caso di interruzione di corrente nella rete.
  5. Informare l'utente del verificarsi di emergenze, come un forte aumento della temperatura o un'interruzione di corrente (accensione) nella rete. Pertanto, è possibile eseguire una ridondanza aggiuntiva dell'allarme antincendio.

Il sistema di telecomando TV del tipo 3-USCT non è compatibile con il codice con la maggior parte dei moderni televisori importati e domestici e altre apparecchiature. Pertanto, i segnali inviati dalle vecchie console RC-3, RC-4 non vengono percepiti in alcun modo dai più moderni sistemi RC-5, RC-6 e superiori. Allo stesso modo, il sistema di controllo remoto dei televisori più vecchi non risponde ai segnali dei telecomandi moderni.

Questa circostanza è molto comoda, in quanto consente di utilizzare entrambi i sistemi nella stessa stanza senza causare errori. E sulla base del set di chip encoder-decoder KR1506KhL1 (SAA1250) e KR1506KhL2 (SAA1251), è possibile realizzare un sistema di controllo universale per elettrodomestici: illuminazione, ventilazione, ecc.

La letteratura ha già proposto sistemi di controllo remoto per apparecchi elettrici su tali elemento base, ma molti di loro presentano svantaggi specifici. Ad esempio, in L.1, viene proposto uno schema in cui i livelli del codice binario per la commutazione dei programmi provengono direttamente dall'uscita del chip KR1506KhL2 alimentati alle chiavi di commutazione. Ovviamente questo è conveniente dal punto di vista del salvataggio dei dettagli, ma non dal punto di vista dell'utente. Si scopre che ci sono 16 pulsanti del telecomando, ognuno dei quali corrisponde a una certa combinazione di carichi accesi e spenti. Ad esempio, se si desidera che la piantana e il ventilatore siano accesi e che il lampadario e il riscaldamento siano spenti, premere il pulsante 11, e se si desidera che funzioni solo il lampadario e tutto il resto sia spento, premere il pulsante 3. Si scopre che è necessario associare al telecomando su stringhe pesanti istruzioni per l'uso. Bene, se conosci il codice binario ea quali bit corrispondono i tuoi carichi, allora, con vari gradi di successo, sarai in grado di utilizzare un tale sistema. Ma che dire, per esempio, di tua nonna? Ma, per definizione, un tale sistema di controllo remoto dovrebbe essere progettato principalmente per le persone anziane con mobilità ridotta.

Sarà molto più semplice se quattro carichi vengono commutati da un telecomando con cinque pulsanti, quattro dei quali serviranno per commutare i carichi e uno per cambiare lo stato del carico. Un tale sistema può essere utilizzato non solo da una nonna, ma anche da un bambino. età prescolare. Il circuito del decoder è mostrato in Figura 1.

Il decoder è realizzato sotto forma di un modulo indipendente completo collegato alla rete elettrica. Per controllare quattro carichi vengono utilizzati relè elettromagnetici che consentono la corrente attraverso i contatti fino a 5A con una tensione nel circuito fino a 250 V.

L'interruttore sul relè, a differenza del tiristore, non distorce la forma della tensione di rete e consente di controllare quasi tutte le apparecchiature. Al connettore X1 (Fig. 2) va collegato un fotorilevatore standard per telecomandi TV 3-USCT.



Il chip D1 KR1506HL2 è incluso secondo un circuito tipico semplificato, in cui non sono presenti circuiti di regolazione e spegnimento, rimangono solo circuiti di commutazione del programma. Inoltre, vengono utilizzate tutte e quattro le cifre (pin 8, 9, 10, 11). Poiché i livelli su queste uscite cambiano secondo la legge del codice binario, allora uno al pin 8 (su altre uscite zero) sarà quando il programma 2 è acceso, uno al pin 9 (sull'altro, zeri) quando 3 programmi sono accesi, uno al pin 10 (sugli altri, - zeri), - 5 programmi e uno al pin 11 (sugli altri, - zeri), - quando sono accesi 9 programmi.

Il circuito sul chip D1 funge da fonte di segnali di controllo e dispositivi esecutivi eseguita sui trigger D2 e ​​D3. I flip-flop sono inclusi secondo lo schema divisore per due, ma i ritardi vengono introdotti nel circuito di ingresso di ricezione dei dati sui circuiti RC C5-R15, C7-R13, C9-R11 e C11-R9. Questi ritardi sono necessari per evitare la commutazione di trigger multipli in caso di interruzione o interferenza del segnale. Pertanto, ciascun flip-flop, ad esempio D2.1, può essere commutato nella posizione opposta solo dopo aver caricato il condensatore C5 attraverso il resistore R15 a un livello logico uno.

Quando vengono dati uno e quattro dei comandi di cui sopra, un'unità appare all'uscita corrispondente del chip D1 e quando viene dato il quinto comando "status", vengono impostati degli zeri su tutte le uscite D1. La comparsa di un'unità logica su una delle uscite D1 porta alla formazione di un impulso di controllo utilizzando uno dei circuiti RC: C3-R2, C6-R3, C8-R4 o C10-R5. Questo impulso entra nell'ingresso trigger corrispondente e questo trigger cambia la sua posizione in quella opposta.

Il quinto comando di “stato” serve per poter accendere e spegnere da solo uno dei carichi, senza dover prima accendere o spegnere altri carichi. Supponiamo di dover accendere e poi spegnere il relè K1, e così facendo non vogliamo cambiare gli stati degli altri relè. Per prima cosa premiamo il pulsante S1 (Fig. 3).


Il telecomando invia un comando e al pin 8 D1 compare un'unità (Fig. 1). Il circuito C3-R2 genera un impulso e il flip-flop D2.1 assume lo stato zero. L'unità dalla sua uscita inversa va alla chiave sul transistor VT1 e accende il relè K1. Dopo che questo accade e rilasciamo il pulsante S1 del telecomando, l'unità logica rimarrà al pin 8 D1 (Fig. 1) e ci sarà finché non cambieremo lo stato delle uscite dando un altro comando. Se premiamo nuovamente S1, non cambia nulla e la rapa K1 rimane accesa. Per disattivare questo relè, dobbiamo prima impostare a zero il pin 8 di D1. Questo può essere fatto inviando un altro comando, oppure è possibile ripristinare tutte le uscite del chip D1 (Fig. 1) premendo il pulsante S5 (Fig. 3). A questo punto viene generato il codice di attivazione del primo programma TV, - 0000, e tutte le uscite D1 (Fig. 1) vengono impostate allo stato zero.

Pertanto, per disattivare K1, dobbiamo prima premere il pulsante S5, quindi rilasciarlo e premere nuovamente S1. Quando si preme S5, l'unità sul pin. 8 D1 passerà a zero e il condensatore C3 verrà scaricato attraverso i resistori R2 e R18, nonché attraverso il diodo interno del microcircuito D2.1 (agli ingressi dei microcircuiti K561 sono presenti diodi retrocollegati che limitano la tensione negativa picchi).

Quindi, premere S1 e un'unità apparirà di nuovo al pin 8 D1, il circuito C3-R2 genererà un impulso che attiverà il trigger. Affinché tutti i relè vengano impostati sullo stato off dopo un'interruzione di corrente, ad esempio causata da un'interruzione di corrente, sono presenti i circuiti C4-R6 e C1-R1, il primo dei quali imposta forzatamente tutti i trigger su un unico stato ( zero sull'uscita invertita), e il secondo, - imposta tutte le uscite di D1 a zero.

L'alimentatore non è stabilizzato, la sua tensione di uscita è di circa 14V. Questa tensione alimenta l'intero circuito del decoder, compreso il relè e il chip D1. Secondo i dati del passaporto, la tensione di alimentazione dell'IC KR1506HL2 dovrebbe essere di 18 V, ma come dimostra la pratica, questo microcircuito funziona bene anche a tensione ridotta.
Lo schema del pannello di controllo è mostrato nella Figura 3. Questo è semplificato schema tipico accendendo il chip KR1506HL1, che utilizza solo cinque comandi.

Il chip KR1506KhL1 può essere sostituito da qualsiasi tipo di "...1506KhL1" (K1506KhL1, KM1506KhL1, KS1506KhL1, EKR1506KhL1) o SAA1250 importato. Il chip KR1506KhL2 può anche essere sostituito da qualsiasi tipo di "... 1506KhL2" o SAA1251 importato. I microcircuiti K561TM2 possono essere sostituiti con analoghi di altre serie, -K1561TM2, KM561TM2, EKR561TM2. E qui,
Non è consigliabile utilizzare il microcircuito K176TM2, poiché la sua tensione di alimentazione non può essere superiore a 12V. Oppure devi dargli da mangiare sottotensione e realizzare circuiti di adattamento di livello con D1 su divisori resistivi.

Trasformatore di alimentazione - Cinese di piccole dimensioni con tensione attiva avvolgimento secondario 12 V. Può essere sostituito da altro analogo. In ogni caso, la tensione all'uscita del raddrizzatore (a C13) non deve superare 15,5 V (la tensione di alimentazione nominale massima per K561).

I relè elettromagnetici possono essere sostituiti da altri con avvolgimenti per tensione 12V e contatti che consentono di commutare il carico di rete, ad esempio il relè KUTs-1 dai sistemi di controllo remoto USSTST TV. Risonatore al quarzo - da TV o videoregistratori. Il LED a infrarossi AL 156 può essere sostituito da qualsiasi LED a infrarossi utilizzato nei telecomandi.

Lo schema del fotorivelatore (Fig. 1) è stato copiato dallo schema del sistema DU 3-USCT. È possibile creare un fotorilevatore su una base di elementi diversa, ad esempio su un chip K1056UP1. Il cavo che collega il fotorivelatore all'unità di decodifica deve essere schermato e non deve avere una lunghezza superiore a 1 metro. - L'installazione del gruppo decoder è completata
in parte stampato, in parte voluminoso scheda a circuito stampato modulo telecomando 3-USCT. Dallo stesso sistema viene utilizzato anche un fotorilevatore già pronto. Il telecomando è assemblato in modo volumetrico in un piccolo astuccio scolastico. Per il controllo vengono utilizzati pulsanti dello strumento importati senza fissazione (con fissaggio con un dado). È inoltre possibile utilizzare un telecomando già pronto come RC-3, RC-4, riprogettando la tastiera secondo lo schema in Figura 3. I pulsanti aggiuntivi possono essere rimossi o approfonditi tagliando i contatti in gomma.