Устройство 16 канального дистанционного управления бытовыми приборами через телефонную линию

По просьбам заказчиков разработан вариант Д.У, аналогичный ранее описанным, но на 16 управляемых каналов, плюс добавлены дополнительные функции индикации режимов работы, функция изменения/восстановления пароля, а также групповое управление включением/отключением всех каналов, изменены звуковые сигналы, теперь они более мелодичные и приятные на слух. 

Технические характеристики устройства управления:

Число коммутируемых каналов – 16.
Питание —  от сети 220 вольт.
Потребляемая от сети переменного тока мощность – 3 Вт.
Мощность нагрузки каждого канала — 500Вт (зависит от типа примененных коммутирующих элементов).
Напряжение питания нагрузки (максимальное) — 220 вольт постоянного/переменного тока.
Защита от короткого замыкания в нагрузке (зависит от общего потребления нагрузками) — 5А.
Управляющие команды — стандартный DTMF тон.
Используемый канал связи — любая телефонная коммутируемая линия ГАТС, мини-АТС.
Защита от несанкционированного доступа – пароль из любых 4 цифр.

Устройство представляет собой блок управления выполненный на однокристальном микроконтроллере «Microchip» PIC18F452-I/P схема представлена на Рис.1, соединенный с телефонной линией посредством стандартного телефонного шнурка со штекером RJ-12 и с 3 гнездами типа RG-45 для подключения управляемых нагрузок. Силовые цепи (релейные ключи) выполнены отдельно, питание на них подается с блока питания данного Д.У. Для декодирования тональных сигналов применен декодер DD2 BT8870. Остальные элементы схемы в пояснении не нуждаются.

Работа устройства.

Данное устройство предназначено для удаленного управления электрическими сигналами на его выходах через коммутируемую телефонную линию со стандартными сигналами. Т.е. это может быть городская АТС, офисная мини-АТС. Появление лог. «1» — соответствует сигналу включено, лог. «0» — сигналу выключено. Этими сигналами возможно дальнейшее управление транзисторными ключами, которые в свою очередь управляют срабатыванием электромагнитных реле, либо симисторных ключей и таким образом осуществляется коммутация сильноточной нагрузки.
Управление осуществляется посредством команды, подаваемой в тоновом режиме, в которой сначала указывается номер канала, затем желаемое воздействие, например, чтобы включить канал № 1 надо ввести команду «011», чтобы выключить – «010», чтобы включить канал № 10 – подаем команду «101», выключить его – «100». Управление каналами доступно, если после того, как вы дозвонились на Д.У. введен правильно пароль. Пароль четырехзначный, исключаются кнопки «*», звездочка и  «#» решетка. Для удобства работы в реальной обстановке (если есть еще телефона на используемой линии) устройство пропускает 3 входящих звонка и только после этого снимает трубку. Если на параллельном телефоне была снята трубка ранее этих 3 звонков – устройство Д.У. спустя 1 минуту приводится в исходное состояние, «забывает» о предыдущем звонке/звонках и при следующих звонках будет отсчитывать именно три входящих звонка. В процессе нажатия кнопок на стороне управления, после отпускания кнопки в ответ в линию выводится короткий звук подтверждения принятой нажатой кнопки.  После полностью введенного пароля (4 цифры) если пароль правильный – выдается «переливающийся» звук, свидетельствующий о том, что пароль принят и можно далее работать с устройством. Если пароль неправильный – прозвучит серия из 3 «коротких» звуков  и делается отбой – ложится трубка, освобождается линия. В процессе управления если включается какой то канал – звучит продолжительный звук высокой тональности, если выключается – звучит продолжительный звук низкой тональности. Также в начале работы, при автоподнятии «трубки» в линию выдается продолжительный звук — приглашающий  ввести пароль. В списке команд предусмотрены дополнительные команды – «777» — включить все выхода, команда – «888» — выключает все выхода. Команда «***» меняет текущий пароль на новый. Нажатие кнопки «#» (решетка) в процессе ввода команд отключает сеанс управления Д.У. выдается переливающийся звук и устройство приводится в исходное состояние, готовое к приему следующего звонка. Если в процессе работы вводятся команды, которые не предусмотрены  для данного Д.У. или не соответствуют формату, например после номера канала указано не «0» или «1», а другая цифра – в ответ выдается три коротких тона и никаких воздействий на каналы управления не происходит!  Процесс замены пароля выглядит так: ввод команды «***» и слышится переливающийся звук, свидетельствующий о том, что включен режим замены пароля. Далее надо ввести 4 цифры нового пароля.  Требования к паролю те же — исключаются  «*», звездочка и «#» решетка! После чего в линию прозвучит серия из 3 «коротких» звуков, после чего переливающийся звук, аналогичный вышеописанному свидетельствующий о успешной записи нового пароля. Записанный пароль запоминается в энергонезависимой памяти и после выключения питания и нового включения будет действовать уже новый пароль! Также, если будет положена трубка и наступит новый сеанс работы (т.е. вы позвоните на Д.У.) без перевключения питания — пароль будет действовать уже новый! Предусмотрена процедура восстановления пароля, на случай, если вы его поменяли и впоследствии забыли на что поменяли. После автоподнятия нажимаем вместо пароля четыре «решетки» — # прозвучит переливающийся звук и устройство положит трубку. Теперь при следующем звонке на Д.У. пароль будет такой – «1111». Пароль восстанвления может быть в каждом экземпляре изготавливаемого Д.У. индивидуальным и известным только  пользователю. В последствии Вы можете его поменять на любой другой. Таким образом осуществляется восстановление доступа к устройству. Надпись с цифрами пароля восстановления (он может быть разным для каждого экземпляра Д.У.) располагают где-нибудь на корпусе Д.У. Основные команды управления сведены в таблицу:

Индикация режимов работы:

1.       Светодиод «CALL» — светится во время длящегося вызывного сигнала с АТС.

2.       Светодиод «CALL» — светится во время нажатия любой кнопки управления, после автоподнятия трубки, пока нажата кнопка – индикатор светится, стоит отпустить нажатую кнопку – светодиод потухнет.

3.       Светодиод «WORKING» светится коротким импульсом во время включения или выключения управляемого канала.

4.       Светодиод «WORKING» светится  ровным сигналом во время включенного режима изменения пароля.

5.       Светодиод «LINE» светится во время поднятой трубки, т.е. пока идет сеанс связи. Индикатор тухнет, когда линия освобождена.

6.       При включении питания все три индикатора последовательно «перемигиваются».

Питается устройство управления от сети переменного тока 220 Вольт через понижающий трансформатор ТР1 вторичная обмотка которого рассчитана на напряжение 12 вольт, ток 1,0А.

Налаживание устройства.

Правильно собранное из исправных деталей устройство начинает работать сразу и не нуждается в налаживании.

Конструктивное исполнение устройства и примененные детали.

Печатная плата блока управления изготовлена из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5-2мм. Габаритные размеры платы — 103х50мм, см. Рис.3, чертеж печатной платы со схемой расположения деталей (Рис.2), а в формате SprintLayout v4.0 здесь. Там же чертеж коммутационной платы с расположенными на ней разъемами RG-45.  Блок управления, блок питания размещают в пластиковом корпусе подходящих размеров. Лучше всего для этих целей подходят корпуса из серии «Z», (Рис.4) которые имеются в радиомагазинах в большом ассортименте размеров и конфигураций. На передней панели располагаются индикаторы режимов работы, выключатель питания, гнезда для подключения силовых ключей расположены на задней панели. Там же находится и телефонный разъем для подключения тел. линии АТС. Трансформатор ТР1 – любой на напряжение вторичной обмотки 12-16 вольт переменного тока. Вместо диодных мостов VDS1,2 DB1007 можно применить любые другие соответственно действующему на них напряжению. Максимальное напряжение в телефонной линии – 200 Вольт. ДТМФ декодер можно применить отечественный — КР1008ВЖ18, без каких либо переделок. Оптрон DA1 – указанного типа, но любого производителя.  Конденсаторы С8, С9 должны быть рассчитаны на рабочее напряжение не менее 250 вольт. Резисторы все типа МЛТ 0,125-0,250 Вт. Микросхема стабилизатора напряжения 5 вольт DA1 отечественная КРЕН5А или любая импортная L7805. Ключевой каскад управления можно выполнить на электромагнитных реле, применив соответствующие драйверы — микросхемы ULN2003А, при необходимости механические реле можно заменить на твердотельные реле, широко применяемые в промышленности.

Инструкция по работе с Д.У. находится здесь (формат Word 97-2003, 11кб). Для желающих проверить работу устройства — есть модель для Proteus 7.60 SP0 скачать — здесь 21 кб.

Рис.1

Скриншот печатки.

Рис.2

Фото печатной платы

Рис.3

Фото готового устройства

Рис.4

За прошивкой контроллера, готовыми печатками и готовыми устройствами обращайтесь к автору !

При обращении к автору пожалуйста не забывайте в письме указывать соответствующую этой конструкции тему, а лучше гиперссылку на нее (просто скопируйте адрес с вашего браузера).  Для гарантированного получения ответа — указывайте пожалуйста действующие и исправные почтовые ящики Е-маила. Если вы не получили ответа в ближайшее время — значит у вас не работает почта, может спам фильтр шибко умный, либо просто повторите ваш запрос, но уже на второй Е-маил адрес!