Fjernbetjening ved hjælp af netstrømskommunikation

Det foreslåede kredsløb giver dig mulighed for at fjernstyre et strømforsyningsdrevet apparat på tværs af rum i dit hjem gennem netlednings kommunikation eller PLC-koncept.

I PLC-teknologi tilsluttes et elektronisk kredsløb, der fungerer som en transmitter, til strømledningen (220 V eller 120 V), der injicerer et modulerende højfrekvent datasignal i 50 Hz eller 60 Hz lysnetfrekvensen. Et andet kredsløb, der fungerer som en modtager og koblet på tværs af den samme vekselstrømsledning, men på et andet sted registrerer disse modulerede signaler via strømledningen og afkoder eller demodulerer dataene til de specificerede slutresultater.

Forestil dig en enhed, som kan tilsluttes stikkontakten i dit hallrum, og ved at skifte dens knap styres en anden netdrevet gadget i det tilstødende rum eller i dit køkken. Dette lyder utroligt rigtigt, ja dette er et gammelt koncept, der giver brugeren mulighed for at kommunikere på tværs af rum ved hjælp af husets eksisterende strømledninger gennem en koblet sender / modtageenhed.

I denne artikel diskuterer vi et par enkle PLC-baserede fjernbetjeningskredsløb, som kan bruges til at styre enheder på tværs af rum gennem et tilsluttet sender / modtagerpar.

Det første design nedenfor er bygget ved hjælp af almindelige elektroniske dele såsom transistorer, modstande, kondensator, dioder osv. Lad os først lære om transmitterkredsløbet og dets operationelle detaljer.

Power Line-kommunikationssender

Det enkle senderkredsløb kan ses i følgende diagram.

PLC-transmitterkredsløbet inkluderer et oscillatortrin ved hjælp af transistorer T5 / T6, indstillet til 150 kHz. Denne oscillatorfrekvens tændes via en monostabil multivibrator bygget omkring T4 transistor BC557.

Denne monostabile kan udløses ved hjælp af ON / OFF-kontakten S1. Denne 150 kHz frekvens injiceres derefter i ledningsnettet gennem transformeren T1 vist nederst til højre.

Så nu kører 150 kHz frekvensen over 50 Hz eller 60 z frekvensen, som kan afhentes af en PLC-modtagerenhed koblet med den samme ledning et andet sted eller i et andet rum.

PLC-modtager

Følgende billede viser strømledningen kommunikationsmodtager kredsløb

Modtageren er konfigureret omkring en totrinsforstærker ved hjælp af transistorer T7 / T8, et ensretterkredsløb, der bruger to 1N4148-dioder, som har en ganske lang tidskonstant.

Tidsforsinkelsen hjælper med at afbryde øjeblikkelige interferensimpulser. 150 kHz frekvensen ekstraheres gennem en tilsluttet transformer T2, og efter passende filtreringstrin registrerer forstærkeren og reagerer på 150 kHz frekvensen og begynder at svinge med samme hastighed.

Ensrettertrinet ved hjælp af de to 1N4148 og den efterfølgende 10 uF filterkondensator stabiliserer frekvensen i en stabil DC til at skifte til den næste relædriver-transistor.

Relædrivertrinet tænder for relæet og den tilsluttede belastning og forbliver TIL, så længe senderkontakten S1 forbliver tændt, og omvendt.

Hvis din nabo muligvis også har et lignende system installeret i deres hus, kan du muligvis justere følsomheden på modtageren til en lavest mulig indstilling for at undgå krydsinterferens, hvilket kan være lige nok til at arbejde med dit eget system. Denne følsomhed kan justeres med 1 k forudindstillingen.

Koblingstransformatorerne, der bruges til indsprøjtning og udtrækning af 150 kHz-frekvensen på tværs af netledningen, er bygget over en kerne med en diameter på 20 mm. Den vikling 'b', der er mod netledningen, har 20 omdrejninger ved hjælp af 31 SWG superemaleret kobbertråd, og siden 'a', som mod kredsløbssiden har 40 omdrejninger ved hjælp af den samme ledning.

Ovenstående design bruger et simpelt kredsløb, som måske bliver skiftet med en nærliggende frekvens såsom 140 kHz eller 155 kHz, hvilket måske ikke synes meget ønskeligt. For at opnå en nøjagtighed med nøjagtighed med frekvensresponsen, således at enheden reagerer nøjagtigt på de specifikke sendersignaler, kan der kræves en PLL-baseret IC som forklaret nedenfor.

PLC-kredsløb ved hjælp af IC LM567

Ideen blev offentliggjort i databladet for IC LM567 som et af applikationskredsløbene, blandt de mange andre fremragende.

Modtagerskema

Det IC LM 567 er faktisk en specialiseret tonedekoder ved hjælp af PLL-teknologi, der gør det muligt for enheden at registrere og reagere kun på en bestemt frekvens som bestemt af en ekstern RC-netværksværdi, og afvise alle andre irrelevante frekvenser i spektret.

Det foreslåede fjernbetjeningskredsløb ved hjælp af kraftledningskommunikation kan ses i ovenstående diagram, detaljerne i kredsløbsfunktionen kan læres fra følgende punkter:

Hvordan det virker

R1 og C1 er de eksterne RC-komponenter, der bestemmer enhedens følefrekvens, og pin nr. 3 bliver sensing pinout af IC.

Betydning, pin nr. 3 registrerer og anerkender kun den bestemte frekvens, der er indstillet ved hjælp af R1 / C1-netværket. For eksempel, hvis R1-, C1-værdierne er valgt til at tildele en 100 kHz frekvens, vælger pin nr. 3 kun denne frekvens for at aktivere dens output og ignorerer alt, hvad der kan være anderledes end dette interval.

Ovenstående funktion gør det muligt for IC'et at udpege den specifikke frekvens fra den overlejrede AC 50- eller 60 Hz-frekvens og kun udløse output som reaktion på denne forudbestemte indstillede frekvens.

På figuren kan vi se en lille isolationstransformator, der er inkluderet for at isolere det elektroniske kredsløb fra den dødelige strøm.

Strømforsyningen med lav AC-frekvens fungerer som bærerfrekvensen, hvor den udløsende højfrekvens kører for at nå den tilsigtede destination på tværs af transmissionslinjen.

I ovenstående modtagerkonstruktion tildeles IC'en at reagere på en 100 kHz frekvens, som formodes at blive injiceret i hovedledningen fra et nærliggende sted, som kunne være et tilstødende rum eller en forudsætning.

100 kHz frekvensen kunne injiceres gennem et hvilket som helst oscillatorkredsløb såsom et IC 555 eller IC 4047 kredsløb eller et andet IC LM567 kredsløb installeret som senderenheden.

I et tilfælde, hvor et signal indsprøjtes i lysnettet fra et relevant sted, detekterer modtagerkredsløbet vist ovenfor den specifikke frekvens i den tilsluttede strømforsyningsledning og reagerer på den ved at frembringe en lav logik over sin pin # 8.

Stift nr. 8 er forbundet med a 4017 flip flop kredsløb skifter udgangsrelæet og belastningen TIL eller FRA afhængigt af relæets tidligere situation.

Sendestadiet

Senderen, der formodes at injicere 100 kHz eller den ønskede udløsningsfrekvens i strømledningen, kan ideelt bygges ved hjælp af en halvbro driver oscillator kredsløb som vist nedenfor:

Senderskema

12V-indgangen til kredsløbet skal skiftes gennem et trykknaparrangement, så kredsløbet kun udløses, når det er nødvendigt for at tænde det tilsigtede apparat gennem strømledningen.

RC-komponenten ved pin2 / 3 i IC beregnes ikke til at generere 100 kHz, følgende formel kan bruges til at bestemme den rigtige oscillatorfrekvens:

f = 1 / 1,453 × Rt x Ct

Ct er i Farads, Rt er i Ohms. og f i Hz
Alternativt kan det samme evalueres ved hjælp af en frekvensmåler og med nogle eksperimenter.

Dette er et uprøvet kredsløb designet i henhold til forslagene præsenteret i databladet til IC LM567 .