Konstrukce HW

Automatické dálkové ovládání je navrženo s ohledem na elektromagnetickou kompatibilitu (EMC). Vstupy a výstupy jsou odolné vůči elektromagnetickému rušení (EMC) a elektrostatickému výboji (ESD). Zařízení sestává z jendoduchých periferií okolo řídícího mikrokontroléru a firmware. Nízké výrobní náklady.

ARC - Schéma zapojení
 Schéma zapojení src13v1r0-sch.pdf (62 KB)

Zařízení je navrženo pro napájecí napětí +5 V DC ±10%. Napájecí vstup je odolný vůči přepólování. Vstupní napájecí svorky jsou blokovány varistorem VR1 pro maximální provozní napětí 5,5 V DC a keramickými kondenzátory C2 a C3.

Obvod U1 MIC5205 je lineární napěťový regulátor tzv. LDO s rozdílovým napětím mezi vstupem a výstupem typ. 165 mV při proudové zátěži na výstupu 150 mA. Pokud je výstupní proud zátěže menší než 100 µA, vlastní proudová spotřeba stabilizátoru je typ. 80 µA.

Obvod U3 TSOP34136 je přijímač IR povelů dálkového ovládání s nosnou frekvencí 36 KHz. Přijímač má vysokou citlivost a je odolný vůči okolnímu osvětlení. Obsahuje fotodiodu PIN, předzesilovač, pásmovou propust a demodulátor s tranzistorem na výstupu. Relativní spektrální citlivost fotodiody je nejvyšší na vlnové délce 950 nm. Tranzistor na výstupu je v zapojení se společným emitorem s připojeným kolektorovým odporem 30 KΩ. Napájecí napětí od 2,5 V do 5,5 V. Spotřeba proudu typ. 350 až 450 µA podle množství okolního osvětlení. Firma VISHAY vyrábí různé varianty tohoto přijímače mj. s různým rozložením vývodů. Rezistor R11 a kondenzátor C11 slouží jako filtr napájecího napětí přijímače U3.

Tranzistor Q3 BC817-40 buzený PWM signálem IR_TX o frekvenci 36 KHz se střídou 1:1 spíná IR diodu D4. Paralelně zapojené rezistory R9 a R10 omezují proud v obvodu na 85 mA, rezistory jsou dva pro rozložení výkonového zatížení.

ARC - Plošný spoj (TOP/BOTTOM)

Plošný spoj 23x34 mm (TOP/BOTTOM)

Tranzistorem Q1 lze spínat např. relátko. Výstup OUT1 je otevřený kolektor tranzistoru Q1. Výstup OUT1 je navržený pro spínání proudu max. 250 mA a napětí max. 42 V.

Vnitřní odpor vstupu IN1 je kolem 100 KΩ. Napětí na vstupu IN1, při kterém spolehlivě sepne tranzistor Q2, je deklarováno v rozsahu 3-12 V DC. Rezistor R1, Shottkyho dioda D2, Zenerova dioda D3 s napětím UZD 15 V a kondenzátor C1 chrání vstup proti přepětí a rušení.

Mikrokontrolér U2 je 32bitový ARM® Cortex®-M0+ firmy FREESCALE. Spotřeba proudu U2 v režimu STANDBY je v řádu stovek nanoampér. Konektor P5 není na desce plošného spoje osazený, slouží k programování mikrokontroléru U2 a vývoji firmware.

Osazený plošný spoj
Osazený plošný spoj

Hodnoty součástek nejsou kritické. Rezistory jsou s přesností 1 %. Kondenzátory jsou všechny keramické s dielektrikem X5R, X7R apod. Osazovací plán src13v1r0-assembly.pdf (25 KB).

Seznam součástek

OZNAČENÍ POUZDRO HODNOTA POZNÁMKA POČET
C2, C8 0805 10 µF/10 V KERAMICKÝ 2
C6 0805 470 pF/50 V KERAMICKÝ  1
C1, C3, C4, C7 0805 100 nF/ 50 V KERAMICKÝ 4
C5, C9, C10, C11 0805 2.2 µF/10 V KERAMICKÝ 4
R13, R14, R16 0805 330 R 1%, 0.125 W 3
R3, R12, R15 0805 10 K 1%, 0.125 W 3
R1, R2, R6, R7 0805 1 K 1%, 0.125 W 4
R5, R8 0805 47 K 1%, 0.125 W 2
R9, R10, R11 0805 47 R 1%, 0.125 W 3
R4 0805 100 K 1%, 0.125 W 1
D1, D2 SOT323 BAT46WFILM SCHOTTKY, 0.15 A, 100 V 2
D3 SOT23 BZX84-B15 ZENER, 0.25 W, 15 V 1
LED1, LED2, LED3 0603 TLMS1000-GS08 VISHAY, RED, 2/15 mA, 4 mc, 628 nm 3
D4 Ø 5 mm TSUS5400 VISHAY, IR EMITTER, 950 nm, ± 22 ° 1
Q1, Q2, Q3 SOT23 BC817-40 NPN, 45 V, 0.5 A 3
U1 SOT23-5 MIC5205-3.3YM5TR LDO, 3.3 V, 150 mA 1
U2   TSOP34136 VISHAY, IR RECIEVER, 36 KHz, 950 nm 1
U3 32LQFP MKL05Z32VLC4 ARM® Cortex®-M0+, NAPROGRAMOVANÝ 1
VR1 0805 V5.5MLA0805H LITTELFUSE, VARISTOR 5.5 V 1
SW1 6X6 MIKROSPÍNAČ CELKOVÁ DÉLKA 13 mm 1
PCB 23X34 SRC13 PLOŠNÝ SPOJ 1
KRABIČKA 15X31X45 KP32C RED POLYSTYREN, RUDÁ PRŮSVITNÁ 1
KABEL   4x0.19 BÍLÝ, 1 m 1