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Introducción
En esencia se construye un receptor de infrarrojos que capta
y decodifica la señal enviada por un mando. El mando puede
ser un control remoto de cualquier aparato (tv, video, sonido,
etc.) y de cualquier marca, pero en este trabajo el hardware
se diseña para ocupar un mando marca Sony de una televisión,
sin que en ello exista una razon técnica, salvo el precio
de éste.
La etapa decodificadora está compuesta por un microcontrolador,
el cual toma la señal del receptor de infrarrojo. Dicha señal,
una vez capturada e identificada por el micro, es tratada
por éste para llevar a cabo una determinada función dependiendo
del botón pulsado en el mando Sony.
El hardware aquí diseñado, es usado para controlar una ampolleta
incandescente. Específicamente, el dispositivo se construyó
para variar la intensidad de luz, (al igual que un dimmer)
encenderla y apagarla.
Es obvio (para los entendidos) que la carga puede ser desde
un o unos simples led, hasta un motor, todo depende de la
etapa de potencia que se agregue a la etapa de control.
Emisor IR
Primeramente, debemos saber
lo que tenemos a la salida del control remoto, que como dije
es un Sony de tv. Por ello, lo mejor tanto para el lector
como para mí, es que visites esta página donde encontrarás información general, pero valiosa,
sobre como obtener la señal de salida de un control remoto.No
obstante, la Figura 1 es un diagrama obtenido con un osciloscopio
(generosamente prestado, muchas gracias) conectado al pin
de salida del integrado IRM8601S. Mas adelante se encuentra
la lista completa de componentes para este sistema embebido.
Fig. 1. Diagrama de tiempos
De la Figura 1 se tiene: (a) botón de canal ascendente,
(b) botón de power PWR y en (c) el botón de canal descendente.
Y la función que cumplen estos botones en el sistema embebido:
(a) aumentar intensidad lumínica
(b) encender o apagar la ampolleta
(c) disminuir intensidad lumínica
A la salida del Receptor de Infrarrojos tenemos un estado
ALTO representado por R=reposo, cuando recibe señal a través
del mando cambia a estado BAJO con una duración de 4T=2400
us, después viene la trama de unos y ceros con un total de
ocho bits, que es la que determina que tecla se pulsa en el
mando. Esta trama es la que nos interesa programar en el microcontrolador.Los
últimos cuatro bits que son todos ceros no se toman en cuenta
en la programación, esto se debe a que todos los botones pulsados
en el mando terminan de igual forma. La ventaja o desventaja
de este enfoque es que el control de la carga podrá ser activado
tanto con un mando de tv como con uno de video mientras sea
de SONY.
Por último, en cuanto al tramo de 4T al principio del diagrama,
éste nos sirve para saber en que momento exacto se ha pulsado
un botón en el mando, y así estar atento a capturar la trama
que identifica la tecla pulsada.
Receptor IR
Para recibir la señal IR enviada por el control remoto, existen
varios dispositivos, tales como el TSOP1736, IRM8601S, gp1u52x,
etc. En particular aca usamos el IRM8601S.
Fig. 2. Conexión del receptor IR
En la Figura 2 se muestra la forma de conectar
el dispositivo al microcontrolador. Refiérase al Datasheet
para más detalles.
Decodificador
Un microcontrolador, el PIC 16f84, es el encargado de identificar
el botón pulsado en el mando Sony. Para esto, el pin PA1 del
puerto A del micro se conectó al pin de salida del IRM8601S,
es decir, la comunicación entre ambos dispositivos es serial
"sólo por si acaso".
El programa residente en el PIC puede verse aquí.
No se harán comentarios explicativos del código presentado;
pues la idea no es dar clases de programación, sí se destaca,
que mediante el programa, este PIC no es el encargado de provocar
el disparo para la etapa de potencia, puesto que para ello
se usa un segundo PIC.
La necesidad de usar dos PIC 16f84 radica en que el primero,
(el decodificador) usa el TMR0 para sincronizar e identificar
el tren de pulsos provenientes del pin de salida del IRM8601S,
y el segundo PIC (el disparador) usa el TMR0 para variar el
ángulo de disparo del triac de potencia conectado a la carga.
Resumiendo; si sólo queremos encender o apagar la ampolleta,
nos basta con un solo PIC, pero como la idea es también variar
la intensidad lumínica, se necesitan dos PIC. Con esto no
quiero decir que necesariamente deban usarse dos PIC para
resolver el problema, pues talvés alguien que este leyendo
esto, pueda hacerlo con uno solo.
Disparador
Esta compuesto por el segundo PIC 16f84 el cual recibe la
información del decodificador en forma paralela y es el encargado
de excitar al fototriac, el MOC3021, para que este sea finalmente
el que envía la señal de disparo a la puerta o gate del triac
BTA 08-600B conectado a la carga. El código del disparador
puede verse aquí.
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Listado de Componentes
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Cantidad
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Descripción
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6
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Resistencia 10K 1/4w
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2
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Resistencia 330 1/4w
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1
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Resistencia 15K 1/4w
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1
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Resistencia 3,3K 1/4w
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1
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Resistencia 56K 1/4w
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1
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Resistencia 180 1/4w
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|
1
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Resistencia 39 1/4w
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2
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Diodos 1N4007
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1
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Condensador 4,7 uF 25v
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1
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Condensador 0,01 uF 1Kv
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2
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PIC16F84
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1
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LM324
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1
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MOC3021
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1
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BTA08-600B
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1
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Trafo tap central 12v
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Esquemáticos
En esta sección se muestran los circuitos esquemáticos por
partes, el listado anterior dicta todos los componentes salvo
la fuente de poder cc de 5v y los componentes asociados a
la conexión típica de los PIC como por ejemplo los cristales
de 4 MHz, condensadores de 22pF, reset, etc. El conexionado
de trabajo del PIC se puede encontrar en los Datasheet o en
Internet. La Fig. 2 (mas arriba) muestra la conexión del receptor
IR, en la Figura 3, de arriba hacia abajo el decodificador
y el disparador respectivamente.
Fig. 3. Pic decodificador y pic disparador
Fig. 4. Detector de cruce por cero con LM324
Fig. 5. Etapa de potencia para activar la carga
Conclusión
El lenguaje de programación usado es ensamblador. Fue elegido
para tener un control exacto en los tiempos de sincronismo
con la señal infrarroja. De igual manera puede abordarse la
programación en C, teniendo claro que al momento de compilar
el programa, puede resultar en una mayor cantidad de memoria
de código y que se vea afectada la sincronía con la señal.
La ventaja de programar en ensamblador además del sincronismo,
es que si la aplicación demanda rapidez y eficiencia en memoria,
éste lenguaje es el adecuado. A modo de información extra,
el código fue escrito usando el entorno de programación MPLAB
de Microchip y compilado con el MPASM, en todo caso se puede
escribir en el notepad o block de notas de windows y después
compilarlo usando el MPASM.
Para que el hardware funcione solamente con un tipo de control,
es necesario que el programa decodificador sea capaz de capturar
la trama completa, desde 4T hasta los últimos 4 bits que son
todos ceros como se mostró en el diagrama de tiempos. Para
ello, basta con agregar algunas subrutinas mas, pero nada
complicado.
La conexión ac para la carga está dada por la red eléctrica,
es decir, 50Hz y 220v, datos que son básicos para el cálculo
de potencia entregada a la ampolleta en función del tiempo
de disparo en el triac. Ya que, como se mencionó anteriormente,
se varía el ángulo de disparo para el triac. Si no quisiéramos
utilizarlo como dimmer, entonces, se puede reemplazar el MOC3021
por un MOC3041 el cual tiene un detector de cruce por cero
incorporado.
El autor
Walter Hernández Angel reside en Chile, donde se desempeña
como desarrollador independiente de sistemas embebidos, con
distintos microcontroladores. Para cualquier consulta, su
dirección de e-mail es xtoqui@hotmail.com
Material adicional
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