Очень простая сигнализация по проводу питания 12 В постоянного тока?

Я нашел несколько цепей связи по линиям электропередач постоянного тока, но они кажутся слишком сложными для моих нужд. У меня есть 6 внешних светодиодных RGB-ламп, которые связаны одним 2-жильным кабелем, идущим по краю моего сада, это около 20 м (60 ярдов) от источника питания 12 В постоянного тока внутри гаража до последней лампы в цепи. Каждая лампа рассчитана на 10 Вт, поэтому максимум 60 Вт от блока питания означает максимальный ток 5 А. Лампы управляются (включение/выключение, цвет, затухание и т. д.) с помощью небольшого ИК-пульта дистанционного управления, дальность действия которого составляет всего около 2 м (6 футов). ИК-излучение проходит через линзу лампы на внутренний приемник. Я хочу иметь возможность управлять всеми лампами вместе с одного пульта. Я попытался построить более крупный ИК-пульт, используя 24 ИК-диода и батарею 9 В, и это работает до некоторой степени, но все еще не имеет достаточного диапазона.

Поскольку корпус лампы достаточно большой, чтобы вместить еще одну маленькую схему, я подумал, что, возможно, я мог бы добавить небольшой ИК-приемник внутрь лампы и отправлять необходимые сигналы по двухжильному кабелю питания постоянного тока. Я бы поместил радиочастотный приемник в гараж и управлял им с радиочастотного пульта (гораздо больший диапазон), радиочастотный приемник должен был бы отправлять сигналы на лампы по кабелю питания 12 В, который каждый приемник будет повторно отправлять как ИК внутри лампы, так что ИК-диапазон больше не проблема. В идеале приемник не должен состоять более чем из нескольких пассивных компонентов и, возможно, по крайней мере из одного транзистора и ИК-диода. Возможно, несущая FSK на частоте 100 кГц на линии постоянного тока, наличие несущей = 1 (ИК включен) и отсутствие несущей = 0 (ИК выключен).

Обычно я работаю с микропроцессорами, поэтому мои логические навыки в порядке, но мои навыки работы с радиочастотами и дискретными данными не очень хороши. Мне нужно простое решение, если оно существует, иначе мне, возможно, придется вернуться к созданию основного ИК-пульта.

Обновление - мне нравится предложенное решение DCC, и при проверке я вижу, что светодиодные лампы на самом деле рассчитаны на 12 В постоянного / переменного тока и поэтому должны уже включать в себя выпрямитель. Я буду отслеживать ИК-сигнал, чтобы узнать, какова продолжительность «сообщения», какова длина каждого бита. У меня есть несколько ИК-светодиодов с номиналом 1,5 В 20 мА, поэтому, если я подключу один из них последовательно с резистором 560 Ом к линиям питания внутри лампы, он должен включиться, когда линии питания имеют правильную полярность. Могу ли я предположить, что светодиод будет в безопасности при обратной полярности, или его высокое обратное сопротивление означает, что все 12 В попадут на него и повредят его?

Какие фишки вы нашли и почему они оказались слишком сложными? Построить приемник из одного источника с дискретными компонентами, вероятно, возможно, но я не уверен, что оно того стоит.
Какова скорость передачи данных по ИК-каналу - 100 кГц может быть слишком медленным для обеспечения необходимой точности модуляции. Также вам нужно будет добавить радиочастотный блокиратор на сторону питания светодиодов, чтобы они не расстраивались из-за присутствия 100 кГц или, возможно, слишком сильно ослабляли его. Вы также можете обнаружить, что, когда ИК-приемник изменяет яркость светодиода, вы получаете много линейного шума, и это убивает идею простой «релейной» связи. Его можно заставить работать, несмотря на мои наблюдения.
Используйте 12 В для питания радиочастотного приемника. Не заморачивайтесь с сигнализацией по проводу питания.
Модели железных дорог используют систему под названием DCC для управления поездами по линиям 12 В.
Вероятно, вы могли бы продолжать использовать существующий пульт, если бы могли лучше сфокусировать ИК-луч. Попробуйте направить передатчик на зеркало и посмотреть на ИК-светодиод через телефон с камерой — большинство уловит ИК-излучение. Затем поверните передатчик и почувствуйте угол обзора и яркость. Если у вас есть какие-либо линзы или вогнутые зеркала в вашей коллекции хлама, вы можете попробовать поместить светодиод в фокус и получить параллельный ИК-луч и посмотреть, пройдет ли он расстояние.
Позвольте мне уточнить, у вас есть шесть одинаковых ламп и пульт, и вам нужен способ передачи на все шесть ламп с одной станции по линии электропередач? вам не нужен способ сигнализировать отдельные лампы.
Энди ака - я буду следить за ИК-сообщением, чтобы увидеть, какую битовую частоту они используют. pjc50 - Мне нравится идея использования DCC на линиях электропередач 12 В, спасибо за подсказку. транзистор - всплеск ИК-сообщения, вероятно, составляет всего несколько миллисекунд, поэтому его невозможно проверить таким образом. Джейсен: Я хочу, чтобы все 6 ламп работали вместе, чтобы не было необходимости обращаться к каждой по отдельности.

Ответы (2)

В одном из комментариев упоминается DCC, но, поскольку вы хотите, чтобы он был простым (то есть понятным конкретно для вас ), вы можете просто взглянуть на физический дизайн DCC и изобрести свой собственный.

По сути, все, что он делает, это обеспечивает постоянную мощность при некотором напряжении постоянного тока и использует полярность этого напряжения, чтобы что-то означать. Итак, схема выглядит примерно так:

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Буфер передатчика и инвертор должны быть достаточно мощными, чтобы питать все приемники, поэтому я предлагаю сделать хотя бы конечную ступень привода из дискретных транзисторов, предназначенных для этой работы. Найдите в Google изображениях «инвертор cmos», чтобы получить общее представление. Вам понадобится один P-канальный MOSFET для подтягивания и один N-канальный MOSFET для опускания. С 2 линиями для управления, всего 4 транзистора. При выборе полевых транзисторов обратите особое внимание на время переключения (чем короче, тем лучше) и Rds_on (чем меньше, тем лучше). Когда ваш прототип заработает, держите руку на пульсе транзисторов. Если они становятся слишком горячими, чтобы держаться за них, им нужен радиатор.

Источник питания приемника идентичен типичному источнику переменного тока с выходом постоянного тока, поскольку он должен принимать любую полярность. Сигнал восстанавливается путем фактического измерения входящей полярности.

На диодах будет немного падать напряжение, поэтому, если вам действительно важен конечный результат, вам нужно будет использовать гораздо больше на стороне передатчика.

Это выглядит многообещающим решением, и теперь, когда я определил, что лампы будут потреблять 12 В переменного тока, это может быть простым ответом, который я ищу.
Если они на самом деле рассчитаны на синусоиду переменного тока 12 В, то на самом деле они ожидают 12 В среднеквадратичного значения или около 17 В пикового значения. И они могут заботиться только о пиковом напряжении. (внимательно проанализируйте схему моего приемника, чтобы понять, почему) Итак, если это так, то вам понадобится источник питания 17 В для вашего передатчика, чтобы он соответствовал предполагаемой рабочей точке ламп. Или, если они отлично работают на 12 В постоянного тока, используйте это.

60 Вт от 12 В - это 5 А, 5 А от 12 В - это 2,4 Ом, поэтому любой слабый сигнал, который вы подаете на провод, будет поглощаться этим низким импедансом, и сами лампы, вероятно, тоже излучают коммутационный шум в линию питания, вам нужно либо найти частоты, излучаемые лампами, и не пытаться сигнализировать на этих диапазонах, либо сделать ваш сигнал достаточно сильным, чтобы подавить их.

Простое решение — проложить еще один провод и подключить к нему инфракрасные светодиоды, по одному на каждую лампу. это не обязательно должен быть толстый провод, подойдет провод от дверного звонка, он всего 20 метров.

Я пытаюсь избежать добавления третьего провода, так как он снаружи и полностью водонепроницаем, у меня есть двухжильный кабель, подключенный через резиновые втулки к каждой точке лампы, поэтому мне нужно будет перемонтировать все это с помощью трехжильного кабеля.
Очень простая сигнализация по проводу питания 12 В постоянного тока?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v