Remote Control menggunakan Komunikasi Saluran Listrik

Sirkuit yang diusulkan akan memungkinkan Anda untuk mengontrol alat listrik AC yang dioperasikan dari jarak jauh di seluruh ruangan rumah Anda melalui komunikasi saluran listrik atau konsep PLC.

Dalam teknologi PLC, sirkuit elektronik yang berfungsi sebagai pemancar dicolokkan ke kabel listrik (220 V atau 120 V) menyuntikkan sinyal data frekuensi tinggi modulasi ke frekuensi utama AC 50 Hz atau 60 Hz. Sirkuit lain yang bertindak seperti penerima dan digabungkan melintasi kabel listrik AC yang sama tetapi di beberapa lokasi lain mendeteksi sinyal termodulasi ini melalui kabel listrik dan mendekode atau mendemodulasi data untuk hasil akhir yang ditentukan.

Bayangkan sebuah perangkat yang dapat dicolokkan ke soket listrik ruang aula Anda, dan menekan tombolnya akan mengontrol gadget lain yang dioperasikan oleh listrik di ruang sebelah atau di dapur Anda. Kedengarannya luar biasa benar, ya ini adalah konsep lama yang memungkinkan pengguna berkomunikasi melintasi ruangan menggunakan kabel listrik rumah yang ada, melalui unit pemancar / penerima yang digabungkan.

Dalam artikel ini kita membahas beberapa sirkuit kendali jarak jauh berbasis komunikasi saluran listrik sederhana (PLC), yang dapat digunakan untuk mengendalikan perangkat di seluruh ruangan melalui pasangan pemancar / penerima yang dicolokkan.

Desain pertama di bawah ini dibangun dengan menggunakan komponen elektronik biasa seperti transistor, resistor, kapasitor, dioda, dll. Mari kita pelajari terlebih dahulu mengenai rangkaian pemancar dan detail operasionalnya.

Pemancar Komunikasi Saluran Listrik

Rangkaian pemancar sederhana dapat disaksikan pada diagram berikut.

Rangkaian pemancar PLC mencakup tahap osilator menggunakan transistor T5 / T6, disetel pada 150 kHz. Frekuensi osilator ini AKTIF melalui multivibrator monostabil yang dibangun di sekitar transistor T4 BC557.

Monostabil ini dapat dipicu menggunakan sakelar ON / OFF S1. Frekuensi 150 kHz ini kemudian disuntikkan ke kabel listrik melalui T1 transformator yang ditunjukkan di kanan bawah.

Jadi sekarang, frekuensi 150 kHz melewati frekuensi utama 50 Hz atau 60 z, yang dapat diambil oleh unit penerima PLC yang digabungkan dengan kabel yang sama di lokasi yang jauh atau di ruangan lain.

Penerima PLC

Gambar berikut menggambarkan rangkaian penerima komunikasi saluran listrik

Penerima dikonfigurasi di sekitar penguat dua tahap menggunakan transistor T7 / T8, rangkaian penyearah menggunakan dua dioda 1N4148, yang memiliki konstanta waktu yang cukup lama.

Penundaan waktu membantu membatalkan pulsa interferensi sesaat. Frekuensi 150 kHz diekstraksi melalui trafo T2 yang terpasang, dan setelah tahap penyaringan yang sesuai, amplifier mendeteksi dan merespons frekuensi 150 kHz dan mulai berosilasi pada kecepatan yang sama.

Tahap penyearah menggunakan dua kapasitor filter 1N4148 dan 10 uF berikutnya menstabilkan frekuensi menjadi DC yang stabil untuk mengaktifkan transistor driver relai berikutnya.

Tahap driver relai mengaktifkan relai dan beban yang terhubung, dan tetap ON selama saklar pemancar S1 tetap ON, dan sebaliknya.

Jika tetangga Anda mungkin juga memiliki sistem serupa yang dipasang di rumah mereka, maka untuk menghindari gangguan silang Anda mungkin ingin menyesuaikan sensitivitas penerima ke pengaturan serendah mungkin, yang mungkin cukup untuk bekerja dengan sistem Anda sendiri. Sensitivitas ini dapat diubah dengan preset 1 k.

Trafo kopling yang digunakan untuk menginjeksi dan mengekstraksi frekuensi 150 kHz melintasi kabel listrik dibangun di atas inti pot berdiameter 20 mm. Belitan 'b' yang menuju kabel listrik memiliki 20 putaran dengan menggunakan kabel tembaga berenamel super SWG 31, dan sisi 'a' yang menuju sisi rangkaian memiliki 40 putaran menggunakan kabel yang sama.

Desain di atas menggunakan sirkuit sederhana yang mungkin dapat diubah dengan frekuensi terdekat seperti 140 kHz atau 155 kHz, yang mungkin tampak tidak terlalu diinginkan. Untuk mencapai akurasi titik pin dengan respons frekuensi, sehingga unit merespons dengan tepat sinyal pemancar tertentu, IC berbasis PLL mungkin diperlukan seperti dijelaskan di bawah ini.

Rangkaian PLC menggunakan IC LM567

Gagasan tersebut diterbitkan di lembar data IC LM567 sebagai salah satu sirkuit aplikasi, di antara banyak sirkuit yang luar biasa lainnya.

Skema Penerima

Itu IC LM 567 sebenarnya adalah decoder nada khusus menggunakan teknologi PLL yang memungkinkan perangkat untuk mendeteksi dan merespons hanya pada frekuensi tertentu yang ditentukan oleh nilai jaringan RC eksternal, dan menolak semua frekuensi lain yang tidak relevan dalam spektrum.

Rangkaian remote control yang diusulkan menggunakan komunikasi saluran listrik dapat disaksikan pada diagram di atas, detail fungsi rangkaian dapat dipelajari dari poin-poin berikut:

Bagaimana itu bekerja

R1, dan C1 adalah komponen RC eksternal yang menentukan frekuensi penginderaan perangkat, dan pin # 3 menjadi pinout penginderaan dari IC.

Artinya, pin # 3 hanya akan mendeteksi dan mengenali frekuensi tertentu yang diatur menggunakan jaringan R1 / C1. Misalnya jika nilai R1, C1 dipilih untuk menetapkan frekuensi 100kHz, pin # 3 hanya akan memilih frekuensi ini untuk mengaktifkan outputnya dan mengabaikan semua yang mungkin berbeda untuk rentang ini.

Fitur di atas memungkinkan IC untuk memilih frekuensi tertentu dari frekuensi AC 50 atau 60 Hz yang dilapiskan dan memicu keluaran hanya sebagai respons terhadap frekuensi yang telah ditentukan sebelumnya.

Pada gambar tersebut kita dapat melihat trafo isolasi kecil yang disertakan untuk mengisolasi rangkaian elektronik dari arus utama yang mematikan.

Frekuensi AC rendah utama bertindak seperti frekuensi pembawa, di mana frekuensi tinggi pemicu naik untuk mencapai tujuan yang dituju melintasi jalur transmisi.

Dalam desain penerima di atas, IC ditugaskan untuk merespons frekuensi 100kHz yang seharusnya disuntikkan ke saluran listrik dari lokasi terdekat yang dapat berupa ruangan atau bangunan yang berdekatan.

Frekuensi 100kHz dapat diinjeksikan melalui rangkaian osilator seperti IC 555, atau rangkaian IC 4047 atau rangkaian IC LM567 lainnya yang dipasang sebagai unit pemancar.

Jika sinyal disuntikkan ke dalam jaringan listrik dari lokasi yang relevan, rangkaian penerima yang ditunjukkan di atas mendeteksi frekuensi tertentu pada saluran listrik utama yang terpasang, dan meresponsnya dengan menghasilkan logika rendah pada pin # 8.

Pin # 8 dihubungkan dengan a 4017 sirkuit flip flop mematikan relai keluaran dan beban ON atau OFF tergantung pada situasi relai sebelumnya.

Tahap Pemancar

Pemancar yang seharusnya menyuntikkan 100kHz atau frekuensi pemicu yang diinginkan ke dalam saluran listrik dapat dibangun secara ideal menggunakan sirkuit osilator driver setengah jembatan seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Skema Pemancar

Input 12V ke sirkuit harus dialihkan melalui pengaturan tombol tekan sehingga sirkuit hanya terpicu saat diperlukan untuk menyalakan alat yang dimaksud melalui saluran listrik.

Komponen RC pada pin2 / 3 dari IC tidak dihitung untuk menghasilkan 100kHz, Rumus berikut dapat digunakan untuk menentukan frekuensi osilator yang tepat:

f = 1 / 1,453 × Rt x Ct

Ct di Farads, Rt di Ohm. dan f dalam Hz
Alternatifnya, hal yang sama dapat dievaluasi dengan menggunakan pengukur frekuensi dan dengan beberapa eksperimen.

Ini adalah rangkaian yang belum diuji yang dirancang sesuai dengan saran yang disajikan dalam lembar data IC LM567 .