Блок управления "Охота на лис"

В соревнованиях "Охота на лис" используются несколько "лис" — передатчиков, которые включаются по очереди. Для того чтобы не было одновременной работы нескольких "лис", для каждой из них нужен соответствующий блок управления. Предлагаемый блок управления "лисами" выполнен на микроконтроллере и предназначен для синхронной работы пяти "лис". Синхронизация происходит при одновременном включении "лис", которые будут работать на дистанции.

В качестве микроконтроллера можно использовать младшее семейство PIC12Fxxx (PIC12F675. PIC12F683). Блок управления обеспечивает задержку включения передатчика в зависимости от номера "лисы" и работу по алгоритму: передача сигнала в соответствии с номером "лисы" в течение 55 с и следующее включение через 4 мин 5 с. Задержка 5 с необходима для исключения одновременной работы соседних "лис ”.

Схема блока управления показана на рис. 1. Установкой одной из перемычек SI—S6 выбирают режим работы передатчика: "лиса" с номером на дистанции или "приводная" на старте. S1 — "лиса" № 5, S2 — "лиса" № 4 и т. д., S6 — "приводная" на старте. Программа при включении определяет номер "лисы" и задает интервал включения передачи сигнала и передаваемый в эфир код передатчика.


Микроконтроллер с вывода 6 (схема на рис. 1 ) с помощью транзисторов VT1 и VT2 подаёт питание на передатчик на 55 с, а с вывода 5 выдаёт сигналы кода Морзе, модулированные частотой 500 Гц в соответствии с номером "лисы". Светодиод HL1 помогает при установке времени и в готовом изделии может отсутствовать. Вместо переставляемой перемычки можно впаять постоянную, если нет необходимости в оперативной замене. Если не нужна модуляция 500 Гц, в программе её можно заменить на передачу кода Морзе без модуляции. Для обеспечения стабильной работы во времени во всех блоках применяется кварцевый резонатор с частотой от 4 до 10 МГц.

При использовании кварцевого резонатора с частотой не более 4,19 МГц для задания интервалов работы ’’лис" удобно использовать период в полсекунды. Поэтому можно применить шестнадцатиразрядный таймері с предделителем на восемь. Для кварцевого резонатора частотой 4 МГц тактовый период будет 1 мкс, и получим период таймера 65536x8 = 524288 мкс. Чтобы уменьшить период, нужно заставить таймер считать быстрее, это достигается предварительной записью в регистр таймера числа, на которое нужно уменьшить период. В этом случае таймер начнёт считать не с нуля, а с этого числа. При задержке в 500 мс с предделителем на восемь нужно, чтобы таймер считал по 500000/8 = 62500 тактов. Значит, в него нужно записать число 65536 - 62500 = 3036. Но есть еще задержки в программе при работе с таймером По моим прикидкам это 23—26 тактов, т. е. Tmrl in - 3036 ♦ 24 ■ 3060.

В реальности частота кварцевого резонатора не равна 4 МГц, поэтому запускается программа, включается секундомер и на достаточно большом промежутке времени определяется уход таймера По результатам вносится корректировка Tmr1 in.

Для этого можно использовать "лису” № 1. и при включении питания запускают секундомер. По зажиганию светодиода можно определить время работы передатчика: 55 с светит — идёт передача Период между зажиганиями светодиода — 5 мин. Можно подождать шесть периодов, это должно быть 30 мин, и по секундомеру определить расхождение, а потом рассчитать поправку.

При налаживании у "лисы" за 30 мин отклонение составило -8 с. Определим, сколько было недосчитано миллисекунд за 8 с: Д = 8/(30x60) — получаем 4,44 мс на секунду. Поскольку таймер считает по полсекунды с предделителем на 8, поэтому 4.44/(2х8) получаем 278 мкс на период Чтобы получить от таймера ровно 500 мс. нужно заставить его считать каждый период на 278 мкс дольше. Для этого следует уменьшить Тгпг 1 in на 278. т. е. Тгпг 1 ш = 3036 - 278= = 2758.

Тут простая зависимость: если промежуток времени меньше расчётного, нужно уменьшить число, записываемое в таймер (период таймера увеличится), и. наоборот, если промежуток времени больше расчётного, то нужно увеличить число, записываемое в таймер (период таймера уменьшится). Отклонение частоты кварцевого резонатора от 4 МГц на каждые 1 кГц будет давать отклонение времени немного меньше 1 с в час и необходимость изменять число, записываемое в таймері .на 18.

Если частота кварцевого резонатора больше 4,194 МГц, нужно перейти на период таймера в 250 мс и увеличить вдвое константы, задающие интервалы, а число для записи в таймері вычислять по-другому Для задержки в 250 мс при предделителе на восемь нужно, чтобы таймер считал по 250000/8 = 31250 тактов. Значит, в него нужно записать число 65536 -- 62500 - 34286 и дальше уточнять по результатам замеров полученных интервалов. Для кварцевого резонатора больше 8,3 МГц нужно перейти на период таймера в 200 мс и корректировать все константы в программе.

Возможен вариант с прошивкой "лисы" сразу со своим номером, тогда перемычки не нужны, и можно применить микроконтроллер без АЦП, но необходимо иметь шесть разных прошивок и маркировать "лисы" сразу после прошивки, а для "приводной лисы” не нужно настраивать время по таймеру 1.

Все элементы смонтированы на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1... 1,5 мм. Чертёж платы и размещение элементов на ней показаны на рис. 2 Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные, остальные — керамические К10-17 или импортные Транзистор КТ315Б можно заменить любым транзистором серии КТ315 или КТ3102 (у него другая цоколевка). Транзистор КТ814Б можно заменить любым транзистором серий КТ814, КТ816 Светодиод может быть любого свечения, маломощный.

Программа для микроконтроллера написана в бесплатном варианте MikroC Pro. проект для микроконтроллера PIC12F675 и кварцевого резонатора с частотой 4 МГц — файл MicroC_Fox.zip Загрузить версию MikroC Pro 6.6.3 можно по адресу <https://download.mikroe. com/setups/compilers/mikroc/pic/ mikroc-pic-setup-v663.zip>. Последняя версия MikroC Pro 7 60 стала более громоздкой и даёт больший объём бинарного кода, что плохо в связи с ограничением бесплатного использования в 2 Кбайт выходного кода.

Файл DT_fox.zip схема и печатная плата (рис. 3) разработаны в программе DipTrace 4.2.0.1, бесплатный вариант для радиолюбителей, которую можно загрузить по адресу <https://diptrace. com/rus/download/download-diptrace/>.