Danas je nabavljen RF daljinski upravljač za kontrolu garažnih ili dvorišnih električnih vrata oznake BIT N1, talijanskog proizvođača Novotecnica iz 1990-tih godina.
Daljinski upravljač BIT N1 odašilje na frekvenciji od 306 MHz jedan fiksni 10-bitni kod koji se može postaviti (programirati) preko 10 DIP prekidača.
BIT N1 se bazira na integriranom krugu HT-12E (Holtek). Ovaj specijalizirani integrirani krug generira (enkodira) 12-bitni kod (u našem slučaju su dva bita fiksno programirana). Kod se šalje serijski (bit po bit) frekvencijom (brzinom) koju određuje interni RC oscilator. Oscilator tipično radi na frekvenciji 3 kHz za što mu je potrebno dodati vanjski otpornik od 1,1 MΩ. U našem slučaju stavljen je otpornik od 1,2 MΩ i frekvencija takta je cca 3,15 kHz.
Slike prikazuju internu shemu i tipični način spajanja integriranog kruga HT-12E. Vidimo kako je izrada različitih tipova daljinskih upravljača vrlo jednostavna sa ovim čipom. Isti sadrži 12 pinova za kodiranje (pinovi 1-13) gdje se svi pinovi mogu iskoristiti za jedan 12-bitni kod ili se do 4 pina može iskoristiti za kodiranje četiri različita koda (daljinski sa 1-4 kanala). Osim pinova za napajanje koje može biti u rasponu 2,4-12 V (pinovi 9 i 18), čip HT-12E ima dva pina za spajanje vanjskog otpornika u krugu internog RC oscilatora za određivanje frekvencije takta (cca 3 kHz), zatim pin 14 za aktivaciju izlaznog koda i pin 17 na kojem dobivamo izlazni kod.
Kad se aktivira pin 14 (spoji na masu) na izlaznom pinu 17 pojavljuju se neprekidno ponavljajući sljedovi odabranih kodova. Žuti snimak prikazuje takt frekvenciju 3 kHz, a na plavom snimku se vide paketi od 13 signala, gdje je prvi signal sinkronizacijski, a ostalih 12 predstavljaju sam kod.
Ovdje smo prikazali kako jedan bit, odnosno informacija o jednom bitu koda, zauzima vrijeme od tri takta oscilatora. Tako je logička 0 (sklopka ON, pin spojen na masu) kodirana sa signalom koji je jedan takt MARK, a dva takta SPACE. S druge strane, logička 1 (sklopka OFF, pin nije spojen nigdje) je kodirana sa signalom koji je dva takta MARK, a jedan takt SPACE. To je svojevrsna PWM modulacija dva moguća različita stanja jednog bita. Prvi bit je sinkronizacijski (uvijek logička 1), a preostalih 12 bitova nosi informaciju koda.
Uvećani prikaz kako se iz tri takta oscilatora (tri periode frekvencije) kreira jedno od dva moguća stanja koda, 0 ili 1.
Sada kada imamo signal koda, istog je potrebno nekako modulirati za prijenos radio valovima.
Daljinski upravljač Novotecnica BIT N1. Pin 14 za aktivaciju generiranja koda trajno je uključen (spojen na masu) pa se sve skupa uključuje uključenjem samog napajanja preko tipkala. Ovo je zgodno rješenje za jednokanalni rad jer se maksimalno štedi potrošnja baterije. Međutim, ukoliko nam treba 2-4 različitih kanala onda se aktivacijska tipkala moraju koristi na pinovima 10-13 preko dioda sa pinom 14.
U našem slučaju se za RF modulaciju koristi jednostavan Hartley oscilator sa jednim tranzistorom MPS 2369 (Motorola). Titrajni krug oscilatora je podešen na frekvenciju 306 MHz. To je relativno visoka frekvencija te se koriste kondenzatori malog kapaciteta, a zavojnice oscilatora su izvedene kao tiskane linije (L1 i L2) te se ujedno koriste i kalo antene. Prigušnica preko koje se uvodi napajanje za oscilator također je izvedena kao tiskana veza (Pr1). Oscilator se modulira prednaponom na bazi, kojeg osigurava sam kodni signal preko otpornika 10 kΩ. Amplituda tog signala je približna naponu napajanja (12 V). Kad je napon na bazi 12 V oscilator proizvodi konstantan noseći val frekvencije 306 MHz, a kad je napon na bazi 0 V oscilator ne radi. Time se na izlazu iz oscilatora dobivaju amplitudna istitravanja u ritmu promjene napona kodnog signala. Ova vrsta amplitudne modulacije zove se ASK modulacija (Amplitude Shift Keying) i ista se često koristi za radio prijenos digitalnih signala. Na našim snimcima signal je obrnut jer smo ga snimali u odnosu na pozitivni pol napajanja (kako bi dobili bolji prikaz takt signala).
Dekoder (prijemnik) kodnog signala koji generira čip HT-12E bazira se na čipu HT-12D.
Na prijemnoj strani, za dekodiranje signala koji proizvodi čip HT-12E razvijen je čip HT-12D. Isti također ima 12 adresnih linija koje je potrebno postaviti na isti način kao i kod enkodera (predajnika). Tako će isti kod (ili kodovi) koje generira HT-12E na predajnoj strani, biti prepoznati na prijemnoj strani, te će čip HT-12D pin 17 postaviti na visoku razinu (logička 1) što se dalje može koristiti za kontrolu nekog releja, poluvodičke sklopke i slično.
Holtek je proizveo više sličnih čipova serije HT-12x koji se razlikuju u obliku kućišta (DIP18, SOP20) i u mogućnostima adresiranja 12 raspoloživih linija. Svakako se radi o vrlo praktičnim parovima čipova kojima se uz minimum vanjskih komponenti može sastaviti funkcionalna RF daljinska kontrola do 4 kanala.
Danas se za sve živo koriste mikrokontroleri i mnogi koji se i odluče na samogradnju nekog telekomandnog uređaja vjerojatno neće ni primijetiti da je razvijen niz specijaliziranih integriranih krugova upravo za tu namjenu. Najlakše je za sve uzeti Arduino, pronaći i eventualno modificirati neki program te naručiti gotove RF TX/RX module. S obzirom na današnje niske cijene i masovnu proizvodnju mikrokontrolera, teško je i reći nešto protiv toga.
No ovo mlade samograditelje može odvući u krajnost gdje za elektroničke sklopove više neće tražiti i proučavati elektroničke sheme i komponente, nego će tražiti gotove programe za neku mikrokontrolersku platformu. Na kraju se dogodi, da ako zatreba obično treptalo sa LED diodom, nikoga više neće zanimati gradnja nekog astabilnog multivibratora sa dva tranzistora, nego će se i za jedan ovakav temeljni sklop jednostavno utrošiti čitav mikrokontroler programiran nekim gotovim programom i nitko se zbog toga neće osjećati loše. Druga krajnost je naravno kupiti gotovu treptajuću diodu, no oba ova slučaja zapravo samo čine zaobilazne načine kako ne naučiti ništa o oscilatorima i multivibratorima, a koji su začudo svejedno opet sastavni dijelovi i spomenutog mikrokontrolera, kao i spomenute samotreptajuće diode 🙂