Describiremos en das etapas la construcción completa de un sistema de control remoto monocanal modulado en tono, que puede ser usado para muchas aplicaciones prácticas interesantes tales como: abertura de puertas y garajes, comando de proyectores de diapositivas y flashes fotográficos e control de juguetes Su alcance está en el orden de los 50 metros, contando entre sus cualidades su formato compacto, junto con un costo bajo de realización.
Si bien basicamente nuestra sección de radiocontrol está destinada principalmente al hobista interesado en autos, barcos, aviones y otros juguetes teledirigidos, las aplicaciones del control remoto no se limitan solamente a la recreación.
De hecho un sistema de control remoto puede usarse para muchas aplicaciones serias tales como las citadas en la introducción.
Pasaremos, entonces, ala descripción de un sistema versátil que puede ser usado para diversas finalidades y que no presenta dificultades serias de construcción, pudiendo por lo tanto ser “enfrentado” incluso por aquellos con poca práctica en este tipo de montaje.
1. Descripción del sistema
Comencemos con la descripción del sistema, que no presenta nada fuera de lo común, ya que esencialmente es un proyecto simple que está al alcance de todos.
En la figura 1 tenemos, entonces, un diagrama de bloques que representa tanto el transmisor como el receptor.
El transmisor será totalmente descrito en esta revista, quedando el receptor para un otro articulo.
El transmisor está formado por dos etapas, siendo una de alta frecuencia que emite su señal en una frecuencia alrededor de los 72 MHz, y la otra de baja frecuencia que modula esta serial con un tono de audio de aproximadamente 1.000 Hz.
La utilización de un sistema modulado en tono es interesante, pues evita que señales extrañas vengan a disparar el control induciendo así un funcionamiento errático.
El receptor es del tipo más sencillo posible, con una etapa detectora super regenerativa y dos etapas de amplificación de baja frecuencia que tienen en el eslabón final de la cadena un relevador donde se conecta el circuito que se desea controlar.
El transmisor opera con una tensión de 9V que le permite alcanzar distancias de hasta 50 m y el receptor opera con una tensión de 9V, también provista por una única batería.
2. El transmisor
El transmisor puede ser montado en una pequeña placa de circuito impreso y alojado en una caja de aproximadamente 5 x 3 x 10 cm con facilidad.
Los lectores que no posean habilidad para hacer montajes en placas de circuito impreso o e que no tengan lo necesario, pueden utilizar la técnica de puente de terminales, pero en ese caso la caja que alojará el conjunto deberá ser un poco mayor.
En la figura 2 mostramos el aspecto del transmisor usando una pequeña antena telescópica, que puede ser del tipo que se encuentra en las radios portátiles.
El único control de este transmisor es un interruptor de presión que hace la conexión de su fuente.
Cuando este interruptor es presionado, el aparato emite la sena] que dispara entonces al relé del receptor, accionando el dispositivo deseado.
El funcionamiento del transmisor puede ser descrito dela siguiente manera, tomando como base su circuito completo que aparece en la figura 3.
El transistor Q1 de alta frecuencia, opera como oscilador de RF en uma frecuencia alrededor de 72 MHz. Note, lector, que no es preciso hacer que el transmisor opere exactamente en esta frecuencia para que el sistema funcione.
Para e que haya un funcionamiento perfecto es preciso solamente que el transmisor y el receptor estén ajustados para la misma frecuencia, cualquiera sea su valor.
Así, la confección de las bobinas es el punto más crítico de montaje en vista de la necesidad de que haya concordancia de funcionamiento entre la usada en el transmisor y la usada en el receptor.
Para Q1 se puede usar prácticamente cualquier transistor de RF de uso general, como el BF494, 2N2218, BF254. etc.
Nuestro proyecto será descrito en función de BF494 y, por lo tanto, los diseños ilustrativos serán hechos en función de la disposición de las terminales de este componente.
En la figura 4 damos la disposición de terminales para otros transistores que pueden ser usados para Q1.
Para Q2 y Q3 se usan transistores NPN de silicio de uso general como el BC237. BC238, BC239, BC547, BC548, BC549, etc. todos con la misma disposición de terminales mostrada en los dibujos.
Q2 y Q3 forman un multivibrador astable que es responsable de la producción de la señal de audio moduladora. Este circuito no es crítico porque no hay necesidad que el mismo produzca una frecuencia exacta de audio.
Lo único importante es que oscile produciendo una señal de audio entre 200 Hz y 2.000 Hz.
Los capacitores de este multivibrador son los que básicamente determinan su frecuencia de operación.
3. Montaje
Como indicamos, el montaje puede ser hecho tanto en puente de terminales como en placa de circuito impreso. Partiendo entonces del diagrama dado en la figura 3, tenemos los montajes en placa de circuito impreso y puente que muestran las figuras 5 y 6.
Para el montaje use un soldador de potencia pequeña de punta fina, soldadura de buena calidad y como herramientas adicionales unas pinzas de corte y un destornillador. Recuerde que el montaje debe hacerse cuidadosamente, con los componentes bien próximos unos de otros, pero sin tocarse.
En el montaje se deben observar los siguientes cuidados.
Al soldar los transistores observe bien su posición dada en función del lado chato de la cubierta. Evite el exceso de calor en esta operación, ya que los transistores son componentes delicados.
Observe la polaridad del capacitor electrolítico, marcada en su propia cubierta. Este capacitor puede tener cualquier valor entre 47 µF y 100 µF con una tensión de trabajo a partir de los 12V, o sea, el valor mínimo marcado en la cubierta debe ser 12V.
Los resistores pueden ser de 1/4 o 1/8W, debiendo solamente observarse con cuidado su valor dado por los anillos coloridos. No hay polaridad para su conexión y en el montaje corte sus terminales del largo adecuado para obtener una ubicación compacta.
Los capacitores de pequeño valor pueden ser cerámicos o de poliéster metalizado siguiendo los valores dados en la
El ajuste de frecuencia se hace mediante un capacitor ajustable “trimmer” de hasta 22pF (el valor no es muy importante). El lector puede elegir entre el tipo plástico o de base de porcelana, según desee.
En el montaje del tipo de porcelana observe su posición de modo que la armadura móvil o externa quede conectada al polo positivo de la alimentación y la armadura interna al colector del transistor.
Si esta colocación no es tenida en cuenta el aparato funcionará de modo inestable.
La bobina es el último componente a instalar , pues debe, ser montada por el proprio lector. Esta bobina aparece en la figura 7 y está formada por 5 vueltas de alambre esmaltado 22 AWG (0 un grosor cercano a éste) 7 sin forma y de diámetro 0,8 cm.
Al soldar es ta bobina raspe bien sus puntas para quitar la capa de esmalte que la recubre, ya que de lo contrario la soldadura no “pegará” y el transmisor no funcionará.
Si hace el montaje en puente de terminales, complete lo soldando los alambres de interconexión y después los alambres que van al interuptor de presión, soporte de pilas y antena. Si hace el montaje en una placa de circuito impreso haga solamente la soldadura del soporte de batería, antena e interruptor.
La fijación de los elementos en la caja puede hacerse de diversos modos. La placa de circuito impreso puede ser atornillada al igual que el puente de terminales y la batería mantenida en su lugar por un trozo de hule espuma. Cuando se cierra la caja la presión de la espuma mantiene la batería fija.
4. Ajustes y operación
Terminado el montaje el lector debe verificar todas las conexiones y si todo estuviera en orden, incluso sin el receptor puede hacer una prueba de funcionamiento utilizando con este fin una radio de FM común.
Para esto proceda del siguiente modo:
Coloque la batería en el soporte del transmisor y conecte en su cercanías una radio de FM sintonizada en el extremo inferior de la gama, o sea, en 88 MHz, como muestra la figura 8.
A continuación, al mismo tiempo que presiona el interruptor del transmisor con un destornillador va abriendo el “trimmer” hasta que su señal sea captada en la radio. Esta señal está dada por un silbido continuo en la frecuencia de 1.000 Hz aproximadamente.
Si no oye nada, es porque el transmisor no está oscilando, debiendo ser verificada la parte de RF del aparato, o sea, los componentes alrededor de Q1.
Si se oye apenas un “soplo” en el receptor de FM es sena] que sólo la parte de RF está funcionando y no hay modulación.
El lector debe verificar, entonces, los transistores Q2 y Q3 y los componentes en sus proximidades, pues el multivibrador no está operando. La serial de audio, conforme vimos, está dada por los valores de los capacitores C2 y C3.
Damos a continuación una lista de valores para estos componentes y para las frecuencias de modulación que son obtenidas:
C1, C2 | Frecuencia |
10 nF | 1.600 Hz |
15 nF | 1.000 Hz |
22 nF | 800 Hz |
27 nF | 550 Hz |
33 nF | 475 Hz |
47 nF | 325 Hz |
68 nF | 260 Hz |
100 nF | 150 Hz |
220 nF | 75 Hz |
Otro modo de verificar el funcionamiento del transmisor, para los que no poseen receptores de FM consiste en acercarlo a un televisor conectado (en cualquier canal). Al apretar el interruptor debe haber una fuerte interferencia en la imagen si el transmisor estuviera funcionando correctamente.
Completando, observamos que la antena telescópica usada en este transmisor para el mayor alcance posible debe tener un largo de aproximadamente 1 metro.
Si se observara inestabilidad de funcionamiento en el transmisor, o sea, que su frecuencia sufre variaciones cuando nos aproximamos a su antena o cuando movemos el aparato, podemos hacer una alteración en el acoplamiento de 1a antena, como muestra la figura 9.
Este acoplamiento se hace mediante una segunda bobina de aproximadamente 2 6 3 espiras colocadas paralelamente a la bobina osciladora. Con este recurso se evita la inestabilidad de funcionamiento que puede ser notada con el uso de una antena muy larga.