HT12D — przewodnik po dekoderze RF do zdalnego sterowania

HT12D to dekoder 2¹² z rodziny układów CMOS LSI, przeznaczony między innymi do systemów zdalnego sterowania. Układ ma 18 wyprowadzeń i dekoduje 12-bitowe dane odebrane z zewnętrznego modułu transmisyjnego.

Schemat blokowy dekodera

Źródło: Wikimedia

HT12D współpracuje z koderem, takim jak HT12E, pod warunkiem zgodnego ustawienia bitów adresowych. Takie połączenie tworzy prosty i skuteczny tor przesyłania niewielkich porcji danych.

Poniżej opisujemy wyprowadzenia, parametry i zasadę działania dekodera HT12D.

Konfiguracja pinów HT12D

Schemat wyprowadzeń układu HT12D

Poszczególne wyprowadzenia HT12D pełnią następujące funkcje:

Pin1 do Pin8 (A0, A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8) — wyprowadzenia bitów adresowych. Przed sparowaniem dekodera z nadajnikiem należy ustawić na obu układach ten sam adres.

Pin9 (VSS/Ground) — połączenie z masą układu, wspólną również dla współpracujących modułów.

Pin10 do Pin13 (AD0, AD1, AD2, AD3) — wyjścia danych odtworzonych z transmisji wysłanej przez HT12E. Na pinach pojawiają się odpowiednie poziomy logiczne.

Pin14 (styk wejściowy) — wejście zakodowanego, 12-bitowego strumienia pochodzącego z układu HT12E.

Piny 15 i 16 (OSC1 i OSC2) — wyprowadzenia wbudowanego oscylatora. Między nimi można podłączyć rezystor 1M.

Pin17 (VT/ Valid Transmission) — na pinie 17 pojawia się stan wysoki po odebraniu prawidłowych danych. Korzystanie z tego sygnału nie jest obowiązkowe.

Pin18 (VDD/VCC) — wejście zasilania układu napięciem 5 V.

Właściwości HT12D

Najważniejsze parametry i cechy HT12D przedstawiają się następująco.

Typowe napięcie pracy wynosi 5 V, natomiast dopuszczalny zakres zasilania rozciąga się od 2,4 V do 12 V. Zasilanie 5V ułatwia współpracę z popularnymi płytkami i mikrokontrolerami.

Technologia CMOS zapewnia niski pobór mocy oraz dużą odporność na zakłócenia.

Zakres temperatury pracy wynosi od -20°C do 75°C; spotyka się również podawany zakres od -50°C do 125°C.

Układ HT12D jest przeznaczony do współpracy z enkoderem HT12E.

Ma wbudowany oscylator o częstotliwości 150KHz przy rezystorze 51K ohm i zasilaniu 5V.

Może bezpośrednio współpracować z modułami transmisji bezprzewodowej IR i RF. Sygnał prawidłowej transmisji informuje urządzenie zewnętrzne o wyniku dekodowania.

Prąd zasilania wynosi 0,1uA przy 5V (VCC). W stanie gotowości układ może pobierać 400uA przy napięciu 12V oraz 4uA przy napięciu 5V.

Dekodowane słowo składa się z ośmiu bitów adresu i 4 bitów danych (4+8 = 12 bitów), bez konieczności użycia dodatkowego urządzenia.

Układ jest dostępny w obudowie 20-stykowej SOP lub 16-stykowej DIP.

Typ obudowy 16-stykowej DIP

Źródło: Wikipedia

Jak działa HT12D?

Podstawowym zadaniem HT12D jest dekodowanie 12-bitowych danych doprowadzonych do pinu wejściowego. Pracę układu synchronizuje wbudowany oscylator.

Etapy pracy

Najpierw podaj napięcie 5V na pin 18, a pin 9 połącz z masą.

Następnie połącz OSC2 (pin16) i OSC1 (pin15) rezystorem 470K, aby uruchomić oscylator potrzebny do dekodowania danych.

(Rezystory na płytce drukowanej).

Odebrane 4-bitowe dane pojawią się na stykach AD0 do AD1, czyli wyjściach układu.

Jednocześnie ustaw 8-bitowy adres za pomocą pinów A0 do A7, łącząc każde wyprowadzenie ze stanem wysokim albo niskim.

Uwaga: dekoder i enkoder muszą mieć ustawiony taki sam adres.

Podstawowy schemat układu wyjaśniający działanie HT12D

Przedstawiony obwód pokazuje typową konfigurację HT12D.

Adres 8-bitowy ma postać 0b000000 po połączeniu wszystkich pinów adresowych z masą. Aby uzyskać inną kombinację i utrudnić przypadkowe dopasowanie nadajnika, jedno z ośmiu wyprowadzeń można połączyć z napięciem 5 V.

Układ może otrzymywać napięcie +5 V ze stabilizatora, takiego jak IC 7805.

UKŁAD SCALONY 7805

Źródło: Wikipedia

Wyjścia AD0-AD3 można podłączyć do dowolnego układu cyfrowego odczytującego 4-bitowe dane. Można także wykorzystać diody LED, aby bezpośrednio obserwować odebrane stany.

Znak „?” przy zdekodowanych danych oznacza wartość nieznaną, ponieważ nie wiadomo, jaki zestaw bitów enkoder wysłał na wejście dekodera.

Obwód HT12D 

HT12D można spotkać między innymi w następujących obwodach:

układach z dekoderem RF,

parach odbiornik–nadajnik RF,

odbiornikach RF z HT12D, w których dekoder porządkuje dane z modułów IR i RF, aby ograniczyć nadmiar komunikatów przekazywanych do układu sterującego,

systemach ze zmiennym adresem, gdzie liczą się sprawne i szybkie dekodowanie.

Alternatywy HT12D

Do alternatywnych układów należą 74C922 i PT2272.

HT12D jest najczęściej stosowany w następujących rozwiązaniach:

konwersja równoległych danych 4-bitowych na dane szeregowe,

projekty komunikacji bezprzewodowej wykorzystujące podczerwień i fale radiowe,

systemy zdalnego sterowania, takie jak telefony bezprzewodowe, sterowniki zamków samochodowych, alarmy samochodowe i napędy bram garażowych,

telefony bezprzewodowe,

systemy bezpieczeństwa, w tym alarmy pożarowe, dymowe i przeciwwłamaniowe,

automatyka domowa służąca do zdalnego przełączania urządzeń na niewielką odległość.

Wnioski

HT12D upraszcza odbiór 12-bitowych danych w systemach zdalnego sterowania. Cztery bity przenoszą właściwe dane, a pozostałe osiem tworzy adres dekodera. Układ jest zwykle używany w parze z modułem transmisji IR lub RF.

Jeśli potrzebujesz dodatkowych informacji o HT12D albo pomocy przy zaprojektowaniu obwodu, skontaktuj się z nami.