Розетка с пультом дистанционного управления: для чего нужна, и как собрать самостоятельно

Штепсельный разъем для подключения различных приборов к электросети известен всем, но не всегда им пользоваться удобно. Поэтому рассмотрим такую интересную вещь, как  розетки, управляемые пультом. Расскажем, чем они отличаются от обычных разъемов, и когда следует сделать выбор в их пользу.

Дополнительно посоветуем видео  по ссылке, которое подробно рассказывает об этих устройствах:

Для чего предназначены дистанционные розетки

Сложная бытовая техника сегодняшнего дня почти всегда имеет свои системы дистанционного управления, однако простейшие приборы ими не оборудованы. Кроме того штатные пульты не всегда удобны. Розетка, которую можно включить и выключить на расстоянии, полезна в следующих случаях.

• Если осложнен доступ к месту установки розетки, такое сегодня очень часто встречается. Например, поставили шкаф, который закрывает ее, а другой рядом нет. Конечно, можно смонтировать дополнительный разъем, но это требует ремонта отделки стен после прокладки проводки. Также в съемных (арендуемых) помещениях любые работы по изменению коммуникаций  нужно почти всегда согласовывать с собственником.

Кроме того спрятанная розетка иногда большой плюс — если ее видно она может не вписываться в интерьер. Например, в исторических зданиях (или вы хотите, чтобы ваш дом смотрелся старинным), где воссоздается обстановка эпохи не знакомой с электричеством.

Поэтому проще спрятать розетку за кассоне, комодом, конторкой или шифоньером и управлять ей дистанционно, чем выставлять предмет современного дизайна на обозрение в апартаментах, построенных до открытия Колумбом Америки (как на фото ниже).

• Для подключения простейших отопительных приборов — воздушных конвекторов, масляных радиаторов. Если в доме становиться слишком жарко, то можно просто одним движением, не вставая с дивана, выключить отопление.

• Если использовать каналы связи (об этом ниже), которые могут работать на большом расстоянии, есть возможность включить объемный водонагреватель  и другие устройства на большом удалении от дома. Выезжаем с работы, включили бойлер и отопление — теплый дом и душ по прибытии уже готов.

• Для особо мнительных натур, дистанционное управление (тоже с большим радиусом действия) огромный плюс — тревоги выключили ли утюг или чайник можно устранить дистанционным отключением розетки.

Кроме того дистанционное управление увеличивает срок службы как самих приборов, так и розеток. При простом вытягивании вилки расшатываются гнезда и обгорают контакты, а электронное управление (особенно если в дистанционной розетке не реле, а симисторы) практически вечное.

Что собой представляет розетка с дистанционным пультом

Если обычная розетка включает в себя только корпус, контакты (обычно три или четыре, в зависимости от того однофазное или трехфазное подключение приборов предусмотрено, и есть ли заземляющий или зануляющий провод), а также дополнительные детали для крепежа и, возможно, декоративные элементы,  то розетка, управляемая дистанционно, имеет еще два дополнительных блока:

1. коммутирующий блок для подачи тока на разъемы;
2. блок приемника — принимает сигналы от пульта и командует коммутацией.

Также третьим блоком можно считать сам пульт управления, хотя его роль могут исполнять другие устройства, например смартфон или даже сам человек, если рассматривать розетки с управлением звуком.

Как управляют розетками с пультом

Существует несколько способов связи приемника и пульта управления. Перечислим их, описывая достоинства и недостатки.

Механическое управление

Что-то по типу — «Красная Шапочка, дерни за веревочку дверь и откроется». К нему можно причислить даже простое выдергивание вилки за шнур (не рекомендую, опасно).

Из-за примитивности даже не будем рассматривать. Хотя надо отметить, что первые пульты дистанционного управления телевизоров использовали именно этот способ.

По проводному каналу

Один из самых надежных каналов абсолютно защищенный от помех. Многие ракеты и торпеды небольшой дальности управляются именно по проводам, но для розетки это не дистанционное управление (получаем дополнительные провода для управления проводами). Поэтому тоже не рассматриваем.

Акустическое управление

Способ не самый лучший, так как очень боится помех, а речь и музыка могут быть источником ложного срабатывания. Даже если фильтровать звук, все равно могут быть ошибки (на смартфонах команда «О’кей, Гугл» иногда включается сама по себе, при разговоре).

Интересно. Первые пульты для телевизоров тоже использовали этот принцип. Пульт «Зенит Коммандер» имел набор металлических пластин, которые при нажатии клавиши (как в пианино) издавали инфразвук определенной частоты. На него реагировал приемник. Сам пульт был вечным, без батареек.

Эту тему тоже не будем разрабатывать подробно, чтобы не отдалится от розеток, но, возможно, стоит к ней обратиться серьезно по двум причинам.

1. Для управления лестничным освещением — это наилучший вариант, так как акустическое управление экономит электроэнергию. То есть, даже если датчик не сработает на звук открываемой двери и шаги можно включить освещение голосом или хлопком ладоней.
2. Почему мы обратились подробнее к конструкции этого канала — дело в том, что лестничное освещение это общие коммуникации, и их эксплуатацией занимается ЖЭС или другая подобная структура. Обычный жилец не имеет права вносить изменяя. Но если темно, то никто не мешает установить в розетку переходник с ДУ, которая реагирует на звуки и подключить к ней дополнительный светильник. В этом случае проводку вы не трогаете.

ИК канал

Управление розеткой происходит с помощью невидимого инфракрасного излучения. По этому принципу работает большинство систем дистанционного управления бытовых приборов (телевизоров, музыкальных центров, кондиционеров). Система управления по ИК каналу проста, для нее имеется богатая элементная база.

В некоторых случаях, собирая такую розетку самостоятельно, можно даже не изготавливать пульт, а приспособить покупной универсальный или пульт от другого электрооборудования.

Но есть и недостатки:

1. Управление возможно только при прямой видимости (в некоторых случаях получается достичь срабатывания датчика излучением, отраженным от стен). Включить розетку на большом удалении или из соседней комнаты при закрытых дверях невозможно.
2. Возможны ложные срабатывания от источников света, чей спектр захватывает и ИК область (например, розетка с дистанционным управлением по инфракрасному каналу может сработать при вспышке молнии) или от команды постороннего пульта.

Радиоканал

Один из старейших (не считая проводного) способов дистанционного управления. Позволяет включить прибор (при достаточной чувствительности приемника и мощности передатчика) не только на удалении, но и, находясь за несколько километров.

Однако радиус действия все равно ограничен. Самые несложные схемы таких приборов могут быть чувствительными к помехам, поэтому желательно внедрить систему шифрования сигнала.

Отметим, что часто  используют приемники и передатчики Wi Fi и Bluetooth. Такой подход позволяет управлять розеткой не только с помощью отдельного пульта, но и подавать команды мобильным телефоном или планшетом.

GSM канал

В принципе то же самое что и радиоканал, но такое управление удобнее, так как можно управлять розеткой из любой точки земного шара, где есть покрытие сотовой сети. Чтобы упростить сборку, в качестве приемников используют либо специальные модули, либо дешевые (старые) мобильные телефоны.

Например, находясь в другом городе, с помощью такой розетки вы можете включить отопление в доме или аэратор для аквариума. Недостаток один — нужно платить оператору связи за пользование SIM картой.

Несколько схем для самостоятельной сборки

Теперь рассмотрим несколько схем для сборки розетки с дистанционным пультом своими руками, которые найдены в сети. Не будем скрывать, эти схемы вообще подходят для многих других устройств управления электрооборудованием на расстоянии, поэтому постараемся подобрать наиболее интересные, требующие разного уровня мастерства.

Причем мы выбрали первые две схемы с управлением по радиоканалу, так как розетки с ИК управлением, несмотря на то, что они на порядок дешевле, не избавят вас от проблемы «горящего утюга» — вышел из дома и забыл, выключил ли электроприбор.

На готовых модулях

Проще всего собрать розетку с дистанционным управлением буквально за пару часов на наборе готовых модулей компании «Мастер Кит», которые легко приобрести в интернете. Устройство имеет довольно неплохие характеристики — коммутируемая нагрузка до 2 кВт и 10А, радиус действия до 50 метров. Хотя скажем, что стоимость невысока (за все блоки придется отдать порядка 2 тысяч рублей), но самостоятельно можно собрать дешевле.

Нам понадобится:

1. модуль приемника с коммутирующим устройством MP912;
2. Блок питания для него (можно собрать и самостоятельно, но лучше приобретать в паре, тем более на комплект скидка) WP1245;
3. пульт дистанционного управления MP910.

Цена на все, если приобретать приемник и блок питания, примерно такая же, как и на готовые розетки с дистанционным управлением по радиоканалу, но, все же, это будет сделано своими руками.

Для сборки не требуется особых познаний в радиотехнике, главное уметь читать схемы и держать в руках паяльник и кусачки. Привожу схему подключения приемника и блока питания.

Розетку можно собрать в нескольких вариантах:

1. как обычную накладную (придется найти дополнительный объем в корпусе, например, удалив выключатель в розетке с выключателем);
2. как встроенную в стену (в этом случае дополнительный объем для электроники можно найти в объеме стены, не забывая об охлаждении элементов);
3. как адаптер к розетке;
4. как удлинитель или разветвитель.

Дальше будет инструкция, как собирать дистанционную розетку. Она всего из нескольких шагов:

• На плате приемника каплей припоя перемыкаем два «пятачка» чтобы выбрать вариант кодировки сигнала (как на фото ниже, показано  красной окружностью).

• Разобрав передатчик, точно также замыкаем пятачки и на его плате, затем собираем корпус снова.
• Подключаем приемник к блоку питания.
• Подключаем блок питания и реле приемника к сети 220 вольт (если розетка встроенная, то напрямую или через выключатель, если она сделана как адаптер или удлинитель, то к шнуру или вилке).
• Испытываем конструкцию — при нажатии на кнопки передатчика должны быть слышны щелчки реле приемника.
• Устанавливаем приемник с блоком питания в корпус.

Схема без использования готовых модулей

Следующая схема собирается с нуля, и предназначена для более опытных радиолюбителей. Огромный плюс — действует на расстоянии до пяти километров.

Если вы живете недалеко от места своей работы (например, в небольшом поселке) то имея с собой пульт, вы сможете включить и выключить любой прибор в доме. Кроме того, внеся небольшие изменения, можно увеличить число каналов и управлять не одной розеткой, а несколькими.

Отметим, что она интересна еще и тем, что делается без готовых модулей (если не считать таковыми микросхемы), а это интересно многим мастерам. Стоимость всех комплектующих — порядка тысячи рублей. Однако все детали очень распространенные, и их можно выпаять из старых приборов.

Для того чтобы было проще собирать устройства, приводим не только принципиальные схемы, но и рисунки печатных плат.

Внимание. Рисунок печатной платы рассчитан на малогабаритные детали — резисторы и конденсаторы (кроме микросхем, разумеется). Поэтому если какой-то элемент не подходит, ее можно скорректировать это не сложно, но размер может увеличиться

Работает схема приемника следующим образом:

1. На катушке L1 и конденсаторах С1 и С2 собран приемный контур настроенный на рабочую частоту (27,12 МГц разрешенный диапазон для подобных устройств). Диод VD 1 гасит излишний сигнал,  если передатчик находится рядом.
2. На транзисторе VT 1 собран усилитель высокой частоты. Выбран полевой транзистор, в силу его высокой чувствительности.
3. На микросхеме DA 1 выполнен гетеродин, сигнал которого смешивается с сигналом усилителя высокой частоты. Для стабильной работы гетеродина его частота  26,655 мГц задается кварцевым резонатором Q 1.
4. Сигнал промежуточной частоты 465 кГц фильтруется через резонатор Q 2. Установка резонатора вместо обычного LC фильтра обеспечивает высокую селективность приемника.
5. Затем сигнал промежуточной частоты подается на усилитель, который собран на части микросхемы DA 2. В состав микросхемы также входит автоматический регулятор уровня сигнала, детектор и усилитель низкой частоты (УНЧ). Для регулировки сигнала на входе УНЧ между выводами 9 и 8 установлен построечный резистор.
6. С выхода усилителя низкой частоты поступает сигнал на усилитель, собранный на транзисторе VT 2  и рефлексный каскад на катушке L2 и конденсаторе С 19.
7. Рефлексный каскад настроен на частоту 1,25 кГц. Появление низкой частоты именно такого значения приводит к резонансу и на катоде диода VD 2 появляется постоянное напряжение. Оно открывает транзистор VT 2,  в цепь коллектора которого включено реле XC, которое и управляет подачей тока на разъемы розетки.

Приведем намоточные данные катушек и маркировку элементов, которые не указаны на схеме:

1. Катушка L 1 намотана на стержне из феррита диаметром 2,8 миллиметра и длиной 1,2 сантиметра. Провод для намотки сечением 0,31 миллиметр. Количество витков 14. Катушка наматывается таким образом, чтобы ее можно было двигать по сердечнику для регулировки.
2. Катушка L 2 мотается на кольце из феррита 400НН размерами К7-4-2. Содержит она 350 витков провода сечением 0,06 миллиметров.
3. Пьезокерамический фильтр ФГЛП 061-02, хотя можно использовать и любой другой, главное, чтобы частота совпадала.
4. Реле типа РЭС-55, но можно использовать и РЭС-43 или 44 либо любое другое. Если необходимо коммутировать нагрузку более 0,25 ампер, то дополнительно устанавливаем контактор, обмоткой которого будет управлять реле, а он, в свою очередь — нагрузкой.

Интересно знать. В качестве источника питания на схеме показана батарея. Для приемника розетки такой подход нонсенс, поэтому лучше использовать блок питания от сети (схем его множество, в том числе и безтрансформаторная, как на изображении ниже). Однако сегодня намного проще и дешевле купить готовый блок питания (например, такой же, как и для предыдущего устройства) или использовать начинку поврежденного (перетерся кабель) зарядного блока для электронных устройств.

Дальше разбираемся с передатчиком. Вот его схема.

Он немного проще приемника, как и все передатчики, рассчитанные на работу с одним приемником и на одной частоте.

Действует он следующим образом:

1. Транзистор VT 1 работает в генераторе несущей частоты — стабилизируется она кварцевым резонатором Q 1 на 27,12 МГц.  Выделение сигнала происходит на  катушке индуктивности L 1, после которой через конденсатор С8 (для исключения влияния следующих контуров и дополнительной фильтрации сигнала) подается на усилитель мощности.
2. На транзисторе VT 2 собран усилитель высокой частоты (УВЧ)  поднимающий сигнал генератора до необходимого уровня подачи на антенну.
3. Для согласования с антенной и удаления нежелательных гармоник служит многоступенчатый подстраиваемый фильтр на катушках L 4, L 5, L 6 и конденсаторах С 13, С 14, С 15. После него через конденсатор С 17 подключается простая штыревая антенна. Для максимальной чувствительности системы ее дина должна быть более полуметра, то есть подходят все телескопические варианты от любых радиоприемников.
4. Транзистор VT 3, чей переход эмиттер-коллектор включен в цепь коллектора  VT 2, на котором собран УВЧ, предназначен для амплитудной модуляции. Чем больше он открыт, тем выше уровень сигнала несущей частоты.
5. Для срабатывания реле приемника нужно, чтобы после детектирования радиосигнала был выделен сигнал низкой частоты в 1,25 кГц, его вырабатывает мультивибратор на логических элементах «или — не» D1.1, D1.2  простейшей цифровой микросхемы типа ЛЕ 5. Частота задается номиналами резисторов R1 и R2, а также конденсатора С3.
6. На модулятор сигнал подается через цепочку D1.3, D1.4 которой управляет выключатель S 1. Если он разомкнут, то радиосигнал модулируется с нужной частотой и реле приемника включено, розетка питает потребителя, если замкнут, то питания нет.

Теперь приведем наименования и номиналы элементов, которые не указаны на принципиальной схеме, а также возможные замены аналогами:

1. Кварцевый резонатор Q 1 – любой, рассчитанный на частоту 27,12 МГц.
2. Катушки L 1, L 2, L 3 наматываются, используя в качестве сердечника резисторы МЛТ 0,5 с номиналом не менее 100 кОм. Содержат по 40 витков провода, сечением 0,16 миллиметров.
3. Катушка L 4 и L 5 без сердечника. Диаметр их 7 миллиметров, длина десять. Первая содержит 15 витков провода сечением 0,61 миллиметр, вторая 20 сечением 0,56.
4. Катушка L 6 наматывается так же, как и на входном контуре приемника, на ферритовом стержне диаметром 2,8 миллиметров и длиной 12. Она содержит 18 витков провода сечением 0,2 миллиметра и должна свободно сдвигаться вдоль сердечника.
5. Микросхему 176-й серии можно заменить на точно такую же (ЛА7) 561-й серии или даже на 564-й (но в последнем случае нужно будет немного изменить разводку платы). При этом если на маркировке перед номером серии не будет стоять буква «К», будет еще лучше, из-за того, что партия, из которой эта микросхема, не общего применения, а специального — для военной продукции, а значит более надежная.
6. Транзистор КТ 608 может быть с любым буквенным индексом (это касается и остальных транзисторов),
7. Аналоги применимые в нашей схеме на замену транзистору КТ 608 — КТ 606 и КТ 907.
8. Транзистор VT 3 может быть не только КТ 814, но и КТ 816 и даже старый германиевый ГТ 403.

Теперь о настройке приемника и передатчика розетки. В первую очередь занимаемся передатчиком:

• С помощью высокочастотного осциллографа при выключенной модуляции добиваемся максимального сигнала на выходе к антенне. Делаем это, сжимая и разжимая витки катушек L 4 и L 5  и регулируя построечный конденсатор  С 13.

• Затем подключив антенну добиваемся того же на 1 метре от передатчика, изменяя положение катушки L 6  на сердечнике.

Внимание. При настройке главное ошибочно не измерять одну из гармоник сигнала, ее уровень меньше.

• Теперь выключателем S 1 включаем модуляцию. Синусоидальный сигнал будет изменяться по уровню. Изменив время развертки осциллографа, мы должны увидеть прямоугольный сигнал.

• Настроив передатчик, закрепляем положения витков катушек L 4 и L 5, а также положение катушки L 6 на сердечнике эпоксидной смолой или клеем.

Затем беремся за приемник:

1. Включаем наш передатчик.
2. Перемещая катушку L 1 вдоль сердечника, добиваемся максимального уровня сигнала на выходе усилителя высокой частоты на транзисторе VT 1.
3. После этого с помощью построечного резистора R 8 добиваемся четкого срабатывания реле при включении модуляции передатчика на удалении. Дополнительно можно подстроить частоту генератора низкой частоты на передатчике построечным резистором R 2 в его схеме.

После того как мы собрали и отрегулировали электронную часть, остается смонтировать ее в любых удобных корпусах, как и предыдущий вариант конструкции. Также можно данную схему модернизировать и использовать приемник и передатчик для управления несколькими розетками (каналами).

Для этого нужно внести следующие изменения:

1. Подключить к точке «А» в приемнике (после конденсатора С 18) еще несколько узлов полностью аналогичных узлу на транзисторе VT 3, кроме емкости конденсатора  С 19, реле каждого такого узла будет управлять своим каналом. Конденсаторы выбираем, например емкостями 0,15 мкФ, 0,1 мкФ и 0,68 мкФ.
2. В передатчике нужно использовать несколько параллельных построечных резисторов R2 (каждый на свой канал) коммутируемых переключателем.
3. При настройке выставляем дополнительными подстроченными резисторами частоты для срабатывания каждого канала в соответствии от положения переключателя.

Управление по GSM каналу

Приведем еще схему дистанционно управляемой розетки с управлением по GSM. В данном случае в качестве приемника будем использовать любой телефон (старый с разбитым корпусом и  т. п.), главное чтобы он принимал сигнал.

Передатчик тоже, естественно, сотовый телефон. Понравилась она нам тем, что не требует разборки мобильника, как большинство других вариантов с подключением к вибромотору телефона, и может поддерживать несколько каналов.

Работа с данным устройством проста. Данную схему не будем разбирать очень подробно, так как, если у вас хватило опыта собрать предыдущую, то с этой вы справитесь без проблем.

Управление такой розеткой осуществляется с мобильника вместо пульта. Все очень просто:

1. Набираем номер нашего телефона приемника.
2. После того как произошло подключение клавишами телефона «1» — «7» изменяем состояние розеток подключенных к соответствующему реле (каналу). Можно выключить все розетки нажав «0».

Принцип основан на том, что после соединения телефон переходит в режим тонального — DTFM набора. Его и распознает дополнительный блок, который разъемом Х 1 включен в гнездо для наушников телефона (обычно это mini jack 3,5 мм). Приняв команду, он включает-выключает реле, а оно нагрузку на розетке. Вот схема этого блока.

Основная деталь схемы это большая интегральная схема КР1008ВЖ18 представляющая собой DTFM-декодер и разработанная для цифровых АТС еще во времена Советского Союза стоит чуть больше ста рублей.

Работает блок следующим образом:

1. Сигнал с выхода телефона конденсатор C 1 (для развязки схемы устройства и телефона) и делитель напряжения на резисторах R 2, R 3 поступает на вход декодера. Коэффициент усиления зависит от соотношения сопротивлений резисторов R 2 и R 3.
2. Для стабильной работы тактового генератора декодера установлен кварцевый резонатор Q 1.
3. Распознав сигнал на выходах  11, 12, 13 декодера, устанавливается его трехзначный двоичный код. Причем он сохраняется и при отсутствии сигнала (когда кнопка на телефоне-передатчике уже отпущена).
4. Этот код дешифруется в десятичный микросхемой D 1,  и на соответствующих ее выходах появляется напряжение (в принципе количество каналов можно довести до девяти).
5. Сигнал с выходов D 1 открывает соответствующие транзисторные ключи, которые подают напряжение на обмотки реле К1 — К7, а те, в свою очередь, напряжение на розетки.

Для облегчения сборки приведу рисунок печатной платы.

Внимание. На плате присутствует одна проволочная перемычка, а выходы микросхемы D 1 с транзиторными ключами связаны проводным жгутом.

Будем рады, если наша статья помогла Вам понять — для чего предназначена дистанционно управляемая розетка и принципы ее работы. Если же Вы еще смогли с помощью наших описаний собрать несколько конструкций, то время, потраченное на ее написание, ушло не зря. Пусть Ваш дом будет красивым и удобным, в том числе и благодаря розеткам с ДУ.