构建一个遥控断开装置

双线遥控天线断开控制器

可将此项目与Hackster.io上的其他KB3TAF遥控天线断开项目配合使用。

为简化对遥控断开装置的接线，设计了一种仅需两根电线连接机箱与设备的控制器。机箱电源(13.6伏直流)为设备供电。断开操作通过将+DC接至输出A线，公共端接至输出B线实现;而闭合操作则通过反转极性完成。断开装置内的电子元件能检测到极性变化，并将装置移动至所需位置。当装置被感应式接近开关检测到正确位置时，电机自动停止运行，设备仅消耗少量待机功耗。

该控制器支持从机箱内进行本地控制，也可通过Shelly智能继电器实现远程控制。Shelly继电器可通过Shelly智能手机应用程序轻松实现远程操控。任何提供干触点闭合功能的设备均可替代使用。

图1展示了机箱控制器盒的电路原理图。请参考下方的物料清单以获取零件规格。

当开关SW2处于“本地”位置时，开关SW3控制输出端子所接收到的直流极性。在“断开”位置时，输出A为正直流，输出B为公共端。

当开关SW2处于“远程”位置时，输出由Shelly智能继电器通过DPDT继电器K1决定。继电器通电后，Shelly继电器向12VDC继电器线圈提供+DC电压，使继电器闭合，从而向输出端提供“闭合”极性(即+DC接至端子B)。电阻R6和电容C1构成一个缓冲电路，如Shelly所建议。连接至Shelly SW输入端可提供远程指示，表明设备已被命令关闭。

LED D5和D7用于指示所选的断开位置。

黄色LED D1与R1、Q1、R2、D2、D3及R5组成“运行中”指示灯，用于提示操作员断开单元电机正在运行。当设备未运行时，小电流回路会在R5的右侧端子产生低电压(例如0.5伏)。该电压不足以使Q1导通，因此D1指示LED熄灭。当单元电机运行时，较大的回流电流会使R5的右侧端子出现较高的电压(例如1.5伏)。该电压使Q1导通，指示LED D1亮起。当回流电流足够大时，二极管D2和D3开始导通，将检测电路的电压降限制在它们组合的正向偏置约1.4伏。

如果不需要过渡指示功能，则可省略D1、R1、Q1、R2、D2、D3和R5，并用一根导线替代D2和D3。

原型电路安装在一组4毫米DIN导轨接线端子块上，这些端子块固定在一个标称尺寸为8英寸×5英寸×3英寸的塑料接线盒内(见图2)。该塑料盒用于连接Shelly继电器的WiFi接口。直流输入(左侧)和断开单元输出(右侧)均使用Anderson Powerpoles电源。Shelly继电器位于右后方。

断开单元电子元件

断开单元的电子元件位于一个4英寸×4英寸的塑料接线盒内。其电路原理图如图3所示。

接近开关PX1和PX2是可工作于多种直流电压范围内的电子元件，我们的工作电压恰好处于该范围内。它们为三线设备，包含+DC、公共端和信号线。所使用的元件为常闭型，即当检测面附近没有金属目标时，输出线(相对于公共端)为高电平(约+12伏)。

若输入A为正，B为公共端，则电机将驱动装置朝向开启方向移动。电流将从J5经由Q2内部的反向旁路二极管流向Q3的集电极。如果设备未完全打开，接近开关“开启”(PX1)的输出将为高电平，从而激活Q3的栅极，使其导通。当设备完全打开时，PX1输出变为低电平，关闭Q3并停止电机运行。R7的作用是确保在PX1断开时，Q3的栅极被拉至低电平。在此期间，二极管D10和D11可隔离PX2与反向电压。

要关闭设备，需反转极性，使输入B变为高电平。此时电流通过Q3内部的反向旁路二极管流向Q2的漏极。Q2的栅极由“关闭”接近开关PX2的输出控制，电机将启动，驱动设备向关闭位置移动。当设备完全关闭后，PX2输出变为低电平，电机停止运行。

设备电子元件采用4毫米螺丝端子的DIN导轨安装方式连接(见图4)。MOSFET引脚上焊接了延长线，以便实现端子安装(见图5)。

图6展示了安装在断开单元上的4英寸×4英寸塑料箱内的完成后的DIN导轨结构。

Shelly Plus 1继电器可通过Shelly应用程序远程控制该设备(见图7)。本地/远程开关必须处于“远程”位置，才能通过应用程序进行控制。

物料清单见图8。

本文编译自hackster.io