RF-ohjattavat kodinkoneet

Kotiautomaatio on aina ollut kuuma aihe, josta oppia tai työskennellä. On todella siistiä hallita verkkolaitteita langattomasti. On monia tapoja tehdä tämä, ja mielikuvitus on raja. Tässä projektissa opimme yksinkertaisen ja helpon tavan rakentaa langaton kotiautomaatioprojekti, jossa voimme vaihtaa AC-kuormia käyttämällä 433 MHz: n RF-lähetintä ja -vastaanotinmoduulia. Tämä projekti ei sisällä mikään mikro-ohjain; näin ollen ohjelmointia ei tarvita, ja se voidaan kehittää leipälaudalla. Kuulostaa yksinkertaiselta oikein! Joten rakentakaamme se.

Aikaisemmin olemme käsittäneet monenlaisia koti-automaatioita käyttämällä erilaisia ​​tekniikoita ja mikro-ohjaimia, kuten:

• DTMF-pohjainen kodin automaatio
• GSM-pohjainen kotiautomaatio Arduinolla
• PC-ohjattu kotiautomaatio Arduinolla
• Bluetooth-ohjattu kotiautomaatio 8051: n avulla
• IR-kauko-ohjattu kotiautomaatio Arduinolla
• kotiautomaatioprojekti MATLAB: n ja Arduinon avulla
• RF-kauko-ohjattavat LED-valot Raspberry Pi -tekniikalla
• Älypuhelimen ohjaama koti-automaatio Arduinolla
• Ääniohjattu kotiautomaatio ESP8266: n ja Android-sovelluksen avulla

Tarvittavat materiaalit RF-ohjatulle kodinkonehankkeelle:

1. 433 MHz RF-lähetin ja vastaanotin
2. HT12D-dekooderin IC
3. HT12E-kooderin IC
4. 5 V: n releyksikkö (2 ei)
5. Työnnä katkaisukytkin (2 nasta)
6. 1M ohm, 47K ohmivastus
7. 7805 Jännitesäädin
8. 9 V: n akku (2 ei)
9. Leipälauta (2Nos)
10. Liitäntäjohto

433 MHz: n RF-lähetin- ja vastaanotinmoduuli:

Sallikaa minun antaa lyhyt esittely näille RF-moduuleille ennen kuin pääsen projektiin. Termi RF tarkoittaa radiotaajuutta. RF-lähetin-vastaanotinmoduuli toimii aina pareittain, eli tietojen lähettämiseen ja lähettämiseen tarvitaan lähetin ja vastaanotin. Lähetin voi lähettää vain tietoja ja vastaanottimen ja vain vastaanottaa niitä, joten tietoja voidaan lähettää aina toisesta päästä eikä päinvastoin.

Lähetin koostuu kolmesta nastat nimittäin Vcc, Din ja maa, kuten on esitetty edellä. Vcc-nastalla on laaja syöttöjännite 3 V - 12 V. Lähetin kuluttaa vähintään 9 mA: n virtaa ja voi lähetyksen aikana nousta jopa 40 mA: iin. Keskitappi on datanapa, johon lähetettävä signaali lähetetään. Tämä signaali moduloidaan sitten ASK: lla (amplitudinvaihtonäppäimistö) ja lähetetään sitten ilmaan taajuudella 433 MHz. Nopeus, jolla se voi lähettää tietoja, on noin 10 kbps.

Vastaanotin moduuli on neljä nastaa nimittäin Vcc, Dout, Linear ulos ja maa, kuten on esitetty edellä. Vcc-nasta tulee syöttää säännellyllä 5 V: n jännitteellä. Tämän moduulin käyttövirta on alle 5,5 mA. Nastat Dout ja Linear out ovat oikosulussa vastaanottamaan 433 MHz: n signaalin ilmasta. Tämä signaali demoduloidaan sitten tietojen saamiseksi ja lähetetään datanastan kautta.

Tarkista muut projektimme RF-parilla:

• RF-ohjattu robotti
• IR-RF-muunninpiiri
• RF-kauko-ohjattavat LED-valot Raspberry Pi -tekniikalla

Kooderin ja dekooderien tarve:

RF-moduulit voivat toimia myös ilman kooderi- ja dekooderimoduuleja. Käynnistä molemmat moduulit vastaavalla yllä mainitulla jännitteellä. Tee nyt lähettimen Din-tappi korkealle ja huomaat, että vastaanottimen Dout-tappi menee myös korkealle. Mutta tässä menetelmässä on suuri haittapuoli. Sinulla voi olla vain yksi painike lähettäjän puolella ja yksi lähtö vastaanottimen puolella. Tämä ei auta rakentamaan parempia projekteja, joten käytämme kooderi- ja dekooderimoduuleja.

HT12D ja HT12E ovat 4-databittisiä kooderi- ja dekooderimoduuleja. Tämä tarkoittaa, että voimme tehdä (2 ^ 4 = 16) 16 erilaista tulo- ja lähtöyhdistelmää. Nämä ovat 18-napaisia ​​IC: itä, jotka voivat toimia 3 - 12 V: n syöttöjännitteen välillä. Kuten sanottu, heillä on 4-databitti ja 8-osoitebitti, nämä 8 osoitebittiä on asetettava samoiksi sekä kooderissa että dekooderissa, jotta ne toimisivat parina.

4-databitistä käytämme tässä projektissa vain kahta esittelytarkoituksiin. Voit käyttää kaikkia neljää ja ohjata neljää verkkolaitetta samalla piirillä. Sinun tarvitsee vain lisätä vielä kaksi Relay-moduulia.

5V rele moduuli:

Kuten aiemmin mainittiin, käytämme kahta 5 V: n relemoduulia AC-kuormien ohjaamiseen. Termi “5V” edustaa tässä jännitettä, joka tarvitaan releen laukaisemiseen. Tässä projektissa käytetty 5 V: n relemoduuli on esitetty alla.

Piirimme toimii 5 V: n jännitteellä ja tarvitsemme jotain 220 V: n vaihtovirran kuormituksen ohjaamiseen, tässä rele on kätevä. Tämä rele, kun se käynnistetään 5 V: lla, vaihtaa sähkömekaanista kytkintä; tämä sähkömekaaninen kytkin pystyy sytyttämään 220 V AC: n 10 A: n virtaan asti. Näin ollen AC-kuormitus voidaan liittää releen liittimiin.

Voimme myös rakentaa tämän piirin käyttämättä relemoduulia. Siinä tapauksessa sinun on käytettävä ylimääräistä transistoria, kuten BC547, ja ajettava sitä käyttämällä virtaa rajoittavaa vastusta sen pohjaan.

Piirikaavio ja selitys:

Tälle RF-ohjatulle kotiautomaatiojärjestelmälle on kaksi piirikaaviota, yksi RF-lähettimelle RF-kaukosäätimenä kodinkoneille ja toinen RF-vastaanottimelle, johon on kytketty vaihtovirta. Olemme aiemmin selittäneet RF-lähetin- ja vastaanotinpiirit yksityiskohtaisesti.

RF-lähetinpiiri:

RF-vastaanotinpiiri:

Kuten näette, lähetinpiiri koostuu kooderi-IC: stä ja vastaanotinpiiri koostuu dekooderi-IC: stä. Koska lähetin ei tarvitse säädettyä 5 V: tä, olemme syöttäneet sen suoraan 9 V: n paristolla. Vastaanottopuolella olemme käyttäneet 7805 + 5 V: n jännitesäädintä 5 V: n säätämiseen 9 V: n paristosta.

Huomaa, että sekä kooderin että dekooderin IC: n osoitebitit A0 - A7 ovat maadoitettuja. Tämä tarkoittaa, että heitä molempia pidetään osoitteessa 0b00000000. Tällä tavoin molemmilla on sama osoite ja he toimivat pareittain.

Datanastat D10 ja D11 (nastat 12 ja 13) on kytketty kooderin puolella oleviin kytkimiin ja dekooderipuolen relemoduuleihin. Kooderin puolella olevan kytkimen sijainnin perusteella tieto siirtyy dekooderiin ja vastaava valo vaihtuu.

Kaksi relemoduulia saa virtansa 7805-säätimen tarjoamasta 5 V: n virtalähteestä ja tulotappi on kytketty dekooderimoduuliin. Kuormat kytketään relemoduulin kautta siten, että vain kun rele on suljettu, yhteys kuormaan on täydellinen.

Huomaa: 9 V: n pariston käyttäminen viritinvahvistimen virransyöttöön ei välttämättä toimi oikein, koska akku ei ole tehokas toimittamaan riittävästi virtaa relemoduulille. Käytä siinä tapauksessa 12 V: n akkua tai sovitinta.

Varoitus: Suurta varovaisuutta vaaditaan käsiteltäessä 220 V: n vaihtojännitettä. Varmista, että yhteys on piirin mukainen, ja aloittelijoille on suositeltavaa käyttää kytkentärasiaa (piikkirasia), jossa on sulake. Myös johtojesi tulisi olla suurempia, jotta ne voivat kuljettaa vaaditun virran eivätkä liitä kuormia, jotka kuluttavat yli 8 A virtaa.

RF-ohjattujen kodinkoneiden työskentely:

Kuten näimme, projektin piiri on hyvin yksinkertainen ja se voidaan helposti liittää leipälautaan. Tämä piiri on rakennettu ilman mikro-ohjainta. Olen käyttänyt kahta leipätaulua, yhtä lähetinosaa ja toista vastaanotinosaa varten. Olen myös käyttänyt kahta AC-lamppua projektin esittelemiseen. Kun olet tehnyt liitännät, kokoonpanon pitäisi näyttää jotain alla olevalta.

Tässä 9 V: n paristolla toimiva leipälauta on lähetinpiiri ja toinen 12 V: n virtalähteen (ei esitetty kuvassa) viritinvahvistin. Verkkovirta otetaan yllä olevasta mustasta liitäntäkotelosta. Meillä on myös kaksi releitä, jotka ohjaavat kahta vaihtovirtaa itsenäisesti. Keltainen johto muodostaa vaiheliitännän ja vihreä johto on neutraali liitäntä.

Kun virta kytketään molempiin piireihin, voimme alkaa vaihtaa vaihtovirta kuormia käyttämällä lähetinpiirin kahta kytkintä. Kun kytkin on suljettu, se yhdistää kooderin IC nastan D13 maahan ja tämä arvo lähetetään dekooderi IC: lle RF-välineen kautta.

Sen jälkeen kun dekooderi on vastaanottanut, D13: n arvo tekee myös sen D11-nastasta nollan. Tämä tarkoittaa, että relemoduulin tulotappiin ei syötetä jännitettä ja vaihelanka kytketään Common (Com) - ja normaalisti suljetun (NC) liittimien kautta. Sama tapahtuu vise versa sammutettaessa kuorma.

Voit nyt pelata tätä asetusta vaihtamalla kytkimiä ja myös AC-kuormasi tulisi vaihtaa vastaavasti. Näiden moduulien toiminta-alue voi laajentua (testattu jopa 3 metriin) käyttämällä lähetinmoduulin antennia. Katso alla oleva video esittelyä varten.

Toivottavasti pidit projektista ja nautit rakentamaan jotain vastaavaa. Jos sinulla on epäilyksiä, voit lähettää ne foorumeillemme tai alla oleviin kommentteihin. Tapaamme toisessa mielenkiintoisessa projektissa siihen asti onnellinen automatisointi.