RF vezérlésű háztartási készülékek

Az otthoni automatizálás mindig is nagy érdeklődésre számot tartó téma volt, amelyet meg kellett tanulni vagy amin dolgozni kellett. Nagyon jó, hogy vezeték nélkül vezérelhetjük a váltakozó áramú készülékeket. Ennek sokféle módja van, és a képzelet a határ. Ebben a projektben megtanuljuk a vezeték nélküli otthoni automatizálási projekt felépítésének legegyszerűbb és legegyszerűbb módját, amelyben 433 MHz-es RF adó és vevő modul segítségével váltani tudjuk az AC terheléseket. Ez a projekt nem tartalmaz mikrovezérlőt; ezért nincs szükség programozásra, és kenyérlapon fejleszthető. Jól hangzik, igaz !! Tehát építsük meg.

Korábban számos típusú otthoni automatizálást vizsgáltunk különböző technológiák és mikrovezérlők használatával, például:

• DTMF alapú otthoni automatizálás
• GSM alapú otthoni automatizálás Arduino segítségével
• PC vezérlésű otthoni automatizálás Arduino használatával
• Bluetooth vezérlésű otthoni automatizálás a 8051 segítségével
• IR távirányítású otthoni automatizálás Arduino segítségével
• otthoni automatizálási projekt a MATLAB és az Arduino segítségével
• RF távirányítós LED-ek a Raspberry Pi használatával
• Okos telefon vezérelt otthoni automatizálás az Arduino segítségével
• Hangvezérelt otthoni automatizálás az ESP8266 és az Android App segítségével

Az RF vezérlésű háztartási készülékek projektjéhez szükséges anyagok:

1. 433 MHz-es RF adó és vevő
2. HT12D dekóder IC
3. HT12E kódoló IC
4. 5V relé modul (2Nos)
5. Push off kapcsoló (2 nos)
6. 1M ohm, 47K ohm ellenállás
7. 7805 feszültségszabályozó
8. 9V-os akkumulátor (2Nos)
9. Kenyérlap (2Nos)
10. Csatlakozó vezeték

433MHz RF adó és vevő modul:

Hadd mutassak be röviden ezeknek az RF moduloknak, mielőtt belekezdenék a projektbe. Az RF kifejezés „ rádiófrekvenciát ” jelent. Az RF adó-vevő modul mindig olyan párban fog működni, amelyhez adó és vevő kell az adatok küldéséhez és küldéséhez. Az adó csak információkat és egy vevőt küldhet, és csak azokat fogadhatja, így az adatok mindig az egyik végéből a másikba küldhetők, és nem fordítva.

Az adó modul három csapból áll, nevezetesen a Vcc-ből, a Din-ből és a földelésből, a fent látható módon. A Vcc tű széles tartományú bemeneti feszültséggel rendelkezik, 3 V és 12 V között. Az adó legalább 9mA áramot fogyaszt, és az átvitel során akár 40mA is felmehet. A középső csap az az adatcsap, amelyhez az átviteli jelet elküldi. Ezt a jelet ezután az ASK (Amplitude Shift Keying) segítségével modulálják, majd 433MHz frekvencián sugározzák. Az adatátvitel sebessége kb. 10Kbps.

A vevő modulnak négy csapja van, nevezetesen Vcc, Dout, Linear out és Ground, a fentieknek megfelelően. A Vcc tűt szabályozott 5 V-os tápellátással kell ellátni. Ennek a modulnak az üzemi árama kevesebb, mint 5,5 mA. A Dout és a Linear out csapok rövidre vannak zárva, hogy a 433 MHz-es jelet levegőből fogadják. Ezt a jelet ezután demodulálják az adatok megszerzéséhez, és az adatcsapon keresztül küldik ki.

Ellenőrizze a többi projektünket az RF pár használatával:

• RF vezérelt robot
• IR-RF átalakító áramkör
• RF távirányítós LED-ek a Raspberry Pi használatával

A kódoló és a dekóderek igénye:

Az RF modulok Encoder és Decoder modulok nélkül is működhetnek. Egyszerűen kapcsolja be mindkét modult a fent említett megfelelő feszültséggel. Most tegye magasra az adó tápegységén lévő Din csapot, és úgy találja, hogy a vevőn lévő Dout tű is magasra megy. De ennek a módszernek nagy hátránya van. Csak egy gomb lehet a feladó oldalán és egy kimenet a vevő oldalán. Ez nem segít jobb projektek felépítésében, ezért a kódoló és a dekóder modulokat alkalmazzuk.

A HT12D és a HT12E 4 adatbit kódoló és dekóder modul. Ez azt jelenti, hogy 16 különböző be- és kimenet kombinációt készíthetünk (2 ^ 4 = 16). Ezek 18 tűs IC-k, amelyek 3 V és 12 V bemeneti tápegység között működhetnek. Mint említettük, hogy 4 és 8 címes bitjük van, ezt a 8 címbitet ugyanúgy kell beállítani a kódolón és a dekóderen is, hogy párban működjenek.

A 4 adatból álló bitből csak kettőt fogunk használni ebben a projektben demonstrációs célokra. Használhatja mind a négy, mind pedig négy váltakozó áramú készüléket ugyanazzal az áramkörrel. Csak hozzá kell adnia még két Relay modult.

5V relé modul:

Mint korábban említettük, két 5 V-os relé modult fogunk használni az AC terhelések szabályozására. Az „5V” kifejezés itt a relé beindításához szükséges feszültséget jelenti. Az ebben a projektben használt 5V-os relés modul az alábbiakban látható.

Áramkörünk 5 V feszültségen működik, és szükségünk van valamire a 220 V váltakozó áram terhelésének szabályozásához, itt hasznos a relé. Ez a relé 5 V-val aktiválva kapcsol egy elektromechanikus kapcsolót; ez az elektromechanikus kapcsoló képes 220V AC gyújtására 10A áramig. Ennélfogva váltóáramú terhelésünk a relé kapcsaira köthető.

Relé modul használata nélkül is felépíthetjük ezt az áramkört. Ebben az esetben egy további tranzisztort kell használnia, mint a BC547, és áramkorlátozó ellenállással kell meghajtania az alapjához.

Áramkör és magyarázat:

Ennek az RF vezérlésű otthoni automatizálási rendszernek két áramköri diagramja van, az egyik az RF adó számára, mint RF távvezérlő a háztartási gépek számára, és egy az RF vevő számára, ahol váltakozó áramú terhelések vannak csatlakoztatva. Korábban részletesen ismertettük az RF adó és vevő áramkört.

RF adó áramkör:

RF vevő áramkör:

Amint láthatja, az adó áramköre az Encoder IC-ből, a vevő áramkör pedig a Decoder IC-ből áll. Mivel az adónak nincs szüksége szabályozott 5 V-ra, ezért közvetlenül 9 V-os akkumulátorral tápláljuk. Míg a vevő oldalon 7805 + 5V feszültségszabályozóval szabályoztuk az 5V-ot a 9V-os akkumulátorból.

Figyelje meg, hogy az A0 – A7 címbitek mind a kódoló, mind a dekóder IC-n vannak földelve. Ez azt jelenti, hogy mindkettőt a 0b00000000 címen tartják. Így mindkettőnek ugyanaz a címe, és párként fognak viselkedni.

A D10 és D11 adatcsapok (12. és 13. érintkezők) a kódoló oldalán lévő kapcsolókhoz és a dekóder oldali relé modulokhoz vannak csatlakoztatva. A kódoló oldali kapcsoló helyzete alapján az információ átkerül a dekóderbe, és a megfelelő fény bekapcsol.

A két relemodul a 7805-ös szabályozó által biztosított 5 V-os tápellátásból származik, és a bemeneti tű csatlakozik a dekóder modulhoz. A terheléseket a Relé modulon keresztül kötik össze, így csak a relé zárásakor lesz teljes a kapcsolat a terheléssel.

Megjegyzés: Előfordulhat, hogy 9 V-os akkumulátor használata a vevőegység áramellátásához nem működik megfelelően, mivel az akkumulátor nem elégséges ahhoz, hogy elegendő áramot szolgáltasson a relé modul számára. Ebben az esetben használjon 12 V-os akkumulátort vagy adaptert.

Figyelem: Nagy elővigyázatosság szükséges a 220 V AC feszültség kezelése során. Győződjön meg arról, hogy a csatlakozás áramkör szerint történik, és kezdőknek ajánlott olyan csatlakozódobozt (tüskedobozt) használni, amelyben van biztosíték. A vezetékeinek is nagyobb méretűnek kell lenniük, hogy el tudják vinni a szükséges áramot, és ne csatlakoztassanak olyan terheléseket, amelyek 8A-nál nagyobb áramot fogyasztanak.

RF vezérlésű háztartási gépek működése:

Mint láttuk, a projekt áramköre nagyon egyszerű és könnyen csatlakoztatható egy kenyérlapba, ez az áramkör mikrokontroller nélkül épül fel. Két panelt használtam, az egyiket az adóhoz, a másikat a vevőhöz. Két váltakozó áramú lámpát is használtam a projekt bemutatására. Miután végzett a kapcsolatokkal, a beállításnak valami hasonlónak kell lennie, mint az alábbiakban.

Itt az a kenyérlap, amelyet a 9 V-os akkumulátor táplál, az adó áramkör, a másik pedig a 12 V-os adapter által táplált (képen nem látható) a vevő modul. Az áramellátás a fent látható fekete csatlakozódobozból történik. Két relénk is van a két váltóáramú terhelés önálló vezérlésére. A sárga vezeték alkotja a fázis csatlakozást, a zöld vezeték pedig a semleges kapcsolatot.

Miután bekapcsoljuk mindkét áramkört, elkezdhetjük váltani az AC terhelést az adó áramkörében található két kapcsoló segítségével. Amikor az egyik kapcsoló zárva van, az IC kódoló D13 érintkezõjét a földhöz köti, és ezt az értéket az RF közegen keresztül elküldi a dekóder IC-nek.

Miután a dekóder megkapta, a D13 értéke szintén nullává teszi a D11 tűt. Ez azt jelenti, hogy nincs feszültség adva a relemodul bemeneti tűjére, és a fázisvezeték a Common (Com) és a normálisan zárt (NC) sorkapcsokon keresztül csatlakozik. Ugyanez történik vise versa-ban a terhelés kikapcsolása érdekében.

Most már játszhatja ezt a beállítást úgy, hogy kapcsolja a kapcsolókat, és az AC terheléseket is ennek megfelelően kell váltani. Ezeknek a moduloknak a hatósugara kibővülhet (akár 3 méterig tesztelve) az adómodulon található antenna használatával. A teljes bemutatóért nézze meg az alábbi videót.

Remélem tetszett a projekt, és élvezett valami hasonló építését. Ha kétségei vannak, közzéteheti őket fórumunkon vagy az alábbi megjegyzéseken. Találkozunk egy másik érdekes projekten, addig boldog automatizálással.