Rf контролирани домакински уреди

Автоматизацията на дома винаги е била вълнуваща тема за учене или работа. Наистина е страхотно да управлявате безжично уредите с променлив ток. Има много начини да направите това и въображението е границата. В този проект ще научим най-простия и лесен начин за изграждане на проект за безжична домашна автоматизация, в който можем да превключваме променливотоковото натоварване с помощта на 433 MHz RF трансмитер и приемник модул. Този проект не включва никакъв микроконтролер; следователно не се изисква програмиране и може да се разработи на макет. Звучи просто правилно !! Така че нека го изградим.

По-рано обхващахме много видове домашна автоматизация, използвайки различни технологии и микроконтролери като:

DTMF базирана домашна автоматизация
GSM базирана домашна автоматизация, използваща Arduino
Компютърна автоматизирана домашна автоматизация с помощта на Arduino
Контролирана от Bluetooth автоматизация на дома чрез 8051
IR дистанционно управлявана домашна автоматизация, използваща Arduino
проект за автоматизация на дома с използване на MATLAB и Arduino
RF дистанционно управлявани светодиоди, използващи Raspberry Pi
Автоматизация на дома, контролирана от Smart Phone с помощта на Arduino
Гласово контролирана домашна автоматизация с помощта на ESP8266 и Android App

Необходими материали за проект за домакински уреди, контролирани от RF:

433 MHz RF предавател и приемник
IC12 декодер HT12D
HT12E IC Encoder IC
5V релеен модул (2Nos)
Натиснете превключвател за изключване (2 Nos)
1M ом, 47K ом резистор
7805 Регулатор на напрежение
9V батерия (2Nos)
Дъска за хляб (2Nos)
Свързващ проводник

433MHz RF трансмитер и приемник модул:

Позволете ми да дам кратко въведение в тези RF модули, преди да вляза в проекта. Терминът RF означава „ Радиочестота “. RF радиоприемник модул винаги ще работи в двойка, което е необходимо предавател и приемник за изпращане и изпращане на данни. Предавателят може да изпраща само информация и приемник и може само да я получава, така че данните винаги могат да се изпращат от единия край до другия, а не обратното.

Модулът на предавателя се състои от три щифта, а именно Vcc, Din и земя, както е показано по-горе. Vcc щифтът има широк диапазон входно напрежение от 3V до 12V. Предавателят консумира минимален ток от 9 mA и може да достигне до 40 mA по време на предаване. Централният щифт е щифтът за данни, към който се изпраща сигналът за предаване. След това този сигнал се модулира с помощта на ASK (Amplitude Shift Keying) и след това се изпраща в ефир на честота 433MHz. Скоростта, с която може да предава данни, е около 10Kbps.

Модулът на приемника има четири щифта, а именно Vcc, Dout, Linear out и Ground, както е показано по-горе. Vcc щифтът трябва да се захранва с регулирано захранване от 5V. Работният ток на този модул е по-малък от 5,5 mA. Изводите Dout и Linear out са късо съединени, за да получат 433Mhz сигнал от въздуха. След това този сигнал се демодулира, за да се получат данните и се изпраща през щифта за данни.

Проверете другите ни проекти, използвайки RF двойка:

RF контролиран робот
IR към RF конверторна верига
RF дистанционно управлявани светодиоди, използващи Raspberry Pi

Нужда от енкодер и декодери:

RF модулите могат да функционират и без нужда от модули за кодиране и декодиране. Просто захранвайте двата модула със съответното напрежение, споменато по-горе. Сега, направете щифта Din на предавателя висок и ще откриете, че щифтът Dout на приемника също отива високо. Но има голям недостатък в този метод. Можете да имате само един бутон от страната на подателя и един изход от страната на приемника. Това няма да помогне за изграждането на по-добри проекти, затова използваме модулите за кодиране и декодиране.

HT12D и HT12E са битови кодиращи и декодиращи модули с 4 данни. Това означава, че можем да направим (2 ^ 4 = 16) 16 различни комбинации от входове и изходи. Това са 18-пинови интегрални схеми, които могат да работят между 3V до 12V входно захранване. Както казахме, че имат бит с 4 данни и бит с 8 адреса, тези 8 бита за адреси трябва да бъдат зададени еднакво както на кодера, така и на декодера, за да работят като двойка.

От бита с 4 данни ще използваме само два в този проект за демонстрационни цели. Можете да използвате всичките четири и да управлявате четири AC уреда с една и съща верига. Трябва само да добавите още два модула за реле.

5V релеен модул:

Както споменахме по-рано, ще използваме два 5V релейни модула за управление на променливотоковите натоварвания. Терминът "5V" тук представлява напрежението, необходимо за задействане на релето. Модулът за реле от 5V, използван в този проект, е показан по-долу.

Нашата верига работи при 5V и имаме нужда от нещо, което да контролира 220V AC натоварване, тук реле е полезно. Това реле, когато се задейства с 5V, ще превключва електромеханичен превключвател; този електромеханичен превключвател е в състояние да свещи 220V AC до 10A ток. Следователно нашият променлив товар може да бъде свързан към клемите на релето.

Ние също можем да изградим тази схема без да използваме релеен модул. В този случай ще трябва да използвате допълнителен транзистор като BC547 и да го задвижвате с резистор за ограничаване на тока към неговата основа.

Електрическа схема и обяснение:

Има две схеми на веригата за тази система за автоматизирана домашна автоматизация, една за RF предавател като RF дистанционно управление за домакински уреди и една за RF приемник, където са свързани AC променливи товари. По-рано обяснихме подробно схемата на RF предавателя и приемника.

RF верига на предавателя:

RF схема на приемника:

Както можете да видите, веригата на предавателя се състои от интегралната схема на енкодера, а схемата на приемника се състои от интегралната схема на декодера. Тъй като предавателят не се нуждае от регулирано 5V, ние го захранваме директно с 9V батерия. Докато в страната на приемника сме използвали регулатор на напрежение 7805 + 5V за регулиране на 5V от 9V батерия.

Забележете, че адресните битове от A0 до A7 както на енкодера, така и на декодера IC са заземени. Това означава, че и двамата се съхраняват на адрес 0b00000000. По този начин и двамата споделят един и същ адрес и ще действат като двойка.

Пиновете за данни D10 и D11 (изводи 12 и 13) са свързани към превключватели от страната на енкодера и към релейни модули от страна на декодера. Въз основа на позицията на превключвателя от страната на енкодера информацията ще бъде прехвърлена в декодера и съответната светлина ще бъде превключена.

Двата релейни модула се захранват от 5V захранване, осигурено от регулатора 7805 и входният щифт е свързан към модула за декодиране. Товарите се свързват чрез релейния модул, така че само когато релето е затворено, връзката към товара ще бъде завършена.

Забележка: Използването на 9V батерия за захранване на приемника може да не работи правилно, тъй като батерията не е мощна за доставяне на достатъчно ток за релейния модул. В този случай използвайте 12V батерия или адаптер.

Внимание: Необходимо е голямо внимание при работа с 220V променливо напрежение. Уверете се, че връзката е в съответствие с веригата и за начинаещи се препоръчва да използвате разпределителна кутия (Spike box), която има предпазител в нея. Също така вашите проводници трябва да бъдат с по-висок габарит, така че да могат да носят необходимия ток и да не свързват товари, които консумират повече от 8А ток.

Работа с домакински уреди, контролирани от RF:

Както видяхме, схемата на проекта е много проста и може лесно да бъде свързана в макет, тази схема е изградена без никакъв микроконтролер. Използвал съм две макетни плочи, едната за предавателната част, а другата за приемната. Използвал съм и две AC лампи, за да демонстрирам проекта. След като приключите с връзките, настройката трябва да изглежда като нещо по-долу.

Тук макетът, захранван от 9V батерия, е предавателната верига, а другият захранван от 12V адаптер (не е показан на снимката) е приемният модул. Захранването с променлив ток се взема от показаната по-горе черна кутия за свързване. Разполагаме и с две релета за независим контрол на двете AC натоварвания. Жълтата жица съставлява фазовата връзка, а зелената е неутралната връзка.

След като включим и двете вериги, можем да започнем да превключваме натоварванията с променлив ток, като използваме двата превключвателя, присъстващи на веригата на предавателя. Когато ключът е затворен, той свързва щифта D13 на IC на енкодера към земята и тази стойност се изпраща към IC на декодера чрез RF среда.

След като декодерът получи стойността на D13 също прави неговия D11 пин да бъде нула. Това означава, че на входния щифт на релейния модул не се подава напрежение и фазовият проводник ще бъде свързан чрез общите (Com) и нормално затворените (NC) клеми. Същото се случва и в обратното, за да изключите товара.

Вече можете да играете около тази настройка, като превключвате вашите превключватели и вашите AC натоварвания също трябва да се превключват съответно. Обхватът на тези модули може да се разшири (тестван до 3 метра) с помощта на антена на предавателния модул. Проверете видеото по-долу за пълна демонстрация.

Надявам се, че проектът ви е харесал и ви е харесало да изградите нещо подобно. Ако имате някакви съмнения, можете да ги публикувате на нашите форуми или в коментарите по-долу. Ще се срещнем в друг интересен проект дотогава щастлива автоматизация.