Rf riadené domáce spotrebiče

Domáca automatizácia bola vždy horúcou bzučiacou témou, na ktorej sa treba učiť alebo na ktorej pracovať. Bezdrôtové ovládanie striedavých spotrebičov je naozaj skvelé. Existuje veľa spôsobov, ako to urobiť, a limitom je predstavivosť. V tomto projekte sa naučíme najjednoduchší a najjednoduchší spôsob zostavenia projektu bezdrôtovej domácej automatizácie, v ktorom môžeme prepínať striedavé záťaže pomocou 433 MHz vysokofrekvenčného vysielača a prijímača. Tento projekt nezahŕňa žiadny mikrokontrolér; teda nie je potrebné žiadne programovanie a je možné ich vytvoriť na doske. Znie to jednoducho dobre !! Postavme to teda.

Predtým sme pokryli mnoho typov automatizácie domácnosti pomocou rôznych technológií a mikrokontrolérov, ako napríklad:

• Domáca automatizácia založená na DTMF
• Domáca automatizácia založená na GSM pomocou Arduina
• Domáca automatizácia riadená počítačom pomocou Arduina
• Bluetooth riadená domáca automatizácia pomocou 8051
• IR diaľkovo ovládaná domáca automatizácia pomocou Arduina
• projekt domácej automatizácie pomocou programov MATLAB a Arduino
• RF diaľkovo ovládané LED diódy pomocou Raspberry Pi
• Smart Phone Controlled Home Automation using Arduino
• Hlasom riadená domáca automatizácia pomocou ESP8266 a Android App

Materiály potrebné pre projekt domácich spotrebičov riadených RF:

1. 433 MHz RF vysielač a prijímač
2. Dekodér IC HT12D
3. Enkodér HT12E IC
4. 5V reléový modul (2Nos)
5. Vypínač (2 čísla)
6. 1M ohm, 47K ohm rezistor
7. Regulátor napätia 7805
8. 9V batéria (2Nos)
9. Chlebová doska (2Nos)
10. Pripojovací drôt

433 MHz modul RF vysielača a prijímača:

Pred vstupom do projektu mi dovoľte stručne predstaviť tieto RF moduly. Pojem RF znamená „ rádiová frekvencia “. Modul RF vysielača a prijímača bude vždy fungovať vo dvojici, čo znamená, že na vysielanie a odosielanie údajov potrebuje vysielač a prijímač. Vysielač môže odosielať iba informácie a prijímač a môže ich iba prijímať, takže údaje je možné vždy odosielať z jedného konca na druhý, a nie naopak.

Modul vysielača sa skladá z troch pinov, menovite Vcc, Din a zem, ako je uvedené vyššie. Pin Vcc má široké vstupné napätie od 3 V do 12 V. Vysielač spotrebúva minimálny prúd 9 mA a počas prenosu môže ísť až k 40 mA. Stredový kolík je dátový kolík, do ktorého sa odosiela signál, ktorý sa má prenášať. Tento signál sa potom moduluje pomocou ASK (Amplitude Shift Keying) a potom sa vysiela na vzduchu s frekvenciou 433 MHz. Rýchlosť, akou dokáže prenášať údaje, sa pohybuje okolo 10 kb / s.

Modul Prijímač má štyri čapy a to Vcc, doute, lineárne von a krajiny, ako je znázornené vyššie. Kolík Vcc by mal byť napájaný regulovaným napájaním 5 V. Prevádzkový prúd tohto modulu je menší ako 5,5 mA. Kolíky Dout a Linear out sú skratované, aby prijali signál 433 MHz zo vzduchu. Tento signál sa potom demoduluje, aby sa získali údaje, a odošle sa cez dátový kolík.

Skontrolujte naše ďalšie projekty pomocou RF páru:

• RF riadený robot
• Obvod prevádzača IR na RF
• RF diaľkovo ovládané LED diódy pomocou Raspberry Pi

Potreba kódovača a dekodéra:

RF moduly môžu fungovať aj bez potreby modulov kódovača a dekodéra. Jednoducho zapnite obidva moduly zodpovedajúcim vyššie uvedeným napätím. Teraz urobte kolík Din na vysielači vysoko a zistíte, že kolík Dout na prijímači tiež ide vysoko. Táto metóda však má veľkú nevýhodu. Môžete mať iba jedno tlačidlo na strane odosielateľa a jeden výstup na strane prijímača. To nepomôže pri vytváraní lepších projektov, preto využívame moduly kódovacieho zariadenia a dekodéra.

HT12D a HT12E sú 4-dátové bitové kódovacie a dekódovacie moduly. To znamená, že môžeme vytvoriť (2 ^ 4 = 16) 16 rôznych kombinácií vstupov a výstupov. Jedná sa o 18kolíkové integrované obvody, ktoré môžu pracovať medzi vstupným napájaním 3 V až 12 V. Ako už bolo povedané, majú 4-dátový bit a 8-adresový bit, týchto 8 adresových bitov musí byť nastavených rovnako na kódovači aj dekodéri, aby fungovali ako pár.

Z 4-dátového bitu použijeme v tomto projekte na demonštračné účely iba dva. Môžete použiť všetky štyri a ovládať štyri AC spotrebiče s rovnakým obvodom. Musíte len pridať ďalšie dva reléové moduly.

5V reléový modul:

Ako už bolo spomenuté vyššie, na riadenie striedavého zaťaženia budeme používať dva 5V reléové moduly. Pojem „5V“ tu predstavuje napätie potrebné na spustenie relé. 5V reléový modul použitý v tomto projekte je uvedený nižšie.

Náš obvod pracuje na 5 V a potrebujeme niečo na riadenie záťaže 220 V str., Tu prichádza vhod relé. Toto relé, keď je aktivované 5 V, prepne elektromechanický spínač; tento elektromechanický spínač je schopný napájať prúd 220 V st. až do 10 A. Preto môže byť naša záťaž AC pripojená na svorky relé.

Tento obvod môžeme zostaviť aj bez použitia reléového modulu. V takom prípade by ste museli použiť ďalší tranzistor, ako je BC547, a riadiť ho pomocou rezistora obmedzujúceho prúd na jeho základňu.

Schéma zapojenia a vysvetlenie:

Pre tento RF automatizovaný domáci automatizačný systém existujú dve schémy zapojenia, jedno pre RF vysielač ako RF diaľkové ovládanie pre domáce spotrebiče a druhé pre RF prijímač, kde sú pripojené AC záťaže. Predtým sme podrobne vysvetlili obvod RF vysielača a prijímača.

Obvod RF vysielača:

Obvod RF prijímača:

Ako vidíte, obvod vysielača sa skladá z integrovaného obvodu dekodéra a obvod prijímača sa skladá z dekodéra integrovaného obvodu. Pretože vysielač nepotrebuje regulovaných 5V, priamo sme ho napájali 9V batériou. Zatiaľ čo na strane prijímača sme použili regulátor napätia 7805 + 5V na reguláciu 5V z 9V batérie.

Všimnite si, že bity adresy A0 až A7 na kodéri aj dekodéri IC sú uzemnené. To znamená, že sú obaja uchovávaní na adrese 0b00000000. Týmto spôsobom zdieľajú obaja rovnakú adresu a budú fungovať ako pár.

Dátové kolíky D10 a D11 (kolíky 12 a 13) sú pripojené k prepínačom na strane kódovacieho zariadenia a k reléovým modulom na strane dekodéra. Na základe polohy prepínača na strane kódovacieho zariadenia sa informácie prenesú do dekodéra a príslušné svetlo sa prepne.

Dva reléové moduly sú napájané z 5 V napájaného regulátorom 7805 a vstupný kolík je pripojený k dekódovaciemu modulu. Zaťaženia sú pripojené cez modul relé, takže pripojenie k záťaži bude dokončené až po zatvorení relé.

Poznámka: Používanie 9V batérie na napájanie prijímača nemusí fungovať správne, pretože batéria nie je silná na to, aby dodávala dostatočný prúd pre reléový modul. V takom prípade použite 12 V batériu alebo adaptér.

Varovanie: Pri manipulácii s napätím 220V AC je potrebná veľká opatrnosť. Uistite sa, že pripojenie je podľa obvodu a pre začiatočníkov sa odporúča použiť spojovaciu skrinku (Spike box), ktorá má v sebe poistku. Vaše vodiče by tiež mali mať vyšší prierez, aby uniesli požadovaný prúd a nepripojili záťaže, ktoré spotrebúvajú prúd viac ako 8A.

Práca s RF riadenými domácimi spotrebičmi:

Ako sme videli, obvod projektu je veľmi jednoduchý a dá sa ľahko pripojiť do kontaktného poľa, tento obvod je zostavený bez mikrokontroléra. Použil som dve nepájivé pole, jednu pre vysielaciu časť a druhú pre prijímaciu časť. Na demonštráciu projektu som tiež použil dve žiarovky. Keď skončíte s pripojením, nastavenie by malo vyzerať ako niečo nižšie.

Tu je nepájivým panelom, ktorý je napájaný 9V batériou, obvod vysielača a druhý napájaný 12V adaptérom (nie je zobrazený na obrázku) je prijímačový modul. Napájanie striedavým prúdom je napájané z čiernej spojovacej skrinky zobrazenej vyššie. Máme tiež dve relé na nezávislé riadenie dvoch striedavých záťaží. Žltý vodič tvorí fázové pripojenie a zelený vodič je neutrálne.

Akonáhle zapneme obidva obvody, môžeme začať prepínať striedavé záťaže pomocou dvoch spínačov prítomných v obvode vysielača. Keď je prepínač uzavretý, spája pin D13 kódovacieho modulu IC so zemou a táto hodnota sa posiela do dekodéra IC cez vysokofrekvenčné médium.

Potom, čo dekodér prijme, hodnota D13 tiež spôsobí, že jeho pin D11 bude nulový. To znamená, že na vstupný kolík reléového modulu nie je napájané žiadne napätie a fázový vodič bude pripojený cez bežné (Com) a normálne zatvorené (NC) svorky. To isté sa deje pri vypínaní bremena naopak.

Toto nastavenie teraz môžete hrať prepnutím prepínačov a podľa toho by sa malo prepínať aj zaťaženie AC. Dosah týchto modulov sa mohol rozšíriť (testované až na 3 metre) použitím antény na vysielacom module. Kompletné ukážky nájdete na videu nižšie.

Dúfam, že sa vám projekt páčil a páčilo sa vám budovanie niečoho podobného. Ak máte pochybnosti, môžete ich zverejniť na našom fóre alebo v komentároch nižšie. Stretneme sa na ďalšom zaujímavom projekte dovtedy šťastnej automatizácie.