Rf nadzorovani gospodinjski aparati

Domača avtomatizacija je bila vedno vroča tema o učenju ali delu. Res je super brezžično krmiliti naprave z izmeničnim tokom. Za to obstaja veliko načinov, domišljija pa je meja. V tem projektu se bomo naučili najpreprostejšega in najpreprostejšega načina za gradnjo projekta brezžične avtomatizacije doma, v katerem lahko preklapljamo izmenične obremenitve z uporabo oddajnega in sprejemnega modula 433 MHz RF. Ta projekt ne vključuje nobenega mikrokrmilnika; zato ni potrebno programiranje in ga je mogoče razviti na tabli. Sliši se preprosto, prav !! Torej, zgradimo ga.

V preteklosti smo pokrivali številne vrste avtomatizacije domov z uporabo različnih tehnologij in mikrokrmilnikov, kot so:

• DTMF avtomatizacija na domu
• Domača avtomatizacija na osnovi GSM z uporabo Arduina
• Domača avtomatizacija, ki jo nadzoruje računalnik z uporabo Arduina
• Brezžična nadzorna avtomatizacija doma z uporabo 8051
• IR daljinsko vodena avtomatizacija doma z uporabo Arduina
• projekt avtomatizacije doma z uporabo MATLAB in Arduino
• RF daljinsko vodene LED z Raspberry Pi
• Pametna telefonska avtomatizacija, ki jo nadzira Arduino
• Domača avtomatizacija z glasovnim nadzorom z uporabo ESP8266 in aplikacije Android

Materiali, potrebni za projekt gospodinjskih aparatov, nadzorovanih z RF:

1. 433 MHz RF oddajnik in sprejemnik
2. IC dekodirnik HT12D
3. IC-dajalnik HT12E
4. 5V relejni modul (2Nos)
5. Stikalo za izklop (2 št.)
6. 1M ohm, 47K ohm upor
7. 7805 Regulator napetosti
8. 9V baterija (2Nos)
9. Krušna plošča (2Nos)
10. Priključna žica

433MHz RF-oddajniški modul:

Naj pred koncem projekta na kratko predstavim te RF module. Izraz RF pomeni " radijska frekvenca ". Modul RF-oddajnika bo vedno deloval v paru, kar pomeni, da za pošiljanje in pošiljanje podatkov potrebuje oddajnik in sprejemnik. Oddajnik lahko pošlje samo informacije in sprejemnik in jih lahko samo sprejme, tako da se lahko podatki vedno pošiljajo z enega konca na drugega, ne pa tudi obratno.

Modul oddajnika je sestavljen iz treh zatičev, in sicer Vcc, Din in ozemljitve, kot je prikazano zgoraj. Zatič Vcc ima široko območje vhodne napetosti od 3V do 12V. Oddajnik porabi najmanj tok 9mA in lahko med prenosom doseže tudi 40mA. Sredinski zatič je podatkovni zatič, na katerega se pošlje signal, ki ga je treba poslati. Ta signal se nato modulira z uporabo ASK (Amplitude Shift Keying) in nato pošlje v eter s frekvenco 433MHz. Hitrost prenosa podatkov je približno 10Kbps.

Modul sprejemnika ima štiri zatiče, in sicer Vcc, Dout, Linear out in Ground, kot je prikazano zgoraj. Zatič Vcc se napaja z reguliranim 5V napajanjem. Delovni tok tega modula je manjši od 5,5 mA. Zatiči Dout in Linear out sta skupaj kratko zaprti, da sprejemajo signal 433 MHz iz zraka. Ta signal se nato demodulira za pridobitev podatkov in pošlje skozi podatkovni zatič.

Preverite naše druge projekte z uporabo RF parov:

• RF nadzorovani robot
• Vezje pretvornika IR v RF
• RF daljinsko vodene LED z Raspberry Pi

Potreba po kodirniku in dekoderju:

RF moduli lahko delujejo tudi brez uporabe kodirnih in dekodirnih modulov. Preprosto vklopite oba modula z ustrezno zgoraj omenjeno napetostjo. Zdaj postavite Din-pin na oddajniku visoko in ugotovili boste, da je tudi Dout-pin na sprejemniku visoko. Toda ta metoda ima veliko pomanjkljivost. Na strani pošiljatelja imate lahko samo en gumb in na strani sprejemnika en izhod. To ne bo pomagalo pri izdelavi boljših projektov, zato uporabljamo modul dajalnika in dekodirnika.

HT12D in HT12E sta 4-bitni modul dajalnika in dekodirnika. To pomeni, da lahko naredimo (2 ^ 4 = 16) 16 različnih kombinacij vhodov in izhodov. To so 18-pin IC, ki lahko delujejo med 3V in 12V vhodnega napajanja. Kot rečeno, imajo 4-podatkovni bit in 8-naslovni bit, mora biti teh 8 naslovnih bitov enako nastavljeno tako na kodirniku kot na dekodirniku, da bodo delovali v paru.

Od 4-podatkovnega bita bomo v tem projektu za predstavitev uporabili le dva. Uporabite lahko vse štiri in nadzorujete štiri AC naprave z istim vezjem. Dodati morate le še dva modula releja.

5V relejni modul:

Kot smo že omenili, bomo za nadzor AC napetosti uporabljali dva 5V relejna modula. Izraz "5V" tukaj predstavlja napetost, potrebno za sprožitev releja. 5V relejni modul, uporabljen v tem projektu, je prikazan spodaj.

Naše vezje deluje pri 5V in potrebujemo nekaj za nadzor 220V AC obremenitve, tu je rele priročen. Ta rele, ko se sproži s 5V, bo preklopil elektromehansko stikalo; to elektromehansko stikalo lahko napaja 220V AC do 10A toka. Tako je naš AC tok mogoče priključiti na sponke releja.

To vezje lahko zgradimo tudi brez uporabe relejnega modula. V tem primeru bi morali uporabiti dodaten tranzistor, kot je BC547, in ga s pomočjo trenutnega omejevalnega upora uvesti na njegovo osnovo.

Shema vezja in razlaga:

Za ta RF nadzorovani sistem za avtomatizacijo doma obstajata dve vezalni shemi, ena za RF oddajnik kot RF daljinski upravljalnik za gospodinjske aparate in ena za RF sprejemnik, kjer so priključene izmenične obremenitve. Pred tem smo podrobno razložili vezje RF oddajnika in sprejemnika.

Vezje RF oddajnika:

Vezje RF sprejemnika:

Kot lahko vidite, je oddajniško vezje sestavljeno iz dajalnika IC, sprejemniško vezje pa iz dekodirnega vezja. Ker oddajnik ne potrebuje reguliranega 5V, smo ga neposredno napajali z 9V baterijo. Medtem ko smo na strani sprejemnika uporabili 7805 + 5V napetostni regulator za regulacijo 5V iz 9V baterije.

Upoštevajte, da so naslovni biti od A0 do A7 na dajalniku in dekoderju IC utemeljeni. To pomeni, da sta oba na naslovu 0b00000000. Tako imata oba isti naslov in bosta delovala kot par.

Podatkovna zatiča D10 in D11 (nožici 12 in 13) sta priključena na stikala na strani dajalnika in na relejske module na strani dekodirnika. Glede na položaj stikala na strani dajalnika se informacije prenesejo v dekodirnik in ustrezna lučka se preklopi.

Dva relejna modula se napajata iz napajalnika 5V, ki ga zagotavlja regulator 7805, vhodni zatič pa je povezan z modulom dekodirnika. Tovori so povezani prek relejskega modula, tako da bo povezava z bremenom zaključena šele, ko bo rele zaprt.

Opomba: Uporaba 9V baterije za napajanje sprejemnika morda ne bo delovala pravilno, ker baterija ni močna za napajanje dovolj toka za relejni modul. V tem primeru uporabite 12V baterijo ali adapter.

Opozorilo: Pri ravnanju z napetostjo 220 V je potrebna velika previdnost. Prepričajte se, da je povezava skladna z vezjem, za začetnike pa je priporočljivo uporabiti razvodno omarico (spiralna omarica), v kateri je varovalka. Tudi vaše žice morajo biti višjega profila, da lahko prenašajo potrebni tok in ne povezujejo obremenitev, ki porabijo več kot tok 8A.

Delovanje gospodinjskih aparatov, nadzorovanih z RF:

Kot smo videli, je vezje projekta zelo preprosto in ga je mogoče enostavno povezati v ploščo, to vezje je zgrajeno brez mikrokrmilnika. Uporabil sem dve plošči, eno za oddajni del in drugo za sprejemni del. Za predstavitev projekta sem uporabil tudi dve AC žarnici. Ko končate s povezavami, mora biti nastavitev videti kot spodaj.

Tu je plošča, ki jo napaja 9V baterija, oddajniško vezje, druga, ki jo napaja 12V adapter (ni prikazan na sliki), pa je sprejemniški modul. Napajalnik se napaja iz zgoraj prikazane črne razvodne omarice. Na voljo imamo tudi dva releja za neodvisno krmiljenje dveh AC obremenitev. Rumena žica tvori fazni priključek, zelena pa nevtralna povezava.

Ko vklopimo oba vezja, lahko začnemo preklapljati izmenične obremenitve z uporabo dveh stikal na vezju oddajnika. Ko je stikalo eno zaprto, poveže zatič D13 IC dajalnika z maso in ta vrednost se prek RF medija pošlje v IC dekodirnika.

Ko dekoder prejme vrednost D13, je tudi njegov pin D11 nič. To pomeni, da na vhodni zatič relejskega modula ni podana napetost, fazna žica pa bo priključena preko skupnih (Com) in normalno zaprtih (NC) sponk. Enako se zgodi v obratni smeri, če izklopimo tovor.

Zdaj se lahko poigrate s to nastavitvijo tako, da preklopite stikala in tudi ustrezne preklapljate izmenične obremenitve. Doseg teh modulov bi se lahko razširil (preizkušen do 3 metre) z uporabo antene na oddajnem modulu. Oglejte si spodnji video za popolno predstavitev.

Upam, da vam je bil projekt všeč in ste uživali pri gradnji česa podobnega. Če dvomite, jih lahko objavite na naših forumih ali v spodnjih komentarjih. Srečali se bomo pri še enem zanimivem projektu do takrat vesele avtomatizacije.