RF řízené domácí spotřebiče

Domácí automatizace byla vždy horkým bzučivým tématem, na kterém se můžete učit nebo na kterém pracovat. Bezdrátové ovládání střídavých spotřebičů je opravdu skvělé. Existuje mnoho způsobů, jak toho dosáhnout, a limitem je představivost. V tomto projektu se naučíme nejjednodušší a nejjednodušší způsob, jak vytvořit projekt bezdrátové domácí automatizace, ve kterém můžeme přepínat střídavé zátěže pomocí 433 MHz RF vysílacího a přijímacího modulu. Tento projekt nezahrnuje žádný mikrokontrolér; proto není nutné žádné programování a lze je vytvořit na prkénku. Zní to jednoduše správně !! Postavme to tedy.

Dříve jsme pokryli mnoho typů automatizace domácnosti pomocí různých technologií a mikrokontrolérů, jako jsou:

• Automatizace domácnosti na základě DTMF
• GSM domácí automatizace pomocí Arduina
• Počítačem řízená domácí automatizace pomocí Arduina
• Bluetooth řízená domácí automatizace pomocí 8051
• IR dálkově ovládaná domácí automatizace pomocí Arduina
• projekt domácí automatizace pomocí MATLAB a Arduino
• RF dálkově ovládané LED diody pomocí Raspberry Pi
• Smart Phone Controlled Home Automation using Arduino
• Hlasově ovládaná domácí automatizace pomocí ESP8266 a aplikace pro Android

Materiály potřebné pro projekt RF domácích spotřebičů:

1. 433 MHz RF vysílač a přijímač
2. Dekodér IC HT12D
3. IC kodéru HT12E
4. 5V reléový modul (2Nos)
5. Přepínač Push On Push Off (2 Nos)
6. 1M ohm, 47K ohm rezistor
7. Regulátor napětí 7805
8. 9V baterie (2Nos)
9. Chlebová deska (2Nos)
10. Připojovací vodič

433MHz RF vysílač a přijímač modul:

Než se pustím do projektu, dovolte mi krátce představit tyto RF moduly. Termín RF znamená „ Radio Frequency “. Modul RF vysílače a přijímače bude vždy fungovat ve dvojici, což znamená, že k odesílání a odesílání dat potřebuje vysílač a přijímač. Vysílač může odesílat pouze informace a přijímač a může je pouze přijímat, takže data lze vždy odesílat z jednoho konce na druhý, nikoli naopak.

Modul vysílače se skládá ze tří kolíků, jmenovitě Vcc, Din a zem, jak je uvedeno výše. Pin Vcc má široké vstupní napětí od 3 V do 12 V. Vysílač spotřebovává minimální proud 9 mA a během přenosu může dosáhnout až 40 mA. Středový kolík je datový kolík, na který se odesílá signál, který má být vysílán. Tento signál je poté modulován pomocí ASK (Amplitude Shift Keying) a poté vysílán vzduchem na frekvenci 433 MHz. Rychlost, kterou dokáže přenášet data, se pohybuje kolem 10 kb / s.

Modul Přijímač má čtyři čepy a to Vcc, Dout, lineární ven a země, jak je znázorněno výše. Pin Vcc by měl být napájen regulovaným napájením 5 V. Provozní proud tohoto modulu je menší než 5,5 mA. Kolíky Dout a Linear out jsou zkratovány dohromady, aby přijímaly signál 433Mhz ze vzduchu. Tento signál je poté demodulován, aby získal data, a je odeslán přes datový kolík.

Zkontrolujte naše další projekty pomocí RF páru:

• RF řízený robot
• Obvod převodníku IR na RF
• RF dálkově ovládané LED diody pomocí Raspberry Pi

Potřeba kodéru a dekodérů:

RF moduly mohou také fungovat bez nutnosti modulů kodéru a dekodéru. Jednoduše zapněte oba moduly odpovídajícím výše uvedeným napětím. Nyní udělejte kolík Din na vysílači vysoko a zjistíte, že kolík Dout na přijímači také jde vysoko. V této metodě však existuje velká nevýhoda. Můžete mít pouze jedno tlačítko na straně odesílatele a jeden výstup na straně přijímače. To nepomůže při vytváření lepších projektů, proto využíváme moduly kodéru a dekodéru.

HT12D a HT12E jsou 4-datové bitové kodéry a dekodéry. To znamená, že můžeme vytvořit (2 ^ 4 = 16) 16 různých kombinací vstupů a výstupů. Jedná se o 18kolíkové integrované obvody, které mohou pracovat mezi 3V až 12V vstupním napájením. Jak již bylo řečeno, mají bit se 4 daty a 8 adres, těchto 8 bitů adres musí být nastaveno stejně na kodéru i dekodéru, aby fungovaly jako pár.

Ze 4-datového bitu použijeme v tomto projektu pouze dva pro demonstrační účely. Můžete použít všechny čtyři a ovládat čtyři AC spotřebiče se stejným obvodem. Musíte jen přidat další dva reléové moduly.

5V reléový modul:

Jak již bylo zmíněno dříve, k ovládání střídavého zatížení budeme používat dva 5V reléové moduly. Pojem „5V“ zde představuje napětí potřebné ke spuštění relé. 5V reléový modul použitý v tomto projektu je uveden níže.

Náš obvod pracuje na 5V a potřebujeme něco k ovládání zátěže 220V AC, to je místo, kde se hodí relé. Toto relé při spuštění 5 V přepne elektromechanický spínač; tento elektromechanický spínač je schopen napájet střídavé napětí 220 V až 10 A. Proto může být naše střídavé zatížení připojeno ke svorkám relé.

Můžeme také vytvořit tento obvod bez použití reléového modulu. V takovém případě byste museli použít další tranzistor, jako je BC547, a řídit jej pomocí rezistoru omezujícího proud na jeho základnu.

Schéma zapojení a vysvětlení:

Existují dvě schémata zapojení pro tento RF řízený domácí automatizační systém, jedno pro RF vysílač jako RF dálkové ovládání pro domácí spotřebiče a jedno pro RF přijímač, kde jsou připojeny střídavé zátěže. Dříve jsme podrobně vysvětlili obvod RF vysílače a přijímače.

Obvod RF vysílače:

Obvod RF přijímače:

Jak vidíte, obvod vysílače se skládá z IC kodéru a obvod přijímače se skládá z IC dekodéru. Vzhledem k tomu, že vysílač nepotřebuje regulovaných 5 V, přímo jsme jej napájeli 9 V baterií. Zatímco na straně přijímače jsme použili regulátor napětí 7805 + 5V k regulaci 5V z 9V baterie.

Všimněte si, že bity adresy A0 až A7 na kodéru i dekodéru IC jsou uzemněny. To znamená, že jsou oba uchováváni na adrese 0b00000000. Tímto způsobem oba sdílejí stejnou adresu a budou fungovat jako pár.

Datové piny D10 a D11 (vývody 12 a 13) jsou připojeny ke spínačům na straně kodéru a k reléovým modulům na straně dekodéru. Na základě polohy přepínače na straně kodéru se informace přenese do dekodéru a přepne se odpovídající světlo.

Dva reléové moduly jsou napájeny napájením 5 V poskytovaným regulátorem 7805 a vstupní kolík je připojen k dekodéru. Zátěže jsou připojeny přes modul relé, takže připojení k zátěži bude dokončeno pouze při sepnutém relé.

Poznámka: Použití 9V baterie k napájení přijímače nemusí fungovat správně, protože baterie není silná, aby dodávala dostatečný proud pro reléový modul. V takovém případě použijte 12V baterii nebo adaptér.

Varování: Při zacházení s napětím 220V AC je nutná vysoká opatrnost. Ujistěte se, že připojení je v souladu s obvodem a pro začátečníky se doporučuje použít spojovací skříň (Spike box), která má v sobě pojistku. Vaše vodiče by také měly mít vyšší průřez, aby unesly požadovaný proud a nepřipojovaly zátěže, které spotřebovávají více než 8A proud.

Práce s RF řízenými domácími spotřebiči:

Jak jsme viděli, obvod projektu je velmi jednoduchý a lze jej snadno připojit do prkénka, tento obvod je postaven bez mikrokontroléru. Použil jsem dva nepájivé pole, jeden pro část vysílače a druhý pro část přijímače. K předvedení projektu jsem také použil dvě střídavé lampy. Po dokončení připojení by nastavení mělo vypadat jako něco níže.

Zde je prkénko, které je napájeno 9V baterií, obvodem vysílače a druhým napájeným 12V adaptérem (není zobrazen na obrázku) je modul přijímače. Napájení střídavým proudem se odebírá z černé spojovací skříňky zobrazené výše. Máme také dvě relé pro nezávislé ovládání dvou střídavých zátěží. Žlutý vodič tvoří fázové připojení a zelený vodič je neutrální.

Jakmile zapneme oba obvody, můžeme začít přepínat střídavé zátěže pomocí dvou přepínačů přítomných v obvodu vysílače. Když je spínač sepnutý, spojuje pin D13 kodéru IC se zemí a tato hodnota je posílána do dekodéru IC přes RF médium.

Poté, co dekodér obdrží, hodnota D13 také způsobí, že jeho pin D11 bude nulový. To znamená, že na vstupní kolík reléového modulu není přivedeno napětí a fázový vodič bude připojen přes svorky Common (Com) a normálně uzavřené (NC). Totéž se děje ve svěráku, aby se zátěž vypnula.

Toto nastavení si nyní můžete zahrát přepínáním přepínačů a odpovídajícím způsobem byste měli přepínat také střídavé zátěže. Dosah těchto modulů se mohl rozšířit (testováno až na 3 metry) pomocí antény na modulu vysílače. Kompletní ukázku najdete na videu níže.

Doufám, že se vám projekt líbil a rádi jste stavěli něco podobného. Máte-li jakékoli pochybnosti, můžete je zveřejnit na našem fóru nebo v komentářích níže. Setkáme se na dalším zajímavém projektu do té doby šťastné automatizaci.