Electrodomèstics controlats per RF

La domòtica sempre ha estat un tema candent per aprendre o treballar. És fantàstic controlar els aparells de CA sense fils. Hi ha moltes maneres de fer-ho i la imaginació és el límit. En aquest projecte aprendrem la forma més senzilla i senzilla de construir un Projecte d’automatització domèstica sense fils en el qual podem alternar càrregues de corrent altern mitjançant l’ús del mòdul receptor i transmissor de RF de 433 MHz. Aquest projecte no implica cap microcontrolador; per tant, no cal programació i es pot desenvolupar en una taula de treball. Sona molt senzill !! Per tant, construïm-lo.

Anteriorment hem cobert molts tipus de domòtics mitjançant diferents tecnologies i microcontroladors com:

• Domòtica basada en DTMF
• Domòtica basada en GSM mitjançant Arduino
• Domòtica controlada per PC mitjançant Arduino
• Domòtica controlada per Bluetooth mitjançant 8051
• Domòtica IR controlada a distància mitjançant Arduino
• projecte domòtic mitjançant MATLAB i Arduino
• LEDs controlats a distància mitjançant RF mitjançant Raspberry Pi
• Domòtica controlada per telèfon intel·ligent mitjançant Arduino
• Domòtica controlada per veu mitjançant ESP8266 i aplicació per a Android

Materials necessaris per al projecte d'electrodomèstics controlats per RF:

1. Transmissor i receptor de RF de 433 MHz
2. IC descodificador HT12D
3. IC codificador HT12E
4. Mòdul de relé 5V (2Nos)
5. Interruptor de pressió (2 números)
6. Resistència 1M ohm, 47K ohm
7. Regulador de voltatge 7805
8. Bateria de 9V (2Nos)
9. Taula de pa (2Nos)
10. Cable de connexió

Mòdul de transmissor i receptor RF de 433 MHz:

Permeteu-me fer una breu introducció a aquests mòduls de RF abans d’entrar al projecte. El terme RF significa " radiofreqüència ". Un mòdul de transceptor de RF sempre funcionarà en un parell, és a dir, que necessita un transmissor i un receptor per enviar i enviar dades. Un transmissor només pot enviar informació i un receptor i només la pot rebre, de manera que sempre es poden enviar dades d’un extrem a un altre i no al revés.

El mòdul transmissor consta de tres pins, és a dir, Vcc, Din i terra, tal com es mostra més amunt. El pin Vcc té un ampli voltatge d'entrada de 3V a 12V. El transmissor consumeix un corrent mínim de 9 mA i pot arribar fins als 40 mA durant la transmissió. El pin central és el pin de dades al qual s’envia el senyal a transmetre. A continuació, aquest senyal es modula mitjançant l'ASK (Amplitude Shift Keying) i s'envia a l'aire a una freqüència de 433 MHz. La velocitat a la qual pot transmetre dades ronda els 10Kbps.

El mòdul receptor té quatre pins, és a dir, Vcc, Dout, Linear out i Ground, tal com es mostra més amunt. El pin Vcc s’ha d’alimentar amb un subministrament regulat de 5 V. El corrent de funcionament d’aquest mòdul és inferior a 5,5 mA. Els pins Dout i Linear out estan curts junts per rebre el senyal de 433Mhz de l'aire. Aquest senyal es desmodula per obtenir les dades i s’envia a través del pin de dades.

Consulteu els nostres altres projectes mitjançant parells de RF:

• Robot controlat per RF
• Circuit de convertidor d’IR a RF
• LEDs controlats a distància mitjançant RF mitjançant Raspberry Pi

Necessitat de codificadors i descodificadors:

Els mòduls de RF també poden funcionar sense necessitat de mòduls de codificador i descodificador. Simplement engegueu els mòduls amb el voltatge corresponent esmentat anteriorment. Ara, feu que el pin Din del transmissor sigui alt i trobareu que el pin Dout del receptor també puja. Però, hi ha un gran inconvenient en aquest mètode. Només podeu tenir un botó al costat del remitent i una sortida al costat del receptor. Això no ajudarà a construir millors projectes, de manera que utilitzem els mòduls de codificador i descodificador.

Els HT12D i HT12E són mòduls de codificador i descodificador de 4 dades. Això significa que podem fer (2 ^ 4 = 16) 16 combinacions diferents d'entrades i sortides. Es tracta de circuits integrats de 18 pins que poden funcionar entre una font d'alimentació d'entrada de 3V a 12V. Com es va dir, tenen un bit de 4 dades i un bit de 8 adreces, aquests 8 bits d’adreces s’han d’establir iguals tant al codificador com al descodificador per fer-los funcionar com a parell.

Dels bits de 4 dades, en farem servir només dos en aquest projecte amb finalitats de demostració. Podeu utilitzar els quatre i controlar quatre electrodomèstics de CA amb el mateix circuit. Només cal afegir dos mòduls de retransmissió més.

Mòdul de relé 5V:

Com es va esmentar anteriorment, utilitzarem dos mòduls de relé de 5V per controlar les càrregues de CA. El terme "5V" aquí representa el voltatge necessari per activar el relé. A continuació es mostra el mòdul de relé de 5V utilitzat en aquest projecte.

El nostre circuit funciona a 5V i necessitem alguna cosa per controlar la càrrega de 220V CA, aquí és on és útil un relé. Aquest relé quan s’activa amb 5V commutarà un commutador electromecànic; aquest interruptor electromecànic és capaç d'espelmar 220V CA fins a 10A de corrent. Per tant, la nostra càrrega de CA es pot connectar als terminals del relé.

També podem construir aquest circuit sense utilitzar un mòdul de relé. En aquest cas, hauríeu d'utilitzar un transistor addicional com BC547 i conduir-lo mitjançant una resistència limitadora de corrent a la seva base.

Diagrama del circuit i explicació:

Hi ha dos diagrames de circuits per a aquest sistema domòtic controlat per RF, un per al transmissor de RF com a control remot de RF per a electrodomèstics i un per al receptor de RF on es connecten càrregues de corrent altern. Prèviament hem explicat amb detall el circuit de transmissors i receptors de RF.

Circuit de transmissor de RF:

Circuit de receptor de RF:

Com podeu veure, el circuit del transmissor està format per l'IC del codificador i el circuit del receptor consisteix en l'IC del descodificador. Com que el transmissor no necessita una regulació de 5 V, l’hem alimentat directament amb una bateria de 9 V. Mentre que al costat del receptor hem utilitzat un regulador de voltatge de 7805 + 5V per regular 5V de la bateria de 9V.

Tingueu en compte que els bits d’adreça A0 a A7 tant del codificador com del CI del descodificador estan connectats a terra. Això significa que tots dos es mantenen a l'adreça 0b00000000. D’aquesta manera, tots dos comparteixen la mateixa adreça i actuaran com a parella.

Els pins de dades D10 i D11 (Pin 12 i 13) estan connectats a commutadors del costat del codificador i als mòduls de relés del costat del descodificador. Segons la posició del commutador al costat del codificador, la informació es transferirà al descodificador i la llum corresponent es commutarà.

Els dos mòduls de relé s’alimenten de l’alimentació de 5 V que proporciona el regulador 7805 i el pin d’entrada està connectat al mòdul de descodificació. Les càrregues es connecten a través del mòdul de retransmissió, de manera que només quan es tanca el relé es completarà la connexió amb la càrrega.

Nota: És possible que l' ús d'una bateria de 9V per alimentar la configuració del receptor no funcioni correctament, ja que la bateria no és potent per subministrar prou corrent per al mòdul de relé. En aquest cas, utilitzeu una bateria o un adaptador de 12V.

Advertència: cal tenir molta precaució quan es manipula el voltatge de CA de 220V. Assegureu-vos que la connexió sigui d’acord amb el circuit i per als principiants es recomana utilitzar una caixa de connexions (caixa Spike) que tingui fusible. A més, els cables haurien de tenir un calibre més alt perquè pugui transportar el corrent requerit i no connectar càrregues que consumeixin més de 8A de corrent.

Funcionament dels electrodomèstics controlats per RF:

Com hem vist, el circuit del projecte és molt senzill i es pot connectar fàcilment en una placa, aquest circuit està construït sense cap microcontrolador. He utilitzat dues taules de suport, una per a la part del transmissor i l’altra per a la part del receptor. També he utilitzat dues làmpades de corrent altern per demostrar el projecte. Un cop hàgiu acabat les connexions, la configuració hauria de ser semblant a la següent.

En aquest cas, la placa alimentada per la bateria de 9V és el circuit transmissor i l’altra alimentada per l’adaptador de 12V (que no es mostra a la foto) és el mòdul receptor. El subministrament de CA es pren de la caixa de connexions negra que es mostra més amunt. També disposem de dos relés per controlar les dues càrregues de CA de forma independent. El fil groc constitueix la connexió de fase i el fil verd és la connexió neutra.

Un cop encenguem els dos circuits, podem començar a alternar les càrregues de corrent altern utilitzant els dos commutadors presents al circuit del transmissor. Quan l’interruptor es tanca, connecta el pin D13 de l’IC del codificador a terra i aquest valor s’envia al IC del descodificador a través del mitjà RF.

Després que el descodificador rep el valor de D13, també fa que el seu pin D11 sigui zero. Això significa que no es dóna cap tensió al pin d'entrada del mòdul de relé i el cable de fase es connectarà a través dels terminals Common (Com) i normalment tancats (NC). El mateix passa en viceversa per apagar la càrrega.

Ara podeu jugar a aquesta configuració canviant els commutadors i les càrregues de CA també haurien de canviar-se en conseqüència. L'abast d'aquests mòduls es podria ampliar (provar fins a 3 metres) mitjançant l'antena del mòdul transmissor. Consulteu el vídeo següent per obtenir una demostració completa.

Espero que us hagi agradat el projecte i us hagi agradat construir alguna cosa similar. Si teniu algun dubte, podeu publicar-los als nostres fòrums o als comentaris a continuació. Ens trobarem en un altre projecte interessant fins aleshores feliç automatització.