RF-kontrollerte hvitevarer

Hjemmeautomatisering har alltid vært et populært tema å lære eller å jobbe med. Det er veldig kult å kontrollere AC-apparater trådløst. Det er mange måter å gjøre dette på, og fantasi er grensen. I dette prosjektet vil vi lære den mest enkle og enkle måten å bygge et Wireless Home Automation Project der vi kan veksle vekselstrøm ved å bruke 433 MHz RF-sender og mottaker modul. Dette prosjektet involverer ingen mikrokontroller; derfor er ingen programmering nødvendig og kan utvikles på et brødbrett. Høres enkelt ut !! Så la oss bygge den.

Tidligere har vi dekket mange typer hjemmeautomasjoner ved hjelp av forskjellige teknologier og mikrokontrollere som:

• DTMF-basert hjemmeautomatisering
• GSM-basert hjemmeautomatisering ved hjelp av Arduino
• PC-kontrollert hjemmeautomatisering ved hjelp av Arduino
• Bluetooth-kontrollert hjemmeautomatisering ved hjelp av 8051
• IR fjernstyrt hjemmeautomatisering ved hjelp av Arduino
• hjemmeautomatiseringsprosjekt ved hjelp av MATLAB og Arduino
• Fjernkontrollerte RF-lysdioder ved bruk av Raspberry Pi
• Smarttelefonstyrt hjemmeautomatisering ved hjelp av Arduino
• Stemmestyrt hjemmeautomatisering ved hjelp av ESP8266 og Android-app

Materialer som kreves for RF-kontrollert hvitevarerprosjekt:

1. 433 MHz RF-sender og mottaker
2. HT12D dekoder IC
3. HT12E Encoder IC
4. 5V relémodul (2Nos)
5. Trykk på trykk av-bryteren (2 nr)
6. 1M ohm, 47K ohm motstand
7. 7805 Spenningsregulator
8. 9V batteri (2Nos)
9. Brødbrett (2Nos)
10. Koblingsledning

433MHz RF-sender og mottakermodul:

La meg gi en kort introduksjon til disse RF-modulene før jeg går inn i prosjektet. Begrepet RF står for " Radio Frequency ". En RF-mottakermodul vil alltid fungere i et par som den trenger en sender og mottaker for å sende og sende data. En sender kan bare sende informasjon og en mottaker og kan bare motta den, slik at data alltid kan sendes fra den ene enden til den andre og ikke omvendt.

Den sendermodul består av tre pinner nemlig Vcc, DIN og jord, som vist ovenfor. Vcc-pinnen har et bredt spenningsinngangsspenning fra 3V til 12V. Senderen bruker minst 9mA og kan gå så høyt som 40mA under overføring. Senterpinnen er datapinnen til signalet som skal overføres sendes. Dette signalet moduleres deretter ved hjelp av ASK (Amplitude Shift Keying) og sendes deretter i luften med en frekvens på 433MHz. Hastigheten den kan overføre data til er rundt 10 Kbps.

Den mottakermodul har fire pinner nemlig Vcc, DOUT, Linear ut og bakken som vist ovenfor. Vcc-pinnen skal drives med en regulert 5V-forsyning. Driftsstrømmen til denne modulen er mindre enn 5,5 mA. Pinnene Dout og Linear out er kortsluttet for å motta 433Mhz-signalet fra luft. Dette signalet demoduleres for å få dataene og sendes ut via datapinnen.

Sjekk våre andre prosjekter ved hjelp av RF-par:

• RF-kontrollert robot
• IR til RF-omformerkrets
• Fjernkontrollerte RF-lysdioder ved bruk av Raspberry Pi

Behov for koder og dekodere:

RF-modulene kan også fungere uten behov for kodermoduler og dekodermoduler. Bare slå på begge modulene med den tilsvarende spenningen nevnt ovenfor. Gjør nå Din-pinnen på senderen høy, så finner du at Dout-pinnen på mottakeren også går høyt. Men det er en stor ulempe ved denne metoden. Du kan bare ha en knapp på avsendersiden og en utgang på mottakersiden. Dette hjelper ikke med å bygge bedre prosjekter, så vi bruker koderen og dekodermodulene.

HT12D og HT12E er 4-databitkoder og dekodermoduler. Dette betyr at vi kan lage (2 ^ 4 = 16) 16 forskjellige kombinasjoner av innganger og utganger. Dette er 18-pins IC-er som kan operere mellom 3V og 12V inngangsforsyning. Som sagt har de 4-databit og 8-adressebit, disse 8 adressebitene må settes like på både koderen og dekoderen for å få dem til å fungere som et par.

Ut av 4-databiten bruker vi bare to i dette prosjektet for demonstrasjonsformål. Du kan bruke alle fire og kontrollere fire AC-apparater med samme krets. Du må bare legge til to stafettmoduler.

5V relémodul:

Som nevnt tidligere, vil vi bruke to 5V relémodul for å kontrollere vekselstrømslastene. Begrepet "5V" representerer her spenningen som kreves for å utløse reléet. 5V-relémodulen som brukes i dette prosjektet er vist nedenfor.

Kretsen vår fungerer på 5V, og vi trenger noe for å kontrollere 220V vekselstrøm, det er her et relé er nyttig. Dette reléet når det utløses med 5V vil veksle en elektromekanisk bryter; denne elektromekaniske bryteren er i stand til å stinke 220V AC opp til 10A strøm. Derfor kan vekselstrømslasten vår kobles til reléets terminaler.

Vi kan også bygge denne kretsen uten å bruke en relémodul. I så fall må du bruke en ekstra transistor som BC547 og kjøre den ved hjelp av en strømbegrensende motstand til basen.

Kretsdiagram og forklaring:

Det er to kretsdiagrammer for dette RF-kontrollerte hjemmeautomatiseringssystemet, en for RF-sender som RF-fjernkontroll for husholdningsapparater og en for RF-mottaker der vekselstrøm er tilkoblet. Vi har tidligere forklart RF-sender- og mottakerkretsen i detalj.

RF-senderkrets:

RF-mottakerkrets:

Som du kan se, består kretsen av Encoder IC og mottakerkretsen av Decoder IC. Siden senderen ikke trenger en regulert 5V, har vi direkte drevet den med et 9V batteri. Mens vi på mottakersiden har brukt en 7805 + 5V spenningsregulator for å regulere 5V fra 9V batteriet.

Legg merke til at adressebitene A0 til A7 på både koderen og dekoderen IC er jordet. Dette betyr at de begge holdes på adresse 0b00000000. På denne måten deler de begge samme adresse, og de vil fungere som et par.

Datapinnene D10 og D11 (pin 12 og 13) er koblet til brytere på kodesiden og til relémoduler på dekodersiden. Basert på posisjonen til bryteren på kodersiden, vil informasjonen bli overført til dekoderen, og det tilsvarende lyset vil veksles.

De to relémodulene får strøm fra 5V-forsyningen levert av 7805-regulatoren, og inngangspinnen er koblet til dekodermodulen. Lastene kobles til via relémodulen slik at tilkoblingen til lasten bare blir fullført når reléet er lukket.

Merk: Det kan hende at bruk av et 9V batteri for å drive mottakeroppsettet ikke fungerer som det skal, siden batteriet ikke er kraftig for å levere nok strøm til relémodulen. Bruk i så fall et 12V batteri eller adapter.

Advarsel: Stor forsiktighet er nødvendig når du håndterer 220V vekselstrøm. Forsikre deg om at tilkoblingen er i henhold til kretsen, og for nybegynnere anbefales det å bruke koblingsboks (Spike-boks) som har sikring. Ledningene dine bør også være av høyere måling slik at de kan bære den nødvendige strømmen og ikke koble til belastninger som bruker mer enn 8A strøm.

Arbeid med RF-kontrollerte hvitevarer:

Som vi så, er kretsen til prosjektet veldig enkel og kan enkelt kobles til et brødbord, denne kretsen er bygget uten mikrokontroller. Jeg har brukt to brødbrett, en for senderdelen og den andre for mottakerdelen. Jeg har også brukt to AC-lamper for å demonstrere prosjektet. Når du er ferdig med tilkoblingene, bør oppsettet se ut som noe nedenfor.

Her er brødbordet som drives av 9V batteriet senderkretsen og den andre drevet av 12V adapter (ikke vist på bildet) er mottakermodulen. Strømforsyningen hentes fra den svarte koblingsboksen vist ovenfor. Vi har også to reléer for å kontrollere de to vekselstrømslastene uavhengig. Den gule ledningen utgjør faseforbindelsen, og den grønne ledningen er den nøytrale forbindelsen.

Når vi har slått på begge kretsene, kan vi begynne å veksle mellom AC-belastningene ved å bruke de to bryterne på senderkretsen. Når bryteren en er lukket, kobler den pinnen D13 til koderen IC til jord, og denne verdien sendes til dekoderen IC via RF-mediet.

Etter at dekoderen mottar verdien av D13, blir også D11-pinnen til null. Dette betyr at det ikke blir gitt spenning til relémodulens inngangspinne, og fasekabelen vil bli koblet til via Common (Com) og de normalt lukkede (NC) terminalene. Det samme skjer omvendt for å slå av lasten.

Du kan nå spille rundt dette oppsettet ved å veksle mellom bryterne, og AC-belastningene dine bør også byttes tilsvarende. Rekkevidden til disse modulene kan utvides (testet opptil 3 meter) ved hjelp av antenne på sendermodulen. Sjekk videoen nedenfor for full demonstrasjon.

Håper du likte prosjektet og likte å bygge noe lignende. Hvis du er i tvil, kan du legge dem ut på forumene våre eller kommentarene nedenfor. Vi vil møte på et annet interessant prosjekt inntil da lykkelig automatisering.