RF-kontrollerade hushållsapparater

Hemautomation har alltid varit ett hett livligt ämne att lära sig eller att arbeta med. Det är riktigt coolt att styra nätaggregat trådlöst. Det finns många sätt att göra detta och fantasi är gränsen. I det här projektet lär vi oss det enklaste och enklaste sättet att bygga ett trådlöst hemautomationsprojekt där vi kan växla växelström genom att använda 433 MHz RF-sändare och mottagarmodul. Detta projekt involverar ingen mikrokontroller; därför krävs ingen programmering och kan utvecklas på en bräda. Låter enkelt rätt !! Så låt oss bygga det.

Tidigare har vi täckt många typer av hemautomatiseringar med olika tekniker och mikrokontroller som:

DTMF-baserad hemautomation
GSM-baserad hemautomation med Arduino
PC-styrd hemautomation med Arduino
Bluetooth-styrd hemautomation med 8051
IR-fjärrstyrd hemautomation med Arduino
hemautomatiseringsprojekt med MATLAB och Arduino
RF-fjärrstyrda lysdioder med Raspberry Pi
Smart telefonstyrd hemautomation med Arduino
Röststyrd hemautomation med ESP8266 och Android App

Material som krävs för RF-kontrollerade hushållsapparater:

433 MHz RF-sändare och mottagare
HT12D-avkodare IC
HT12E Encoder IC
5V relämodul (2Nos)
Push on Push Off Switch (2 Nos)
1M ohm, 47K ohm motstånd
7805 Spänningsregulator
9V batteri (2Nos)
Brödbräda (2Nos)
Anslutningskabel

433MHz RF-sändare och mottagarmodul:

Låt mig ge en kort introduktion till dessa RF-moduler innan jag går in i projektet. Termen RF står för " Radio Frequency ". En RF-sändarmodul fungerar alltid i ett par, det vill säga den behöver en sändare och mottagare för att skicka och skicka data. En sändare kan bara skicka information och en mottagare och kan bara ta emot den, så data kan alltid skickas från ena änden till en annan och inte tvärtom.

Den sändare modul består av tre stift nämligen Vcc, DIN och jord, såsom visas ovan. Vcc-stiftet har en bred ingångsspänning från 3V till 12V. Sändaren förbrukar en minsta ström på 9 mA och kan gå upp till 40 mA under överföringen. Mittstiftet är datapinnen till den signal som ska sändas skickas. Denna signal moduleras sedan med hjälp av ASK (Amplitude Shift Keying) och skickas sedan till luft med en frekvens på 433MHz. Den hastighet med vilken den kan överföra data är cirka 10 Kbps.

Den Mottagarmodul har fyra stift nämligen Vcc, Dout, Linjär ut och Ground som visas ovan. Vcc-stiftet ska drivas med en reglerad 5V-matning. Driftströmmen för denna modul är mindre än 5,5 mA. Stiften Dout och Linear out är kortslutna för att ta emot 433Mhz-signalen från luft. Denna signal demoduleras sedan för att få data och skickas ut genom datapinnen.

Kontrollera våra andra projekt med hjälp av RF-par:

RF-kontrollerad robot
IR till RF-omvandlare
RF-fjärrstyrda lysdioder med Raspberry Pi

Behov av kodare och avkodare:

RF-modulerna kan också fungera utan kod- och avkodarmoduler. Slå bara på båda modulerna med motsvarande spänning som nämns ovan. Gör nu Din-stiftet på sändaren högt och du hittar Dout-stiftet på mottagaren också går högt. Men det finns en stor nackdel med denna metod. Du kan bara ha en knapp på avsändarsidan och en utgång på mottagarsidan. Detta hjälper inte till att bygga bättre projekt, så vi använder kodar- och avkodarmodulerna.

HT12D och HT12E är 4-databitkodare och avkodarmoduler. Det betyder att vi kan göra (2 ^ 4 = 16) 16 olika kombinationer av in- och utgångar. Dessa är 18-stifts IC: er som kan fungera mellan 3V och 12V ingångsströmförsörjning. Som sagt har de 4-databitar och 8-adressbitar, dessa 8 adressbitar måste ställas in samma på både kodaren och avkodaren för att få dem att fungera som ett par.

Av 4-databiten använder vi bara två i detta projekt för demonstrationsändamål. Du kan använda alla fyra och styra fyra AC-apparater med samma krets. Du behöver bara lägga till ytterligare två relämoduler.

5V relämodul:

Som nämnts tidigare kommer vi att använda två 5V-relämodul för att styra AC-belastningarna. Termen "5V" representerar här den spänning som krävs för att utlösa reläet. 5V-relämodulen som används i detta projekt visas nedan.

Vår krets fungerar vid 5V och vi behöver något för att kontrollera 220V växelström, det är här ett relä kommer till hands. Detta relä när det utlöses med 5V växlar en elektromekanisk omkopplare; den här elektromekaniska omkopplaren kan lysa 220V AC upp till 10A ström. Därför kan vår AC-belastning anslutas till reläets terminaler.

Vi kan också bygga denna krets utan att använda en relämodul. I så fall måste du använda en extra transistor som BC547 och driva den med ett strömbegränsande motstånd till basen.

Kretsschema och förklaring:

Det finns två kretsscheman för detta RF-styrda hemautomationssystem, en för RF-sändare som RF-fjärrkontroll för hushållsapparater och en för RF-mottagare där AC-belastningar är anslutna. Vi har tidigare förklarat RF-sändar- och mottagarkretsen i detalj.

RF-sändarkrets:

RF-mottagarkrets:

Som du kan se består sändaren Circuit av Encoder IC och mottagarkretsen består av Decoder IC. Eftersom sändaren inte behöver en reglerad 5V har vi drivit den direkt med ett 9V batteri. På mottagarsidan har vi använt en 7805 + 5V spänningsregulator för att reglera 5V från 9V batteriet.

Observera att adressbitarna A0 till A7 på både kodaren och avkodaren IC är jordade. Detta innebär att de båda hålls på adressen 0b00000000. På så sätt delar de båda samma adress och de kommer att fungera som ett par.

Datastiften D10 och D11 (stift 12 och 13) är anslutna till omkopplare på kodarsidan och till relämoduler på avkodarsidan. Baserat på positionen för omkopplaren på kodarsidan kommer informationen att överföras till avkodaren och motsvarande lampa växlas.

De två relämodulerna drivs av 5V-matningen från 7805-regulatorn och ingångsstiftet är anslutet till avkodarmodulen. Lasten ansluts via relämodulen så att endast när reläet är stängt är anslutningen till lasten klar.

Obs: Att använda ett 9V-batteri för att driva mottagarens inställningar kanske inte fungerar ordentligt eftersom batteriet inte är kraftfullt för att ge tillräckligt med ström för relämodulen. Använd i så fall ett 12V batteri eller adapter.

Varning: Stor försiktighet krävs vid hantering av 220V växelspänning. Se till att anslutningen är enligt kretsen och för nybörjare rekommenderas att du använder kopplingsdosa (Spike box) som har säkring. Även dina ledningar bör ha högre spår så att de kan bära den erforderliga strömmen och inte ansluta laster som förbrukar mer än 8A ström.

Arbeta med RF-kontrollerade hushållsapparater

Som vi såg är kretsen i projektet väldigt enkel och kan enkelt anslutas i en bräda, den här kretsen är byggd utan någon mikrokontroller. Jag har använt två brödbrädor, en för sändardelen och den andra för mottagardelen. Jag har också använt två AC-lampor för att demonstrera projektet. När du är klar med anslutningarna ska installationen se ut som något nedan.

Här är brädbrädan som drivs av 9V-batteriet sändarkretsen och den andra drivs av 12V-adapter (visas inte på bilden) är mottagarmodulen. AC-strömförsörjningen tas från den svarta kopplingsboxen som visas ovan. Vi har också två reläer för att styra de två AC-belastningarna oberoende. Den gula ledningen utgör fasanslutningen och den gröna ledningen är den neutrala anslutningen.

När vi har slagit på båda kretsarna kan vi börja växla mellan växelströmsbelastningarna genom att använda de två omkopplarna som finns på sändarkretsen. När omkopplaren är stängd ansluter den stiftet D13 på kodaren IC till jord och detta värde skickas till avkodaren IC via RF-mediet.

Efter att avkodaren tar emot gör värdet på D13 dess D11-stift till noll. Detta innebär att ingen spänning ges till relämodulens ingångsstift och fasledningen kommer att anslutas via Common (Com) och de normalt stängda (NC) terminalerna. Samma sak händer omvänd för att stänga av lasten.

Du kan nu spela runt den här inställningen genom att växla mellan strömbrytarna och dina AC-belastningar bör också växlas därefter. Räckvidden för dessa moduler kan utvidgas (testas upp till 3 meter) med hjälp av antennen på sändarmodulen. Se videon nedan för fullständig demonstration.

Hoppas du gillade projektet och tyckte om att bygga något liknande. Om du är osäker kan du lägga upp dem på våra forum eller i kommentarerna nedan. Vi kommer att träffas vid ett annat intressant projekt fram till dess glad automatisering.