家庭自動化一直是一個需要學習或工作的熱門話題。無線控制交流電器真的很酷。有很多方法可以做到這一點,想象力是極限。在這個項目中,我們將學習構建無線家庭自動化項目的最簡單易行的方法,在該項目中,我們可以通過使用433 MHz 射頻發射器和接收器模塊切換交流負載。該項目不涉及任何微控制器;因此無需編程,可以在面包板上開發。聽起來很簡單吧?。∫虼?,讓我們構建它。
射頻控制家電項目所需材料:
433 MHz 射頻發射器和接收器
HT12D 解碼器芯片
5V 繼電器模塊 (2Nos)
推入式推開開關(2 個)
1M 歐姆,47K 歐姆電阻器
7805 穩壓器
9V 電池 (2 否)
面包板 (2號)
連接線
433MHz射頻發射器和接收器模塊:
在進入項目之前,讓我簡要介紹一下這些射頻模塊。術語RF代表“射頻”。RF收發器模塊將始終成對工作,即它需要發射器和接收器來發送和發送數據。發射器只能發送信息和接收器,并且只能接收它,因此數據始終可以從一端發送到另一端,而不是相反。
發射器模塊由三個引腳組成,即Vcc,Din和接地,如上所示。Vcc 引腳具有 3V 至 12V 的寬輸入電壓范圍。發射器消耗的最小電流為9mA,在傳輸過程中可高達40mA。中心引腳是要發送的信號的數據引腳。然后使用ASK(幅度移位鍵控)對該信號進行調制,然后以433MHz的頻率發送。它可以傳輸數據的速度約為10Kbps。
接收器模塊有四個引腳,即Vcc,Dout,線性輸出和接地,如上所示。Vcc 引腳應采用穩定的 5V 電源供電。該模塊的工作電流小于5.5mA。引腳Dout和線性輸出短接在一起,以接收來自空氣的433Mhz信號。然后解調該信號以獲取數據,并通過數據引腳發送出去。
編碼器和解碼器的需求:
射頻模塊也可以在不需要編碼器和解碼器模塊的情況下運行。只需打開具有上述相應電壓的兩個模塊的電源即可。現在,將發射器上的 Din 引腳設置為高電平,您會發現接收器上的 Dout 引腳也會變高。但是,這種方法有一個很大的缺點。發送端只能有一個按鈕,接收器端只能有一個輸出。這無助于構建更好的項目,因此我們使用了編碼器和解碼器模塊。
HT12D 和 HT12E 是 4 位編碼器和解碼器模塊。這意味著我們可以使 (2^4 = 16) 16 種不同的輸入和輸出組合。這些是 18 引腳 IC,可在 3V 至 12V 輸入電源之間工作。如前所述,它們具有 4 個數據位和 8 個地址位,這 8 個地址位必須在編碼器和解碼器上設置相同,以使它們成對工作。
在 4 個數據位中,我們將在本項目中僅使用兩個用于演示目的。您可以使用所有四個并使用相同的電路控制四個交流電器。您只需再添加兩個繼電器模塊。
5V繼電器模塊:
如前所述,我們將使用兩個 5V 繼電器模塊來控制交流負載。這里的術語“5V”表示觸發繼電器所需的電壓。本項目使用的5V繼電器模塊如下所示。
我們的電路在 5V 下工作,我們需要一些東西來控制 220V AC 負載,這就是繼電器派上用場的地方。該繼電器在用 5V 觸發時將切換機電開關;該機電開關能夠將 220V AC 的電流調通到 10A 的電流。因此,我們的交流負載可以連接到繼電器的端子。
我們也可以在不使用繼電器模塊的情況下構建此電路。在這種情況下,您必須使用像BC547這樣的附加晶體管,并使用限流電阻器驅動其基極。
電路圖及說明:
此RF控制家庭自動化系統有兩個電路圖,一個用于RF發射器作為家用電器的RF遙控器,另一個用于連接交流負載的RF接收器。我們之前已經詳細解釋了RF發射器和接收器電路。
射頻發射器電路:
射頻接收電路:
如您所見,發射器電路由編碼器IC組成,接收器電路由解碼器IC組成。由于變送器不需要穩定的 5V,因此我們直接使用 9V 電池為其供電。而在接收器側,我們使用7805 +5V穩壓器從9V電池調節5V。
請注意,編碼器和解碼器IC上的地址位A0至A7均接地。這意味著它們都保留在地址 0b00000000。這樣,它們都共享相同的地址,并且它們將成對運行。
數據引腳 D10 和 D11(引腳 12 和 13)連接到編碼器側的開關和解碼器側的繼電器模塊。根據編碼器側開關的位置,信息將被傳輸到解碼器,相應的燈將被切換。
兩個繼電器模塊由 7805 穩壓器提供的 5V 電源供電,輸入引腳連接到解碼器模塊。負載通過繼電器模塊連接,因此只有當繼電器閉合時,與負載的連接才會完成。
注意:使用 9V 電池為接收器設置供電可能無法正常工作,因為電池功率不足以為繼電器模塊提供足夠的電流。在這種情況下,請使用 12V 電池或適配器。
警告:處理 220V 交流電壓時需要格外小心。確保連接符合電路,對于初學者,建議使用帶有保險絲的接線盒(釘盒)。此外,您的電線應具有更高的規格,以便它可以承載所需的電流,并且不會連接消耗超過8A電流的負載。
射頻控制家用電器的工作:
正如我們所看到的,該項目的電路非常簡單,可以很容易地連接到面包板中,該電路是在沒有任何微控制器的情況下構建的。我使用了兩個面包板,一個用于發射器部分,另一個用于接收器部分。我還用了兩盞交流燈來演示這個項目。完成連接后,設置應如下所示。
這里,由 9V 電池供電的試驗板是發射器電路,另一個由 12V 適配器供電的試驗板(圖中未顯示)是接收器模塊。交流電源取自上面所示的黑色接線盒。我們還有兩個繼電器來獨立控制兩個交流負載。黃線構成相位連接,綠線是中性線連接。
打開兩個電路后,我們就可以通過使用發射器電路上的兩個開關開始切換交流負載。當開關一閉合時,它將編碼器IC的引腳D13接地,該值通過RF介質發送到解碼器IC。
解碼器接收到D13的值后,也使其D11引腳為零。這意味著繼電器模塊的輸入引腳不會受到電壓,相線將通過公共 (Com) 和常閉 (NC) 端子連接。反之亦然,關閉負載也會發生同樣的情況。
現在,您可以通過切換開關來繞過此設置,并且您的交流負載也應相應地切換。通過使用發射器模塊上的天線,這些模塊的范圍可以擴展(測試到3米)。
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