家庭自动化一直是学习或研究的热门话题。无线控制AC电器真的很酷。有很多方法可以做到这一点,而想象力是极限。在本项目中,我们将学习构建无线家庭自动化项目的最简单方法,在该项目中,我们可以使用433 MHz RF发送器和接收器模块来切换AC负载。该项目不涉及任何微控制器。因此不需要编程,可以在试验板上进行开发。听起来很简单吧!因此,让我们构建它。
以前,我们介绍了使用不同技术和微控制器的多种类型的 家庭自动化,例如:
- 基于DTMF的家庭自动化
- 使用Arduino的基于GSM的家庭自动化
- 使用Arduino的PC控制的家庭自动化
- 使用8051的蓝牙控制家庭自动化
- 使用Arduino的IR远程控制家庭自动化
- 使用MATLAB和Arduino的家庭自动化项目
- 使用Raspberry Pi的RF远程控制LED
- 使用Arduino的智能手机控制家庭自动化
- 使用ESP8266和Android App进行语音控制的家庭自动化
射频控制家用电器项目所需的材料:
- 433 MHz射频发射器和接收器
- HT12D解码器IC
- HT12E编码器IC
- 5V继电器模块(2号)
- 推入推下开关(2个)
- 1M ohm,47K ohm电阻
- 7805稳压器
- 9V电池(2号)
- 面包板(2个)
- 连接线
433MHz射频发送器和接收器模块:
在进入项目之前,让我简要介绍这些RF模块。术语RF代表“射频”。射频收发器模块将始终成对工作,因为它需要发射器和接收器来发送和发送数据。发射机只能发送信息,而接收机只能发送信息,因此数据始终可以从一端发送到另一端,而不能以另一种方式发送。
所述传输器模块包括三个管脚即Vcc时,DIN和地面如上所示。 Vcc引脚具有3V至12V的宽范围输入电压。发射器消耗的最小电流为9mA,在发射过程中可能高达40mA。中心引脚是数据引脚,要与要发送的信号一起发送。然后,使用ASK(幅移键控)对该信号进行调制,然后以433MHz的频率在空中发送。它可以传输数据的速度约为10Kbps。
所述接收器模块具有四个引脚即Vcc时,Dout的,线性出和地面如上所示。Vcc引脚应使用5V稳压电源供电。该模块的工作电流小于5.5mA。Dout和Linear out引脚短路在一起,以接收来自空中的433Mhz信号。然后,该信号被解调以获得数据,并通过数据引脚发送出去。
使用RF对检查我们的其他项目:
- 射频控制机器人
- 红外至射频转换器电路
- 使用Raspberry Pi的RF远程控制LED
需要编码器和解码器:
RF模块也可以运行,而无需编码器和解码器模块。只需使用上述相应的电压为两个模块供电。现在,将发射器上的Din引脚设为高电平,您会发现接收器上的Dout引脚也变为高电平。但是,这种方法有一个很大的缺点。在发送方只能有一个按钮,在接收方只能有一个输出。这将不利于构建更好的项目,因此我们采用了编码器和解码器模块。
HT12D和HT12E是4数据位编码器和解码器模块。这意味着我们可以使(2 ^ 4 = 16)16种不同的输入和输出组合。这些是18引脚IC,可在3V至12V输入电源之间工作。如前所述,它们具有4个数据位和8个地址位,必须在编码器和解码器上将这8个地址位设置为相同,以使其成对工作。
在4数据位中,在此项目中,我们仅使用两个进行演示。您可以使用同一电路使用全部四个设备并控制四个AC设备。您只需要添加两个中继模块即可。
5V继电器模块:
如前所述,我们将使用两个5V继电器模块来控制交流负载。术语“ 5V”在这里表示触发继电器所需的电压。该项目中使用的5V继电器模块如下所示。
我们的电路工作在5V电压下,我们需要一些东西来控制220V交流负载,这是继电器派上用场的地方。该继电器在被5V触发时将触发一个机电开关。该机电开关能够使220V AC电流高达10A。因此,我们的交流负载可以连接到继电器的端子上。
我们也可以不使用继电器模块来构建该电路。在这种情况下,您将不得不使用一个额外的晶体管,例如BC547,并使用一个限流电阻对其基极进行驱动。
电路图和说明:
此RF控制的家庭自动化系统有两个电路图,一个用于RF发射器作为家用电器的RF远程控制,另一个用于连接AC负载的RF接收器。前面我们已经详细解释了RF发送器和接收器电路。
射频发射器电路:
射频接收器电路:
如您所见,发送器电路由编码器IC组成,接收器电路由解码器IC组成。由于发射器不需要5V稳压电源,因此我们直接用9V电池为其供电。而在接收器端,我们使用了7805 + 5V电压调节器来调节9V电池的5V电压。
请注意,编码器和解码器IC上的地址位A0至A7均接地。这意味着它们都保存在地址0b00000000。这样,他们俩共享相同的地址,并且将成为一对。
数据引脚D10和D11(引脚12和13)连接到编码器侧的开关和解码器侧的继电器模块。根据开关在编码器侧的位置,信息将被传输到解码器,并且相应的灯将被触发。
这两个继电器模块由7805稳压器提供的5V电源供电,并且输入引脚连接到解码器模块。负载通过继电器模块连接,因此只有当继电器闭合时,与负载的连接才会完成。
注意: 使用9V电池为接收器设置供电可能无法正常工作,因为该电池不能为继电器模块提供足够的电流。在这种情况下,请使用12V电池或适配器。
警告:在处理220V交流电压时,必须格外小心。确保按照电路连接,对于初学者,建议使用带有保险丝的接线盒(分线盒)。另外,您的电线应具有更高的规格,以便它可以承载所需的电流,并且不要连接消耗超过8A电流的负载。
射频控制家用电器的工作:
如我们所见,该项目的电路非常简单,可以很容易地连接到试验板上,该电路无需任何微控制器即可构建。我使用了两个面包板,一个用于发送器部分,另一个用于接收器部分。我还使用了两个交流灯来演示该项目。连接完成后,设置应如下图所示。
这里,由9V电池供电的面包板是发射器电路,另一个由12V适配器供电(图中未显示)的面包板是接收器模块。交流电源来自上面显示的黑色接线盒。我们还有两个继电器来独立控制两个交流负载。黄线组成相位连接,绿线组成零线连接。
接通两个电路的电源后,便可以使用变送器电路上的两个开关来开始切换交流负载。当一个开关闭合时,它将编码器IC的引脚D13接地,并且该值通过RF介质发送到解码器IC。
解码器收到D13的值后,其D11引脚也为零。这意味着没有电压提供给继电器模块的输入引脚,并且相线将通过公共(Com)和常闭(NC)端子连接。反之亦然,关闭负载也是如此。
现在,您可以通过拨动开关来进行此设置,并且还应相应地切换交流负载。通过使用发射器模块上的天线,这些模块的范围可以扩展(测试达3米)。查看下面的视频以获取完整的演示。
希望您喜欢这个项目并喜欢构建类似的东西。如果您有任何疑问,可以将其发布在我们的论坛或以下评论中。我们将在另一个有趣的项目上见面,然后快乐地自动化。