射頻控制家用電器的方法

家庭自動化一直是一個需要學(xué)習(xí)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(diǎn)，想象力是極限。在這個項(xiàng)目中，我們將學(xué)習(xí)構(gòu)建無線家庭自動化項(xiàng)目的最簡單易行的方法，在該項(xiàng)目中，我們可以通過使用433 MHz 射頻發(fā)射器和接收器模塊切換交流負(fù)載。該項(xiàng)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(fā)。聽起來很簡單吧??！因此，讓我們構(gòu)建它。

射頻控制家電項(xiàng)目所需材料：

433 MHz 射頻發(fā)射器和接收器

HT12D 解碼器芯片

HT12E 編碼器 IC

5V 繼電器模塊 （2Nos）

推入式推開開關(guān)（2 個）

1M 歐姆，47K 歐姆電阻器

7805 穩(wěn)壓器

9V 電池 （2 否）

面包板 （2號）

連接線

433MHz射頻發(fā)射器和接收器模塊：

在進(jìn)入項(xiàng)目之前，讓我簡要介紹一下這些射頻模塊。術(shù)語RF代表“射頻”。RF收發(fā)器模塊將始終成對工作，即它需要發(fā)射器和接收器來發(fā)送和發(fā)送數(shù)據(jù)。發(fā)射器只能發(fā)送信息和接收器，并且只能接收它，因此數(shù)據(jù)始終可以從一端發(fā)送到另一端，而不是相反。

發(fā)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(fā)射器消耗的最小電流為9mA，在傳輸過程中可高達(dá)40mA。中心引腳是要發(fā)送的信號的數(shù)據(jù)引腳。然后使用ASK（幅度移位鍵控）對該信號進(jìn)行調(diào)制，然后以433MHz的頻率發(fā)送。它可以傳輸數(shù)據(jù)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(yīng)采用穩(wěn)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(diào)該信號以獲取數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)引腳發(fā)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(yùn)行。只需打開具有上述相應(yīng)電壓的兩個模塊的電源即可?，F(xiàn)在，將發(fā)射器上的 Din 引腳設(shè)置為高電平，您會發(fā)現(xiàn)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(diǎn)。發(fā)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(gòu)建更好的項(xiàng)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(shù)據(jù)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(shè)置相同，以使它們成對工作。

在 4 個數(shù)據(jù)位中，我們將在本項(xiàng)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(fù)載。這里的術(shù)語“5V”表示觸發(fā)繼電器所需的電壓。本項(xiàng)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(fù)載，這就是繼電器派上用場的地方。該繼電器在用 5V 觸發(fā)時將切換機(jī)電開關(guān);該機(jī)電開關(guān)能夠?qū)?220V AC 的電流調(diào)通到 10A 的電流。因此，我們的交流負(fù)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(gòu)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(qū)動其基極。

電路圖及說明：

此RF控制家庭自動化系統(tǒng)有兩個電路圖，一個用于RF發(fā)射器作為家用電器的RF遙控器，另一個用于連接交流負(fù)載的RF接收器。我們之前已經(jīng)詳細(xì)解釋了RF發(fā)射器和接收器電路。

射頻發(fā)射器電路：

射頻接收電路：

如您所見，發(fā)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(wěn)定的 5V，因此我們直接使用 9V 電池為其供電。而在接收器側(cè)，我們使用7805 +5V穩(wěn)壓器從9V電池調(diào)節(jié)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(yùn)行。

數(shù)據(jù)引腳 D10 和 D11（引腳 12 和 13）連接到編碼器側(cè)的開關(guān)和解碼器側(cè)的繼電器模塊。根據(jù)編碼器側(cè)開關(guān)的位置，信息將被傳輸?shù)浇獯a器，相應(yīng)的燈將被切換。

兩個繼電器模塊由 7805 穩(wěn)壓器提供的 5V 電源供電，輸入引腳連接到解碼器模塊。負(fù)載通過繼電器模塊連接，因此只有當(dāng)繼電器閉合時，與負(fù)載的連接才會完成。

注意：使用 9V 電池為接收器設(shè)置供電可能無法正常工作，因?yàn)殡姵毓β什蛔阋詾槔^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(xué)者，建議使用帶有保險絲的接線盒（釘盒）。此外，您的電線應(yīng)具有更高的規(guī)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(fù)載。

射頻控制家用電器的工作：

正如我們所看到的，該項(xiàng)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(gòu)建的。我使用了兩個面包板，一個用于發(fā)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(xiàng)目。完成連接后，設(shè)置應(yīng)如下所示。

這里，由 9V 電池供電的試驗(yàn)板是發(fā)射器電路，另一個由 12V 適配器供電的試驗(yàn)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(dú)立控制兩個交流負(fù)載。黃線構(gòu)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(fā)射器電路上的兩個開關(guān)開始切換交流負(fù)載。當(dāng)開關(guān)一閉合時，它將編碼器IC的引腳D13接地，該值通過RF介質(zhì)發(fā)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(guān)閉負(fù)載也會發(fā)生同樣的情況。

現(xiàn)在，您可以通過切換開關(guān)來繞過此設(shè)置，并且您的交流負(fù)載也應(yīng)相應(yīng)地切換。通過使用發(fā)射器模塊上的天線，這些模塊的范圍可以擴(kuò)展（測試到3米）。