Thiết bị gia dụng được kiểm soát Rf

Tự động hóa gia đình luôn là một chủ đề sôi nổi để học hoặc làm việc. Điều khiển không dây các thiết bị AC thực sự thú vị. Có rất nhiều cách để làm điều này và trí tưởng tượng là giới hạn. Trong dự án này, chúng ta sẽ tìm hiểu cách đơn giản và dễ dàng nhất để xây dựng Dự án tự động hóa gia đình không dây, trong đó chúng ta có thể chuyển đổi tải AC bằng cách sử dụng mô-đun bộ thu và phát RF 433 MHz. Dự án này không liên quan đến bất kỳ vi điều khiển nào; do đó không cần lập trình và có thể được phát triển trên breadboard. Nghe đơn giản phải không !! Vì vậy, hãy để chúng tôi xây dựng nó.

Trước đây chúng tôi đã đề cập đến nhiều loại Tự động hóa gia đình sử dụng các công nghệ và Bộ vi điều khiển khác nhau như:

• Tự động hóa tại nhà dựa trên DTMF
• Tự động hóa gia đình dựa trên GSM sử dụng Arduino
• Tự động hóa nhà điều khiển bằng PC sử dụng Arduino
• Tự động hóa nhà điều khiển bằng Bluetooth sử dụng 8051
• Tự động hóa nhà điều khiển từ xa bằng IR sử dụng Arduino
• dự án tự động hóa gia đình sử dụng MATLAB và Arduino
• Đèn LED điều khiển từ xa RF sử dụng Raspberry Pi
• Tự động hóa ngôi nhà được điều khiển bằng điện thoại thông minh bằng Arduino
• Tự động hóa ngôi nhà điều khiển bằng giọng nói sử dụng ESP8266 và Ứng dụng Android

Vật liệu cần thiết cho Dự án Thiết bị Gia dụng được điều khiển bằng RF:

1. Bộ phát và thu RF 433 MHz
2. IC giải mã HT12D
3. IC mã hóa HT12E
4. Mô-đun chuyển tiếp 5V (2Nos)
5. Đẩy vào Công tắc Tắt Đẩy (2 Nos)
6. 1M ohm, Điện trở 47K ohm
7. Bộ điều chỉnh điện áp 7805
8. Pin 9V (2Nos)
9. Bread Board (2Nos)
10. Kết nối dây

Mô-đun thu và phát RF 433MHz:

Hãy để tôi giới thiệu ngắn gọn về các mô-đun RF này trước khi tham gia vào dự án. Thuật ngữ RF là viết tắt của " Radio Frequency ". Một mô-đun thu phát RF sẽ luôn hoạt động theo một cặp mà nó cần một Máy phát và Máy thu để gửi và Gửi dữ liệu. Máy phát chỉ có thể gửi thông tin và Máy thu chỉ có thể nhận thông tin, do đó dữ liệu luôn có thể được gửi từ đầu này sang đầu khác chứ không phải ngược lại.

Các mô-đun phát bao gồm ba chân cụ thể là VCC, Din và mặt đất như trình bày ở trên. Chân Vcc có điện áp đầu vào dải rộng từ 3V đến 12V. Máy phát tiêu thụ dòng điện tối thiểu là 9mA và có thể tăng cao tới 40mA trong quá trình truyền. Chân trung tâm là chân dữ liệu với tín hiệu được truyền được gửi đi. Tín hiệu này sau đó được điều chế bằng cách sử dụng ASK (Phím dịch chuyển biên độ) và sau đó được gửi trên không với tần số 433MHz. Tốc độ mà nó có thể truyền dữ liệu là khoảng 10Kbps.

Mô-đun Bộ thu có bốn chân là Vcc, Dout, Linear out và Ground như hình trên. Chân Vcc phải được cấp nguồn bằng nguồn 5V được quy định. Dòng hoạt động của mô-đun này nhỏ hơn 5,5mA. Các chân Dout và Linear out được nối tắt với nhau để nhận tín hiệu 433Mhz từ không khí. Tín hiệu này sau đó được giải điều chế để lấy dữ liệu và được gửi ra ngoài qua chân dữ liệu.

Kiểm tra các dự án khác của chúng tôi bằng cặp RF:

• Robot điều khiển RF
• Mạch chuyển đổi IR sang RF
• Đèn LED điều khiển từ xa RF sử dụng Raspberry Pi

Nhu cầu của Bộ mã hóa và Bộ giải mã:

Các mô-đun RF cũng có thể hoạt động mà không cần đến các mô-đun Bộ mã hóa và Giải mã. Đơn giản chỉ cần cấp nguồn cho cả hai mô-đun với điện áp tương ứng đã đề cập ở trên. Bây giờ, làm cho chân Din trên bộ phát cao và bạn sẽ thấy chân Dout trên bộ thu cũng tăng cao. Nhưng, có một nhược điểm lớn trong phương pháp này. Bạn chỉ có thể có một nút ở phía người gửi và một nút đầu ra ở phía người nhận. Điều này sẽ không giúp ích trong việc xây dựng các dự án tốt hơn, vì vậy chúng tôi sử dụng các mô-đun bộ mã hóa và giải mã.

HT12D và HT12E là mô-đun bộ mã hóa và giải mã 4 bit dữ liệu. Điều này có nghĩa là chúng ta có thể thực hiện (2 ^ 4 = 16) 16 kết hợp khác nhau của đầu vào và đầu ra. Đây là những IC 18 chân có thể hoạt động giữa nguồn điện đầu vào 3V đến 12V. Như đã nói chúng có bit 4 dữ liệu và bit 8 địa chỉ, 8 bit địa chỉ này phải được đặt giống nhau trên cả bộ mã hóa và bộ giải mã để làm cho chúng hoạt động như một cặp.

Trong số 4 bit dữ liệu, chúng tôi sẽ chỉ sử dụng hai trong dự án này cho mục đích trình diễn. Bạn có thể sử dụng cả bốn và điều khiển bốn Thiết bị AC với cùng một mạch. Bạn chỉ cần thêm hai mô-đun Relay nữa.

Mô-đun chuyển tiếp 5V:

Như đã đề cập trước đó, chúng tôi sẽ sử dụng hai mô-đun rơle 5V để điều khiển tải AC. Thuật ngữ "5V" ở đây đại diện cho điện áp cần thiết để kích hoạt rơle. Mô-đun rơle 5V được sử dụng trong dự án này được hiển thị bên dưới.

Mạch của chúng tôi hoạt động ở 5V và chúng tôi cần một cái gì đó để điều khiển tải AC 220V, đây là nơi có một rơle rất hữu ích. Rơ le này khi được kích hoạt với 5V sẽ bật tắt một công tắc cơ điện; Công tắc cơ điện này có khả năng sử dụng dòng điện 220V AC lên đến 10A. Do đó, tải AC của chúng tôi có thể được kết nối với các đầu cuối của rơle.

Chúng tôi cũng có thể xây dựng mạch này mà không cần sử dụng mô-đun rơle. Trong trường hợp đó, bạn sẽ phải sử dụng một bóng bán dẫn bổ sung như BC547 và điều khiển nó bằng cách sử dụng một điện trở hạn chế dòng điện đến cơ sở của nó.

Sơ đồ mạch và giải thích:

Có hai Sơ đồ mạch cho Hệ thống tự động hóa gia đình được điều khiển bằng RF này, một cho Bộ phát RF làm điều khiển từ xa RF cho Thiết bị gia dụng và một cho Bộ thu RF nơi kết nối tải AC. Trước đây chúng tôi đã giải thích chi tiết về mạch Phát và thu RF.

Mạch phát RF:

Mạch thu RF:

Như bạn thấy Mạch phát gồm có IC mã hóa và mạch thu gồm có IC giải mã. Vì máy phát không cần nguồn 5V quy định nên chúng tôi đã cấp nguồn trực tiếp cho nó bằng pin 9V. Trong khi đó ở phía đầu thu chúng ta sử dụng bộ điều chỉnh điện áp 7805 + 5V để điều chỉnh 5V từ pin 9V.

Chú ý rằng các bit Địa chỉ A0 đến A7 trên cả IC mã hóa và giải mã đều được nối đất. Điều này có nghĩa là cả hai đều được lưu giữ tại địa chỉ 0b00000000. Bằng cách này, cả hai đều chia sẻ cùng một địa chỉ và họ sẽ hoạt động như một cặp.

Các chân dữ liệu D10 và D11 (Chân 12 và 13) được kết nối với các công tắc ở phía Bộ mã hóa và với các mô-đun Rơle ở phía bộ giải mã. Dựa trên vị trí của công tắc trên phía bộ mã hóa, thông tin sẽ được chuyển đến bộ giải mã và đèn tương ứng sẽ được bật tắt.

Hai mô-đun rơle được cấp nguồn bởi nguồn 5V do Bộ điều chỉnh 7805 cung cấp và chân đầu vào được kết nối với mô-đun bộ giải mã. Các tải được kết nối thông qua mô-đun Rơle để chỉ khi rơle đóng, kết nối với tải mới hoàn tất.

Lưu ý: Sử dụng pin 9V để cấp nguồn cho thiết lập bộ thu có thể không hoạt động đúng cách vì pin không đủ mạnh để cung cấp đủ dòng điện cho mô-đun rơle. Trong trường hợp đó, hãy sử dụng pin hoặc bộ chuyển đổi 12V.

Cảnh báo: Cần hết sức thận trọng khi xử lý điện áp AC 220V. Đảm bảo kết nối theo mạch và đối với người mới bắt đầu, nên sử dụng hộp nối (Spike box) có gắn cầu chì. Ngoài ra, dây dẫn của bạn nên có khổ cao hơn để nó có thể mang dòng điện cần thiết và không kết nối tải tiêu thụ dòng điện hơn 8A.

Hoạt động của Thiết bị gia dụng được điều khiển bằng sóng RF:

Như chúng ta đã thấy, mạch của dự án rất đơn giản và có thể dễ dàng kết nối trong một breadboard, mạch này được xây dựng mà không cần bất kỳ vi điều khiển nào. Tôi đã sử dụng hai breadboard, một cho phần phát và một cho phần thu. Tôi cũng đã sử dụng hai đèn AC để chứng minh dự án. Khi bạn đã hoàn tất các kết nối, thiết lập sẽ trông giống như bên dưới.

Ở đây bảng mạch được cấp nguồn bởi pin 9V là mạch phát và bảng còn lại được cấp nguồn bởi bộ chuyển đổi 12V (không được hiển thị trong hình) là mô-đun Bộ thu. Nguồn cung cấp AC được lấy từ hộp đấu nối màu đen ở trên. Chúng tôi cũng có hai rơ le để điều khiển hai tải AC một cách độc lập. Dây màu vàng tạo nên kết nối pha và dây màu xanh lá cây là kết nối trung tính.

Khi chúng tôi bật nguồn cả hai mạch, chúng tôi có thể bắt đầu bật tắt các tải AC bằng cách sử dụng hai công tắc có trên mạch Máy phát. Khi công tắc đóng, nó kết nối chân D13 của IC mã hóa với mặt đất và giá trị này được gửi đến IC giải mã thông qua môi trường RF.

Sau khi bộ giải mã nhận được giá trị của D13 cũng làm cho chân D11 của nó bằng không. Điều này có nghĩa là không có điện áp nào được cấp cho chân đầu vào của mô-đun rơle và dây Pha sẽ được kết nối qua các cực Chung (Com) và thường đóng (NC). Điều tương tự cũng xảy ra trong ngược lại để tắt tải.

Giờ đây, bạn có thể thực hiện việc thiết lập này bằng cách bật tắt các công tắc của bạn và các tải AC của bạn cũng sẽ được bật tắt cho phù hợp. Phạm vi của các mô-đun này có thể mở rộng (thử nghiệm lên đến 3 mét) bằng cách sử dụng ăng-ten trên mô-đun máy phát. Kiểm tra Video bên dưới để có đầy đủ Minh chứng.

Hy vọng bạn thích dự án và thích xây dựng một cái gì đó tương tự. Nếu bạn có bất kỳ nghi ngờ nào, bạn có thể đăng chúng trên diễn đàn của chúng tôi hoặc nhận xét bên dưới. Chúng ta sẽ gặp nhau tại một dự án thú vị khác cho đến khi tự động hóa vui vẻ.