HF-gesteuerte Haushaltsgeräte

Heimautomation war schon immer ein heißes Thema, an dem man lernen oder arbeiten musste. Es ist wirklich cool, Wechselstromgeräte drahtlos zu steuern. Es gibt viele Möglichkeiten, dies zu tun, und der Fantasie sind Grenzen gesetzt. In diesem Projekt lernen wir die einfachste und einfachste Möglichkeit, ein drahtloses Hausautomationsprojekt zu erstellen, bei dem wir Wechselstromlasten mithilfe eines 433-MHz-HF-Sende- und Empfangsmoduls umschalten können. Dieses Projekt beinhaltet keinen Mikrocontroller; Daher ist keine Programmierung erforderlich und kann auf einem Steckbrett entwickelt werden. Klingt einfach richtig !! Also lasst es uns bauen.

Zuvor haben wir viele Arten von Hausautomationen mit verschiedenen Technologien und Mikrocontrollern behandelt, wie z.

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• GSM-basierte Hausautomation mit Arduino
• PC-gesteuerte Hausautomation mit Arduino
• Bluetooth-gesteuerte Heimautomation mit 8051
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• HF-ferngesteuerte LEDs mit Raspberry Pi
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Erforderliche Materialien für HF-gesteuerte Haushaltsgeräte Projekt:

1. 433 MHz HF-Sender und -Empfänger
2. HT12D Decoder IC
3. HT12E Encoder IC
4. 5V Relaismodul (2Nos)
5. Push on Push Off-Schalter (2 Nr.)
6. 1 M Ohm, 47 K Ohm Widerstand
7. 7805 Spannungsregler
8. 9V Batterie (2Nos)
9. Brotbrett (2Nos)
10. Verbindungskabel

433 MHz HF-Sender- und Empfangsmodul:

Lassen Sie mich kurz auf diese RF-Module eingehen, bevor ich mit dem Projekt beginne. Der Begriff RF steht für " Radio Frequency ". Ein RF-Transceiver-Modul arbeitet immer in einem Paar, dh es benötigt einen Sender und einen Empfänger zum Senden und Senden von Daten. Ein Sender kann nur Informationen und einen Empfänger senden und nur empfangen, sodass Daten immer von einem Ende zum anderen und nicht umgekehrt gesendet werden können.

Das Sendermodul besteht aus drei Stiften, nämlich Vcc, Din und Masse, wie oben gezeigt. Der Vcc-Pin hat eine Eingangsspannung im weiten Bereich von 3 V bis 12 V. Der Sender verbraucht einen Mindeststrom von 9 mA und kann während der Übertragung bis zu 40 mA erreichen. Der mittlere Pin ist der Daten-Pin, an den mit dem zu sendenden Signal gesendet wird. Dieses Signal wird dann mit ASK (Amplitude Shift Keying) moduliert und dann mit einer Frequenz von 433 MHz auf Sendung gesendet. Die Geschwindigkeit, mit der Daten übertragen werden können, liegt bei etwa 10 Kbit / s.

Das Empfängermodul hat vier Pins, nämlich Vcc, Dout, Linear Out und Ground, wie oben gezeigt. Der Vcc-Pin sollte mit einer geregelten 5-V-Versorgung versorgt werden. Der Betriebsstrom dieses Moduls beträgt weniger als 5,5 mA. Die Pins Dout und Linear Out sind kurzgeschlossen, um das 433-MHz-Signal aus der Luft zu empfangen. Dieses Signal wird dann demoduliert, um die Daten zu erhalten, und wird über den Daten-Pin gesendet.

Überprüfen Sie unsere anderen Projekte mit RF Pair:

• HF-gesteuerter Roboter
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Bedarf an Encoder und Decoder:

Die HF-Module können auch ohne Encoder- und Decoder-Module funktionieren. Schalten Sie einfach beide Module mit der oben genannten entsprechenden Spannung ein. Stellen Sie nun den Din-Pin am Sender hoch und Sie werden feststellen, dass der Dout-Pin am Empfänger ebenfalls hoch geht. Diese Methode hat jedoch einen großen Nachteil. Sie können nur eine Taste auf der Senderseite und einen Ausgang auf der Empfängerseite haben. Dies hilft nicht beim Aufbau besserer Projekte, daher setzen wir die Encoder- und Decodermodule ein.

HT12D und HT12E sind 4-Daten-Bitcodierer- und -decodierermodule. Dies bedeutet, dass wir (2 ^ 4 = 16) 16 verschiedene Kombinationen von Ein- und Ausgängen machen können. Dies sind 18-polige ICs, die zwischen 3 V und 12 V Eingangsstromversorgung betrieben werden können. Wie gesagt, sie haben ein 4-Daten-Bit und ein 8-Adress-Bit. Diese 8-Adress-Bits müssen sowohl am Codierer als auch am Decodierer gleich gesetzt werden, damit sie als Paar arbeiten.

Von dem 4-Daten-Bit werden wir in diesem Projekt nur zwei zu Demonstrationszwecken verwenden. Sie können alle vier verwenden und vier Wechselstromgeräte mit demselben Stromkreis steuern. Sie müssen nur zwei weitere Relaismodule hinzufügen.

5V Relaismodul:

Wie bereits erwähnt, werden wir zwei 5-V-Relaismodule zur Steuerung der Wechselstromlasten verwenden. Der Begriff „5 V“ steht hier für die Spannung, die zum Auslösen des Relais erforderlich ist. Das in diesem Projekt verwendete 5-V-Relaismodul ist unten dargestellt.

Unsere Schaltung arbeitet mit 5 V und wir brauchen etwas, um die 220 V Wechselstromlast zu steuern. Hier ist ein Relais praktisch. Wenn dieses Relais mit 5 V ausgelöst wird, schaltet es einen elektromechanischen Schalter um. Dieser elektromechanische Schalter kann 220 V Wechselstrom bis 10 A Strom kerzen. Daher kann unsere Wechselstromlast an die Klemmen des Relais angeschlossen werden.

Wir können diese Schaltung auch ohne Verwendung eines Relaismoduls bauen. In diesem Fall müssten Sie einen zusätzlichen Transistor wie BC547 verwenden und ihn mit einem Strombegrenzungswiderstand an seiner Basis ansteuern.

Schaltplan und Erklärung:

Für dieses HF-gesteuerte Hausautomationssystem gibt es zwei Schaltpläne, einen für den HF-Sender als HF-Fernbedienung für Haushaltsgeräte und einen für den HF-Empfänger, an den Wechselstromlasten angeschlossen sind. Wir haben zuvor die HF-Sender- und Empfängerschaltung ausführlich erläutert.

HF-Senderschaltung:

HF-Empfängerschaltung:

Wie Sie sehen können, besteht die Senderschaltung aus dem Encoder-IC und die Empfängerschaltung aus dem Decoder-IC. Da der Sender keine geregelten 5V benötigt, haben wir ihn direkt mit einer 9V Batterie versorgt. Auf der Empfängerseite haben wir einen 7805 + 5V Spannungsregler verwendet, um 5V von der 9V Batterie zu regeln.

Beachten Sie, dass die Adressbits A0 bis A7 sowohl am Encoder- als auch am Decoder-IC geerdet sind. Dies bedeutet, dass beide unter der Adresse 0b00000000 gespeichert sind. Auf diese Weise haben beide dieselbe Adresse und fungieren als Paar.

Die Datenpins D10 und D11 (Pin 12 und 13) sind mit Schaltern auf der Encoderseite und mit Relaismodulen auf der Decoderseite verbunden. Basierend auf der Position des Schalters auf der Encoderseite werden die Informationen an den Decoder übertragen und das entsprechende Licht wird umgeschaltet.

Die beiden Relaismodule werden von der 5-V-Versorgung des 7805-Reglers gespeist, und der Eingangspin ist mit dem Decodermodul verbunden. Die Lasten werden über das Relaismodul angeschlossen, sodass die Verbindung zur Last nur dann hergestellt wird, wenn das Relais geschlossen ist.

Hinweis: Die Verwendung einer 9-V-Batterie zur Stromversorgung des Empfängers funktioniert möglicherweise nicht ordnungsgemäß, da die Batterie nicht stark genug ist, um genügend Strom für das Relaismodul zu liefern. Verwenden Sie in diesem Fall eine 12-V-Batterie oder einen Adapter.

Warnung: Beim Umgang mit 220 V Wechselspannung ist besondere Vorsicht geboten. Stellen Sie sicher, dass die Verbindung dem Stromkreis entspricht. Für Anfänger wird empfohlen, eine Anschlussdose (Spike-Box) zu verwenden, in der sich eine Sicherung befindet. Außerdem sollten Ihre Drähte eine höhere Stärke haben, damit sie den erforderlichen Strom führen können und keine Lasten anschließen, die mehr als 8 A Strom verbrauchen.

Funktionieren von HF-gesteuerten Haushaltsgeräten:

Wie wir gesehen haben, ist die Schaltung des Projekts sehr einfach und kann leicht in ein Steckbrett angeschlossen werden. Diese Schaltung ist ohne Mikrocontroller aufgebaut. Ich habe zwei Steckbretter verwendet, eines für den Senderteil und das andere für den Empfängerteil. Ich habe auch zwei Wechselstromlampen verwendet, um das Projekt zu demonstrieren. Sobald Sie mit den Verbindungen fertig sind, sollte die Einrichtung wie folgt aussehen.

Hier ist das Steckbrett, das von der 9-V-Batterie gespeist wird, die Senderschaltung und das andere, das von einem 12-V-Adapter gespeist wird (nicht im Bild gezeigt), das Empfängermodul. Die Wechselstromversorgung erfolgt über die oben gezeigte schwarze Anschlussdose. Wir haben auch zwei Relais, um die beiden Wechselstromlasten unabhängig voneinander zu steuern. Das gelbe Kabel bildet die Phasenverbindung und das grüne Kabel ist die neutrale Verbindung.

Sobald wir beide Stromkreise eingeschaltet haben, können wir die Wechselstromlasten mithilfe der beiden Schalter im Senderkreis umschalten. Wenn der Schalter 1 geschlossen ist, verbindet er den Pin D13 des Codierer-IC mit Masse und dieser Wert wird über das HF-Medium an den Decodierer-IC gesendet.

Nachdem der Decoder den Wert von D13 empfangen hat, wird auch sein D11-Pin auf Null gesetzt. Dies bedeutet, dass am Eingangspin des Relaismoduls keine Spannung anliegt und das Phasendraht über die Klemmen Common (Com) und normalerweise geschlossen (NC) angeschlossen wird. Das gleiche passiert umgekehrt, um die Last auszuschalten.

Sie können dieses Setup jetzt umgehen, indem Sie Ihre Schalter umschalten, und Ihre Wechselstromlasten sollten ebenfalls entsprechend umgeschaltet werden. Die Reichweite dieser Module kann durch Verwendung einer Antenne am Sendermodul erweitert (auf bis zu 3 Meter getestet) werden. Überprüfen Sie das Video unten für eine vollständige Demonstration.

Ich hoffe, Ihnen hat das Projekt gefallen und Sie haben es genossen, etwas Ähnliches zu bauen. Wenn Sie irgendwelche Zweifel haben, können Sie sie in unseren Foren oder in den Kommentaren unten posten. Wir werden uns bis dahin bei einem anderen interessanten Projekt treffen und gerne automatisieren.