Κύκλωμα πομπού και δέκτη Rf

Κάνοντας τα έργα μας ασύρματα το κάνει πάντα να φαίνεται δροσερό και επίσης επεκτείνει το εύρος στο οποίο μπορεί να ελεγχθεί. Ξεκινώντας από τη χρήση ενός κανονικού IR LED για ασύρματο έλεγχο μικρής απόστασης μέχρι ένα ESP8266 για παγκόσμιο έλεγχο HTTP, υπάρχουν πολλοί τρόποι για να ελέγχετε κάτι ασύρματα. Σε αυτό το έργο θα μάθουμε πώς μπορούμε να κατασκευάσουμε ασύρματα έργα χρησιμοποιώντας μια μονάδα RF 433 MHz. Αυτές οι μονάδες είναι φθηνές για τις λειτουργίες της και είναι εύκολα διαθέσιμες. Μπορούν είτε να χρησιμοποιηθούν ως αυτόνομοι πομπός και δέκτες ή να διασυνδεθούν με ένα MCU / MPU όπως το Arduino ή το Raspberry Pi.

Εδώ θα μάθουμε τα βασικά της μονάδας RF και πώς να το χρησιμοποιήσουμε ως αυτόνομο πομπό και δέκτη RF. Εδώ έχουμε εξηγήσει το πομπό RF και το κύκλωμα δέκτη ελέγχοντας ασύρματα τα LED χρησιμοποιώντας RF.

Απαιτούμενα υλικά:

• Πομπός και δέκτης RF 433 MHz
• HT12D αποκωδικοποιητής IC
• HT12E κωδικοποιητής IC
• Κουμπιά (3 Αριθ.)
• LED (3 Nos)
• 1M ohm, 47K ohm και 470 ohm Αντίσταση
• 7805 Ρυθμιστής τάσης
• Μπαταρία 9V (2Nos)
• Πίνακας ψωμιού (2Nos)
• Καλώδιο σύνδεσης

Μονάδα πομπού και δέκτη RF 433MHz:

Επιτρέψτε μου να δώσω μια σύντομη εισαγωγή σε αυτές τις μονάδες RF πριν μπω στο έργο. Ο όρος RF σημαίνει « Ραδιοσυχνότητα ». Μια μονάδα πομποδέκτη RF θα λειτουργεί πάντα σε ένα ζεύγος που χρειάζεται ένας πομπός και δέκτης για την αποστολή και αποστολή δεδομένων. Ένας πομπός μπορεί να στείλει μόνο πληροφορίες και έναν δέκτη και μπορεί να τις λάβει μόνο, έτσι τα δεδομένα μπορούν πάντα να αποστέλλονται από το ένα άκρο στο άλλο και όχι το αντίστροφο.

Η μονάδα πομπού αποτελείται από τρεις ακίδες, δηλαδή Vcc, Din και γείωση όπως φαίνεται παραπάνω. Ο πείρος Vcc έχει τάση εισόδου μεγάλου εύρους από 3V έως 12V. Ο πομπός καταναλώνει ελάχιστο ρεύμα 9mA και μπορεί να φτάσει τα 40mA κατά τη διάρκεια της μετάδοσης. Ο κεντρικός πείρος είναι ο ακροδέκτης δεδομένων με το σήμα που θα μεταδοθεί αποστέλλεται. Αυτό το σήμα στη συνέχεια διαμορφώνεται χρησιμοποιώντας το ASK (Amplitude Shift Keying) και στη συνέχεια στέλνεται στον αέρα με συχνότητα 433MHz. Η ταχύτητα με την οποία μπορεί να μεταδίδει δεδομένα είναι περίπου 10Kbps.

Η μονάδα δέκτη έχει τέσσερις ακίδες, δηλαδή Vcc, Dout, Linear out και Ground, όπως φαίνεται παραπάνω. Ο πείρος Vcc πρέπει να τροφοδοτείται με ρυθμιζόμενη τροφοδοσία 5V. Το ρεύμα λειτουργίας αυτής της μονάδας είναι μικρότερο από 5,5mA. Οι ακίδες Dout και Linear out συντομεύονται για να λάβουν το σήμα 433Mhz από τον αέρα. Αυτό το σήμα στη συνέχεια αποδιαμορφώνεται για τη λήψη των δεδομένων και αποστέλλεται μέσω του πείρου δεδομένων.

Ελέγξτε τα άλλα έργα μας χρησιμοποιώντας ζεύγος RF:

• Ρομπότ ελεγχόμενο με RF
• Κύκλωμα μετατροπέα IR σε RF
• RF τηλεχειριστήρια LED που χρησιμοποιούν Raspberry Pi

Ανάγκη κωδικοποιητή και αποκωδικοποιητή:

Οι μονάδες RF μπορούν επίσης να λειτουργήσουν χωρίς την ανάγκη μονάδων κωδικοποιητή και αποκωδικοποιητή. Απλώς ενεργοποιήστε και τις δύο μονάδες με την αντίστοιχη τάση που αναφέρεται παραπάνω. Τώρα, κάντε τον ακροδέκτη Din στον πομπό υψηλό και θα βρείτε ότι ο πείρος Dout στον δέκτη πηγαίνει επίσης ψηλά. Όμως, υπάρχει ένα μεγάλο μειονέκτημα σε αυτήν τη μέθοδο. Μπορείτε να έχετε μόνο ένα κουμπί στην πλευρά του αποστολέα και μία έξοδο στην πλευρά του δέκτη. Αυτό δεν θα βοηθήσει στην κατασκευή καλύτερων έργων, επομένως χρησιμοποιούμε τις μονάδες κωδικοποιητή και αποκωδικοποιητή.

Οι HT12D και HT12E είναι μονάδες κωδικοποιητή και αποκωδικοποιητή bit 4 δεδομένων. Αυτό σημαίνει ότι μπορούμε να κάνουμε (2 ^ 4 = 16) 16 διαφορετικούς συνδυασμούς εισόδων και εξόδων. Αυτά είναι 18 ακροδέκτες IC που μπορούν να λειτουργήσουν μεταξύ τροφοδοσίας 3V έως 12V. Όπως είπαν ότι έχουν bit 4 δεδομένων και bit 8 διευθύνσεων, αυτά τα 8 bit διευθύνσεων πρέπει να είναι ίδια τόσο στον κωδικοποιητή όσο και στον αποκωδικοποιητή για να τα κάνουν να λειτουργούν ως ζεύγος.

Διάγραμμα κυκλώματος πομπού και δέκτη RF:

Το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος που περιλαμβάνει το τμήμα πομπού και δέκτη για αυτό το έργο φαίνεται στις παρακάτω εικόνες.

Παρακάτω εικόνες που δείχνουν το κύκλωμα πομπού RF με ρύθμιση Breadboard:

Και κάτω από αυτά που δείχνουν το κύκλωμα δέκτη RF με ρύθμιση Breadboard:

Όπως μπορείτε να δείτε, το κύκλωμα πομπού RF αποτελείται από το IC κωδικοποιητή και το κύκλωμα δέκτη RF αποτελείται από το IC αποκωδικοποιητή. Επειδή ο πομπός δεν χρειάζεται ρυθμιζόμενο 5V, τον έχουμε τροφοδοτήσει άμεσα με μπαταρία 9V. Ενώ στην πλευρά του δέκτη χρησιμοποιήσαμε έναν ρυθμιστή τάσης 7805 + 5V για να ρυθμίσουμε 5V από την μπαταρία 9V.

Παρατηρήστε ότι τα bits διεύθυνσης A0 έως A7 είναι γειωμένα τόσο στο Encoder όσο και στο IC αποκωδικοποιητή. Αυτό σημαίνει ότι και οι δύο διατηρούνται στη διεύθυνση 0b00000000. Με αυτόν τον τρόπο και οι δύο μοιράζονται την ίδια διεύθυνση και θα ενεργήσουν ως ζευγάρι.

Οι ακίδες δεδομένων D8 έως D11 συνδέονται με μπουτόν στην πλευρά του κωδικοποιητή και με LED στην πλευρά του αποκωδικοποιητή. Όταν πατηθεί ένα κουμπί στην πλευρά του κωδικοποιητή, οι πληροφορίες θα μεταφερθούν στον αποκωδικοποιητή και θα αλλάξει το αντίστοιχο φως.

Λειτουργία των ελεγχόμενων RF LED:

Έφτιαξα τα κυκλώματα σε δύο μεμονωμένα ψωμιά και τα δύο τροφοδοτούνται από ξεχωριστή μπαταρία 9V. Μόλις τα δημιουργήσετε θα πρέπει να μοιάζει με κάτι όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα.

Τροφοδοτήστε και τα δύο Breadboards και θα πρέπει να παρατηρήσετε ότι τα LED θα αρχίσουν να ανάβουν. Τώρα πατήστε οποιοδήποτε κουμπί στην πλακέτα του πομπού και το αντίστοιχο LED θα σβήσει στο κύκλωμα του δέκτη.

Αυτό συμβαίνει επειδή οι πείροι του κουμπιού (D8-D11) τραβούν εσωτερικά από το Encoder IC. Ως εκ τούτου, και οι τρεις λυχνίες LED θα ανάβουν και όταν πατάμε ένα κουμπί ο πείρος δεδομένων είναι συνδεδεμένος στη γείωση και έτσι το αντίστοιχο LED στην πλευρά του δέκτη θα σβήσει.

Το πλήρες έργο μπορεί να δει στο παρακάτω βίντεο. Ωστόσο, έχω χρησιμοποιήσει μόνο 3 LED για σκοπούς επίδειξης, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε τέσσερα. Μπορείτε επίσης να συνδέσετε το ρελέ αντί των LED και, στη συνέχεια, μπορείτε να ελέγχετε ασύρματα τις συσκευές AC χρησιμοποιώντας το τηλεχειριστήριο RF. Ελπίζω να καταλάβατε το έργο και να απολαύσατε την κατασκευή του. Εάν έχετε αμφιβολίες, δημοσιεύστε τα στην παρακάτω ενότητα σχολίων ή στο φόρουμ και θα χαρώ να σας βοηθήσω.