射频控制家用电器的方法

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家庭自动化一直是一个需要学习或工作的热门话题。无线控制交流电器真的很酷。有很多方法可以做到这一点，想象力是极限。在这个项目中，我们将学习构建无线家庭自动化项目的最简单易行的方法，在该项目中，我们可以通过使用433 MHz 射频发射器和接收器模块切换交流负载。该项目不涉及任何微控制器;因此无需编程，可以在面包板上开发。听起来很简单吧！！因此，让我们构建它。


射频控制家电项目所需材料：




433 MHz 射频发射器和接收器


HT12D 解码器芯片


HT12E 编码器 IC


5V 继电器模块 （2Nos）


推入式推开开关（2 个）


1M 欧姆，47K 欧姆电阻器


7805 稳压器


9V 电池 （2 否）


面包板 （2号）


连接线


433MHz射频发射器和接收器模块：


在进入项目之前，让我简要介绍一下这些射频模块。术语RF代表“射频”。RF收发器模块将始终成对工作，即它需要发射器和接收器来发送和发送数据。发射器只能发送信息和接收器，并且只能接收它，因此数据始终可以从一端发送到另一端，而不是相反。

发射器模块由三个引脚组成，即Vcc，Din和接地，如上所示。Vcc 引脚具有 3V 至 12V 的宽输入电压范围。发射器消耗的最小电流为9mA，在传输过程中可高达40mA。中心引脚是要发送的信号的数据引脚。然后使用ASK（幅度移位键控）对该信号进行调制，然后以433MHz的频率发送。它可以传输数据的速度约为10Kbps。


接收器模块有四个引脚，即Vcc，Dout，线性输出和接地，如上所示。Vcc 引脚应采用稳定的 5V 电源供电。该模块的工作电流小于5.5mA。引脚Dout和线性输出短接在一起，以接收来自空气的433Mhz信号。然后解调该信号以获取数据，并通过数据引脚发送出去。


编码器和解码器的需求：


射频模块也可以在不需要编码器和解码器模块的情况下运行。只需打开具有上述相应电压的两个模块的电源即可。现在，将发射器上的 Din 引脚设置为高电平，您会发现接收器上的 Dout 引脚也会变高。但是，这种方法有一个很大的缺点。发送端只能有一个按钮，接收器端只能有一个输出。这无助于构建更好的项目，因此我们使用了编码器和解码器模块。


HT12D 和 HT12E 是 4 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，这 8 个地址位必须在编码器和解码器上设置相同，以使它们成对工作。


在 4 个数据位中，我们将在本项目中仅使用两个用于演示目的。您可以使用所有四个并使用相同的电路控制四个交流电器。您只需再添加两个继电器模块。


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。这里的术语“5V”表示触发继电器所需的电压。本项目使用的5V继电器模块如下所示。

我们的电路在 5V 下工作，我们需要一些东西来控制 220V AC 负载，这就是继电器派上用场的地方。该继电器在用 5V 触发时将切换机电开关;该机电开关能够将 220V AC 的电流调通到 10A 的电流。因此，我们的交流负载可以连接到继电器的端子。


我们也可以在不使用继电器模块的情况下构建此电路。在这种情况下，您必须使用像BC547这样的附加晶体管，并使用限流电阻器驱动其基极。


电路图及说明：


此RF控制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遥控器，另一个用于连接交流负载的RF接收器。我们之前已经详细解释了RF发射器和接收器电路。


射频发射器电路：

射频接收电路：

如您所见，发射器电路由编码器IC组成，接收器电路由解码器IC组成。由于变送器不需要稳定的 5V，因此我们直接使用 9V 电池为其供电。而在接收器侧，我们使用7805 +5V稳压器从9V电池调节5V。


请注意，编码器和解码器IC上的地址位A0至A7均接地。这意味着它们都保留在地址 0b00000000。这样，它们都共享相同的地址，并且它们将成对运行。


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。根据编码器侧开关的位置，信息将被传输到解码器，相应的灯将被切换。


两个继电器模块由 7805 稳压器提供的 5V 电源供电，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，因为电池功率不足以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：处理 220V 交流电压时需要格外小心。确保连接符合电路，对于初学者，建议使用带有保险丝的接线盒（钉盒）。此外，您的电线应具有更高的规格，以便它可以承载所需的电流，并且不会连接消耗超过8A电流的负载。


射频控制家用电器的工作：


正如我们所看到的，该项目的电路非常简单，可以很容易地连接到面包板中，该电路是在没有任何微控制器的情况下构建的。我使用了两个面包板，一个用于发射器部分，另一个用于接收器部分。我还用了两盏交流灯来演示这个项目。完成连接后，设置应如下所示。

这里，由 9V 电池供电的试验板是发射器电路，另一个由 12V 适配器供电的试验板（图中未显示）是接收器模块。交流电源取自上面所示的黑色接线盒。我们还有两个继电器来独立控制两个交流负载。黄线构成相位连接，绿线是中性线连接。


打开两个电路后，我们就可以通过使用发射器电路上的两个开关开始切换交流负载。当开关一闭合时，它将编码器IC的引脚D13接地，该值通过RF介质发送到解码器IC。


解码器接收到D13的值后，也使其D11引脚为零。这意味着继电器模块的输入引脚不会受到电压，相线将通过公共 （Com） 和常闭 （NC） 端子连接。反之亦然，关闭负载也会发生同样的情况。


现在，您可以通过切换开关来绕过此设置，并且您的交流负载也应相应地切换。通过使用发射器模块上的天线，这些模块的范围可以扩展（测试到3米）。

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