- RF 제어 가전 프로젝트에 필요한 재료 :
- 433MHz RF 송신기 및 수신기 모듈 :
- 인코더 및 디코더의 필요성 :
- 5V 릴레이 모듈 :
- 회로도 및 설명 :
- RF 제어 가전 제품의 작동 :
홈 오토메이션은 항상 배우거나 작업해야하는 뜨거운 주제였습니다. 무선으로 AC 기기 를 제어하는 것은 정말 멋지다. 이를 수행하는 방법에는 여러 가지가 있으며 상상력이 한계입니다. 이 프로젝트에서는 433MHz RF 송신기 및 수신기 모듈 을 사용하여 AC 부하를 전환 할 수 있는 무선 홈 자동화 프로젝트 를 구축하는 가장 간단하고 쉬운 방법을 배웁니다. 이 프로젝트에는 마이크로 컨트롤러가 포함되지 않습니다. 따라서 프로그래밍이 필요하지 않으며 브레드 보드에서 개발할 수 있습니다. 간단하게 들리 네요 !! 그래서 우리가 그것을 구축합시다.
이전에는 다음 과 같은 다양한 기술과 마이크로 컨트롤러를 사용하는 다양한 유형의 홈 자동화를 다루었습니다.
- DTMF 기반 홈 자동화
- Arduino를 사용한 GSM 기반 홈 자동화
- Arduino를 사용한 PC 제어 홈 자동화
- 8051을 사용하는 Bluetooth 제어 홈 자동화
- Arduino를 사용한 IR 원격 제어 홈 자동화
- MATLAB 및 Arduino를 사용한 가정 자동화 프로젝트
- Raspberry Pi를 사용하는 RF 원격 제어 LED
- Arduino를 사용한 스마트 폰 제어 홈 자동화
- ESP8266 및 Android 앱을 사용한 음성 제어 홈 자동화
RF 제어 가전 프로젝트에 필요한 재료:
- 433MHz RF 송신기 및 수신기
- HT12D 디코더 IC
- HT12E 인코더 IC
- 5V 릴레이 모듈 (2Nos)
- Push on Push Off 스위치 (2 Nos)
- 1M 옴, 47K 옴 저항
- 7805 전압 조정기
- 9V 배터리 (2Nos)
- 브레드 보드 (2Nos)
- 와이어 연결
433MHz RF 송신기 및 수신기 모듈:
프로젝트를 시작하기 전에 이러한 RF 모듈에 대해 간략하게 소개하겠습니다. RF라는 용어는“ 무선 주파수 ”를 의미합니다. RF 트랜시버 모듈은 데이터를 보내고 보내기 위해 송신기와 수신기가 필요한 쌍으로 항상 작동합니다. 송신기는 정보와 수신기 만 보낼 수 있고 수신 만 할 수 있으므로 데이터는 항상 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 전송 될 수 있습니다.
송신기 모듈은 세 번, 즉 VCC, DIN 접지 구성 위와 같이. Vcc 핀은 3V ~ 12V의 넓은 입력 전압을 가지고 있습니다. 송신기는 9mA의 최소 전류를 소비하며 전송 중에 최대 40mA까지 갈 수 있습니다. 중앙 핀은 전송되는 신호와 함께 데이터 핀이 전송됩니다. 이 신호는 ASK (Amplitude Shift Keying)를 사용하여 변조 된 다음 433MHz의 주파수로 방송됩니다. 데이터를 전송할 수있는 속도는 약 10Kbps입니다.
수신기 모듈 즉 VCC, DOUT은 선형에서 4 개의 핀과 접지 갖는 위와 같이한다. Vcc 핀은 조정 된 5V 전원으로 전원을 공급해야합니다. 이 모듈의 작동 전류는 5.5mA 미만입니다. 핀 Dout 및 Linear out은 함께 단락되어 공기로부터 433Mhz 신호를 수신합니다. 이 신호는 데이터를 얻기 위해 복조되고 데이터 핀을 통해 전송됩니다.
RF 쌍을 사용하여 다른 프로젝트를 확인하십시오.
- RF 제어 로봇
- IR-RF 컨버터 회로
- Raspberry Pi를 사용하는 RF 원격 제어 LED
인코더 및 디코더의 필요성:
RF 모듈은 인코더 및 디코더 모듈 없이도 작동 할 수 있습니다. 위에서 언급 한 해당 전압으로 두 모듈의 전원을 켜십시오. 이제 송신기의 Din 핀을 하이로 설정하면 수신기의 Dout 핀도 하이가됩니다. 그러나이 방법에는 큰 단점이 있습니다. 송신자 측에는 버튼이 하나만 있고 수신자 측에는 하나의 출력 만있을 수 있습니다. 이것은 더 나은 프로젝트를 구축하는 데 도움이되지 않으므로 인코더와 디코더 모듈을 사용합니다.
HT12D 및 HT12E는 4 데이터 비트 인코더 및 디코더 모듈 입니다. 이것은 우리가 (2 ^ 4 = 16) 16 개의 다른 입력과 출력 조합을 만들 수 있음을 의미합니다. 3V ~ 12V 입력 전원 사이에서 작동 할 수있는 18 핀 IC입니다. 4 데이터 비트와 8 주소 비트가 있다고 말했듯이이 8 주소 비트는 인코더와 디코더 모두에서 동일하게 설정되어야 쌍으로 작동합니다.
4 데이터 비트 중 데모 목적으로이 프로젝트에서 2 개만 사용합니다. 4 개를 모두 사용하고 동일한 회로로 4 개의 AC 어플라이언스를 제어 할 수 있습니다. 릴레이 모듈을 두 개 더 추가하기 만하면됩니다.
5V 릴레이 모듈:
앞서 언급했듯이 AC 부하를 제어하기 위해 두 개의 5V 릴레이 모듈을 사용할 것입니다. 여기서 "5V"라는 용어는 릴레이를 트리거하는 데 필요한 전압을 나타냅니다. 이 프로젝트에서 사용 된 5V 릴레이 모듈은 아래와 같습니다.
우리의 회로는 5V에서 작동하며 220V AC 부하를 제어하기위한 것이 필요합니다. 여기에서 릴레이가 편리합니다. 이 릴레이는 5V로 트리거 될 때 전기 기계 스위치를 토글합니다. 이 전기 기계식 스위치는 220V AC를 최대 10A 전류까지 캔들링 할 수 있습니다. 따라서 AC 부하를 릴레이의 단자에 연결할 수 있습니다.
릴레이 모듈을 사용하지 않고이 회로를 만들 수도 있습니다. 이 경우 BC547과 같은 추가 트랜지스터를 사용하고 전류 제한 저항을 사용하여베이스로 구동해야합니다.
회로도 및 설명:
이 RF 제어 홈 자동화 시스템 에는 두 개의 회로도가 있는데, 하나는 가전 제품 용 RF 원격 제어용 RF 송신기 용이고 다른 하나는 AC 부하가 연결된 RF 수신기 용입니다. 이전에 RF 송신기 및 수신기 회로에 대해 자세히 설명했습니다.
RF 송신기 회로:
RF 수신기 회로:
보시다시피 송신기 회로는 인코더 IC로 구성되고 수신기 회로는 디코더 IC로 구성됩니다. 송신기는 조정 된 5V가 필요하지 않기 때문에 9V 배터리로 직접 전원을 공급했습니다. 수신기 측에서는 7805 + 5V 전압 조정기를 사용하여 9V 배터리에서 5V를 조절했습니다.
인코더 및 디코더 IC의 주소 비트 A0 ~ A7은 접지되어 있습니다. 이것은 둘 다 주소 0b00000000에 유지된다는 것을 의미합니다. 이렇게하면 둘 다 동일한 주소를 공유하고 쌍으로 작동합니다.
데이터 핀 D10 및 D11 (핀 12 및 13)은 인코더 측의 스위치와 디코더 측의 릴레이 모듈에 연결됩니다. 인코더 측의 스위치 위치에 따라 정보가 디코더로 전송되고 해당 표시등이 토글됩니다.
2 개의 릴레이 모듈은 7805 레귤레이터에서 제공하는 5V 전원으로 전원이 공급되며 입력 핀은 디코더 모듈에 연결됩니다. 부하는 릴레이 모듈을 통해 연결되므로 릴레이가 닫힌 경우에만 부하에 대한 연결이 완료됩니다.
참고: 9V 배터리를 사용하여 수신기 설정에 전원을 공급하면 배터리가 릴레이 모듈에 충분한 전류를 공급할만큼 강력하지 않기 때문에 제대로 작동하지 않을 수 있습니다. 이 경우 12V 배터리 또는 어댑터를 사용하십시오.
경고: 220V AC 전압을 취급 할 때는 매우주의해야합니다. 연결이 회로에 맞는지 확인하고 초보자의 경우 퓨즈가있는 정션 박스 (스파이크 박스)를 사용하는 것이 좋습니다. 또한 전선은 필요한 전류를 전달할 수 있고 8A 이상의 전류를 소비하는 부하를 연결하지 않도록 더 높은 게이지 여야합니다.
RF 제어 가전 제품의 작동:
우리가 보았 듯이 프로젝트의 회로는 매우 간단하고 브레드 보드에 쉽게 연결할 수 있습니다.이 회로는 마이크로 컨트롤러없이 구축되었습니다. 나는 두 개의 브레드 보드를 사용했는데, 하나는 송신기 부분에 다른 하나는 수신기 부분에 사용했습니다. 또한 프로젝트를 시연하기 위해 두 개의 AC 램프를 사용했습니다. 연결이 완료되면 설정이 아래와 같이 보일 것입니다.
여기서 9V 배터리로 전원이 공급되는 브레드 보드는 송신기 회로이고 다른 하나는 12V 어댑터 (사진에 표시되지 않음)로 전원이 공급되는 수신기 모듈입니다. AC 전원은 위에 표시된 검은 색 정션 박스에서 가져옵니다. 또한 두 개의 AC 부하를 독립적으로 제어하기위한 두 개의 릴레이가 있습니다. 노란색 와이어는 위상 연결을 구성하고 녹색 와이어는 중립 연결입니다.
두 회로의 전원을 켜면 송신기 회로에있는 두 개의 스위치를 사용하여 AC 부하를 전환 할 수 있습니다. 스위치 1이 닫히면 인코더 IC의 핀 D13을 접지에 연결하고이 값은 RF 매체를 통해 디코더 IC로 전송됩니다.
디코더가 D13의 값을 수신하면 D11 핀도 0이됩니다. 이는 릴레이 모듈의 입력 핀에 전압이 제공되지 않고 위상 와이어가 공통 (Com) 및 상시 폐쇄 (NC) 단자를 통해 연결됨을 의미합니다. 부하를 끄는 경우도 마찬가지입니다.
이제 스위치를 전환하여이 설정을 수행 할 수 있으며 이에 따라 AC 부하도 전환되어야합니다. 이러한 모듈의 범위는 송신기 모듈의 안테나를 사용하여 확장 할 수 있습니다 (최대 3 미터까지 테스트). 전체 데모는 아래 비디오를 확인하십시오.
당신이 프로젝트를 좋아하고 비슷한 것을 만드는 것을 즐겼기를 바랍니다. 의심스러운 점이 있으면 포럼이나 아래 댓글에 게시 할 수 있습니다. 우리는 행복한 자동화가 될 때까지 또 다른 흥미로운 프로젝트에서 만날 것입니다.