Как сделать четырехканальный релейный переключатель с радиочастотным пультом 433 МГц

Создайте радиочастотный дистанционный переключатель с четырехканальным реле для беспроводного управления четырьмя устройствами

Сегодня мы построим радиочастотный дистанционный выключатель на базе 433 МГц с четырехканальным реле для беспроводного включения или выключения до четырех подключенных устройств переменного тока, таких как свет, вентилятор, электронная дверь и т.д. Модуль приемника может быть установлен в любой традиционный или стандартный распределительный щит для управления устройствами

Зачем строить радиочастотный дистанционный релейный выключатель?

В настоящее время можно приобрести или собрать DIY интеллектуальный Wi-Fi коммутатор и использовать его для управления устройствами переменного тока через Wi-Fi. Однако не всегда возможно получить сигнал Wi-Fi в каждом уголке вашего помещения. Более того, они не будут работать, если интернет не работает. В таких случаях может быть очень полезен радиочастотный коммутатор на 433 МГц. Тот, который мы собираемся построить, имеет приличный радиус действия 50-100 метров и работает надежно

Вы можете установить и использовать этот радиочастотный переключатель для переключения или управления любым светом или нагрузкой переменного тока там, где нет возможности проложить проводку. Установив радиочастотный выключатель, вы можете избежать любых электромонтажных работ, которые могли бы потребоваться в противном случае. Например, мы используем его для открытия двери гаража, когда мы приходим домой, или главной электронной двери с помощью беспроводного модуля передатчика, когда кто-то находится у двери. Вы можете создать несколько передатчиков для управления одним и тем же модулем приемника, когда они находятся в радиусе действия. У нас есть один в машине и еще один дома

Вещи, которые вам понадобятся

Чтобы собрать радиочастотный переключатель, вам понадобится следующее:

• Модули ASK передатчика и приемника на 433,92 МГц.
• ИС кодера HT12E и декодера HT12D.
• Одно-, двух- или четырехканальный релейный модуль SPDT 5V (в зависимости от количества устройств, которыми вы хотите управлять).
• Кнопочный переключатель.
• Общая печатная плата.
• Паяльник и припой.
• 9В батарея для передатчика и 5В питание для модуля приемника.
• 3D-печатный корпус (опционально) или любая коробка.

Пайка всех деталей на общей печатной плате

Для сборки и пайки всех компонентов модулей передатчика и приемника обратитесь к следующим принципиальным схемам. Если вы никогда раньше не паяли, вот руководство по обучению пайке

Схема радиочастотного передатчика

Схема передатчика не требует большого количества компонентов. Все, что вам нужно, это микросхема энкодера HT12E, модуль радиочастотного передатчика 433 МГц, резистор 1M и четыре кнопки

Схема радиочастотного приемника

Для схемы приемника вам понадобится ИС декодера HT12D, два резистора, модуль радиочастотного приемника, светодиод и четырехканальный модуль реле SPDT 5V

Объяснение схемы

В цепи передатчика (Tx) мы используем микросхему энкодера HT12E, а в цепи приемника (Rx) – HT12D. Оба способны кодировать и декодировать 12 бит информации, которая может состоять из восьми битов адреса и четырех битов данных:

• HT12E и HT12D имеют 18 выводов.
• Контакты 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 на HT12E и HT12D – это восемь адресных битов, а контакты 10, 11, 12 и 13 – четыре бита данных. В цепи Tx четыре контакта битов данных используются для отправки данных; в цепи Rx эти контакты переходят в высокий или низкий уровень в зависимости от сигнала, полученного от Tx.
• Восемь контактов бит адреса подключены к земле, в то время как четыре контакта бит данных HT12E подключены к одному из выводов кнопок, а другой вывод подключен к земле.
• Контакты 9 и 18 на HT12E и HT12D являются контактами ‘земли’ (-5 В) и VCC (+5 В) соответственно.
• Вывод 14 на схеме Tx – это вывод Transmission Enable (TE), который подключен к земле для разрешения передачи данных.
• Вывод 14 на схеме Rx – это вывод Data Input (DI), который принимает последовательные данные от модуля радиочастотного приемника, которые затем декодируются ИС HT12D.
• Выводы 15 и 16 на обеих ИС являются выводами осциллятора. Подключение к ним резистора 1MΩ на Tx и 51Ω на Rx включает внутренний генератор.
• Вывод 17 – это вывод данных (DO), подключенный к модулю радиочастотного передатчика.
• Вывод 17 на модуле приемника – это вывод Verify Transmission (VT), подключенный к светодиоду (который включается, когда Rx и Tx находятся в диапазоне и по одному и тому же адресу).

При нажатии кнопки в цепи Tx на передатчик подается сигнал низкого уровня. На основе соединения восьми адресных битов с землей, HT12E кодирует данные в последовательную форму, которая модулируется и отправляется в окружающую среду через модуль радиочастотного передатчика

Когда данные принимаются на схеме Rx, они поступают на штырь ввода данных (14). Затем информация декодируется, и сигнал высокого уровня посылается на один из четырех битовых контактов данных на схеме Rx

Контакт данных на схеме Rx подключен к модулю реле, который срабатывает при получении высокого сигнала и включает подключенную нагрузку переменного тока

Другие применения радиочастотных цепей Tx и Rx

Помимо включения/выключения подключенной нагрузки переменного тока, вы можете использовать эту схему для создания многих других проектов. Вы также можете использовать эту схему в паре с NodeMCU или D1 Mini для беспроводной передачи данных на большие расстояния и интегрировать ее с сервером Home Assistant для автоматизации

Ниже приведены несколько примеров, где можно использовать эту схему RF Tx и Rx

• Системы контроля доступа.
• Беспроводные системы домашней безопасности.
• Беспроводной дверной звонок.
• Пульт дистанционного управления роботом или игрушечной машиной.
• Базовая домашняя автоматизация, например, дистанционное управление светом или выключателем.
• Беспроводные системы сигнализации.
• Беспроводное управление различными видами бытовой техники и другие проекты в области электроники.

Альтернатива Wi-Fi Smart Switches

С помощью радиочастотного беспроводного переключателя с передатчиком и приемником можно преодолеть проблемы и ограничения интеллектуальных переключателей, для работы которых требуется сеть Wi-Fi. Вы можете создать несколько цепей Rx и управлять ими с помощью одного Tx

Вы также можете изменить подключение адресных контактов в Rx и Tx, чтобы использовать разные передатчики для разных переключателей переменного тока. Убедитесь, что восемь адресных битовых контактов в схемах RF Tx и Rx подключены в одинаковом порядке в Rx и Tx для работы. Изменение подключения адресного контакта на Tx потребует изменения подключения адресного контакта на схеме Rx. В противном случае они не будут сопрягаться или работать