30.06.2023

Kit kontrol radio buatan sendiri berdasarkan telepon handset (433 MHz). Relai yang dikendalikan radio sendiri Menggunakan data yang diterima


Dalam pelajaran ini kita akan memecahkan masalah transmisi sinyal radio antara dua pengontrol Arduino menggunakan transceiver 433 MHz yang populer. Faktanya, perangkat transmisi data terdiri dari dua modul: penerima dan pemancar. Data hanya dapat ditransfer dalam satu arah. Hal ini penting untuk dipahami saat menggunakan modul ini. Misalnya, Anda dapat mengontrol perangkat elektronik apa pun dari jarak jauh, baik itu robot seluler atau, misalnya, TV. Dalam hal ini, data akan ditransfer dari panel kontrol ke perangkat. Pilihan lainnya adalah mengirimkan sinyal dari sensor nirkabel ke sistem akuisisi data. Di sini rutenya berubah, sekarang pemancar berada di sisi sensor, dan penerima berada di sisi sistem pengumpulan. Modul mungkin memiliki nama yang berbeda: MX-05V, XD-RF-5V, XY-FST, XY-MK-5V, dll., tetapi semuanya memiliki tampilan dan penomoran pin yang kurang lebih sama. Dua frekuensi modul radio juga umum: 433 MHz dan 315 MHz.

1. Koneksi

Pemancar hanya memiliki tiga pin: Gnd, Vcc dan Data.
Kami menghubungkannya ke papan Arduino pertama sesuai dengan diagram berikut: Kami merakit kedua perangkat di papan tempat memotong roti dan mulai menulis program.

2. Program untuk pemancar

Untuk bekerja dengan modul radio, kita akan menggunakan perpustakaan RCSwitch. Mari kita menulis sebuah program yang akan mengirimkan dua pesan berbeda setiap detik secara bergantian. #termasuk RCSwitch mySwitch = RCSwitch(); void setup() ( mySwitch.enableTransmit(2); ) void loop() ( mySwitch.send(B0100, 4); delay(1000); mySwitch.send(B1000, 4); delay(1000); ) Mari kita analisa program. Hal pertama yang kami lakukan adalah mendeklarasikan objek agar berfungsi dengan pemancar dan menamakannya mySwitch. RCSwitch mySwitch = RCSwitch(); Kemudian, di dalam fungsi standar mempersiapkan menyalakan pemancar dan menentukan pin yang terhubung: mySwitch.enableTransmit(2); Terakhir, di loop utama dari loop program, kami mengirim satu pesan pertama, dan kemudian pesan kedua menggunakan fungsi tersebut mengirim : mySwitch.kirim(B1000, 4); Fungsi mengirim memiliki dua argumen. Yang pertama adalah pesan terkirim, yang akan dikirim melalui udara dalam bentuk semburan impuls. Argumen kedua adalah ukuran paket yang akan dikirim. Dalam program kami, kami menentukan pesan dalam format bilangan biner. Hal ini ditunjukkan dengan huruf bahasa Inggris “B” di awal kode B1000. Dalam notasi desimal angka ini menjadi delapan. Jadi kita bisa memanggil fungsinya mengirim seperti ini: mySwitch.send(8, 4); Kirim juga dapat menerima string biner: mySwitch.send("1000", 4);

3. Program untuk penerima

Sekarang mari kita menulis sebuah program untuk receiver. Untuk mendemonstrasikan fakta transmisi, kami akan menyalakan LED yang terhubung ke pin No. 3 pada papan Arduino. Jika penerima menangkap kode B1000, nyalakan LED, dan jika B0100, matikan. #termasuk RCSwitch mySwitch = RCSwitch(); batal setup() ( pinMode(3, OUTPUT); mySwitch.enableReceive(0); ) void loop() ( if(mySwitch.available())( int value = mySwitch.getReceivedValue(); if(value == B1000) digitalWrite(3, TINGGI); lain jika(nilai == B0100) digitalWrite(3, RENDAH); tersedia mengembalikan nilai true jika pemancar telah menerima setidaknya beberapa data: mySwitch.available() Fungsi dapatkan Nilai yang Diterima mengekstrak satu paket dari aliran data dan menerjemahkannya menjadi angka. Dalam program ini kami menetapkan nomor yang dihasilkan ke variabel nilai : int nilai = mySwitch.getReceivedValue();

Tugas

Kini Anda bisa mencoba berlatih dan membuat berbagai perangkat yang bermanfaat. Berikut beberapa idenya.
  1. Remote control untuk lampu. Di sisi penerima, dihubungkan ke rangkaian catu daya lampu (hati-hati, 220 Volt!). Di sisi pemancar: . Tulis program untuk penerima dan pemancar yang, dengan menekan sebuah tombol, akan menyalakan relai jarak jauh. Saat Anda menekan tombol lagi, relai akan mati.
  2. Termometer luar ruangan dengan saluran radio. Tempatkan di sisi pemancar. Menyediakan catu daya otonom dari baterai. Di sisi penerima: . Tulis program untuk penerima dan pemancar yang memungkinkan Anda menampilkan pembacaan suhu dari sensor jarak jauh di layar.

Kesimpulan

Jadi sekarang kita tahu cara sederhana dan murah untuk mengirimkan data jarak jauh. Sayangnya kecepatan dan jarak transmisi pada modul radio tersebut sangat terbatas sehingga kita tidak akan bisa mengendalikan sepenuhnya, misalnya quadcopter. Namun, kita dapat membuat remote control radio untuk mengontrol peralatan rumah tangga sederhana: lampu, kipas angin, atau TV. Sebagian besar panel kontrol saluran radio beroperasi berdasarkan transceiver dengan frekuensi 433 MHz dan 315 MHz. Dengan adanya Arduino dan penerima, kita dapat memecahkan kode sinyal kontrol dan mengulanginya. Kami akan menulis lebih banyak tentang cara melakukan ini di salah satu pelajaran berikut!

Dalam kebanyakan kasus, ketika berbicara tentang antena, orang berpikir tentang “piringan” besar yang dipasang di luar jendela atau di atap rumah. Namun perlu dipahami bahwa hal ini tidaklah demikian. Faktanya adalah ukuran antena bergantung pada frekuensi dan panjang gelombang yang ditangkapnya. Tentu saja, jika Anda ingin menangkap sinyal satelit untuk menyiarkan beberapa lusin saluran televisi, maka Anda memerlukan antena yang besar. Namun Anda tidak selalu membutuhkan sinyal seperti itu. Itulah mengapa ada baiknya mempertimbangkan antena 433 MHz. Perangkat ini sangat berbeda dengan antena yang biasa Anda lihat di jendela dan atap. Ini sangat kecil dan, seperti namanya, tidak menerima gelombang sinyal terpanjang. Mengapa gelombang seperti itu bermanfaat? Kebanyakan orang tidak terlalu memperhatikannya, tetapi jika Anda ingin memenuhi rumah Anda dengan berbagai barang yang dikendalikan dari jarak jauh, Anda pasti memerlukan lebih dari satu antena 433 MHz. Jika Anda belajar memanfaatkan propertinya, Anda dapat membuat benda-benda di apartemen Anda seperti soket radio atau bahkan tempat makan hewan peliharaan yang dikendalikan dari jarak jauh. Tertarik? Kemudian bacalah artikel di bawah ini dan Anda akan mengetahui apa itu antena, cara menggunakannya, di mana membelinya, dan yang terpenting, cara membuatnya sendiri jika Anda tidak ingin mengeluarkan uang untuk membeli.

Antena macam apa ini?

Jadi pertama-tama Anda perlu memahami apa itu antena 433 MHz. Seperti yang sudah Anda pahami, ini adalah perangkat yang memungkinkan Anda menyetel perangkat tertentu ke frekuensi tertentu untuk kemudian berinteraksi dengannya. Dengan memasang antena di perangkat tertentu, Anda kemudian dapat mengirimkan sinyal ke frekuensi tertentu untuk mengaktifkan dan mengontrol perangkat tersebut. Ini adalah fitur yang sangat berguna di rumah mana pun, karena Anda dapat menyederhanakan banyak proses. Namun, tidak semua orang dapat melakukan hal serupa - Anda harus menguasai bidang ini untuk menyetel perangkat ke frekuensi yang diinginkan. Tetapi jika Anda menetapkan tujuan untuk diri sendiri, Anda pasti bisa mencapainya. Anda hanya perlu berusaha keras, dan Anda harus mulai dengan mempelajari antena khusus ini, karena ini adalah salah satu elemen terpenting. Anda pasti tahu bahwa antena 433 MHz hadir dalam tiga jenis: cambuk, heliks, dan PCB tergores. Bagaimana mereka berbeda? Mana yang lebih baik untuk dipilih? Inilah yang akan dibahas selanjutnya. Terserah Anda untuk mempelajari masing-masing antena ini dan mencari tahu mana yang terbaik untuk tujuan spesifik Anda.

Antena cambuk

Bagaimana Anda bisa mendapatkan antena 433 MHz? Cara membuatnya sendiri cukup mudah, tetapi Anda juga bisa membeli yang sudah jadi, yang biayanya sedikit lebih mahal, tetapi akan menghemat sedikit waktu. Bagaimanapun, Anda harus terlebih dahulu memutuskan jenis apa yang ingin Anda dapatkan. Dan tipe pertama yang akan kita bahas adalah antena cambuk. Keunggulan utamanya adalah memiliki karakteristik teknis terbaik dibandingkan tipe lainnya. Itulah sebabnya orang hampir selalu membuat pilihan yang menguntungkannya. Selain itu, melakukannya sendiri jauh lebih mudah. Jadi secara keseluruhan, ini adalah antena 433 MHz terbaik, baik Anda membuatnya sendiri atau membelinya di toko. Namun, Anda tidak boleh menganggap dia sempurna. Jika ini masalahnya, maka tipe lain tidak diperlukan lagi. Oleh karena itu, perlu untuk mempertimbangkan secara terpisah kekurangan yang dimiliki antena jenis ini sehingga Anda mengetahui semua fiturnya sebelum membuat keputusan pembelian.

Kekurangan antena cambuk

Kerugian pertama yang dimiliki antena pengarah cambuk 433 MHz adalah kerentanannya terhadap pengaruh lingkungan. Masalahnya adalah pantulan dan interferensi yang sangat kuat yang terjadi jika Anda mencoba menggunakan antena di dalam ruangan. Oleh karena itu, lebih cocok untuk perangkat portabel daripada peralatan rumah tangga, karena di rumah, karena sedikitnya ruang, hambatan seperti furnitur dan dinding, sinyal mungkin terdistorsi, hilang, dan tidak mencapai perangkat target. Jadi pertama-tama, Anda harus memikirkan tujuan penggunaan antena tersebut, lalu memutuskan apakah akan membelinya. Namun, ini bukan satu-satunya kelemahan antena cambuk, yang pada awalnya mungkin tampak ideal. Ternyata pin pada antena ini harus hampir (atau seluruhnya) sejajar dengan bidang tanah tempat struktur itu sendiri berada. Seperti yang dapat Anda pahami dengan mudah, hal ini sangat sulit diterapkan pada peralatan rumah tangga kecil. Oleh karena itu, Anda mungkin sudah mengetahui bahwa antena pengarah cambuk 433 MHz paling cocok untuk berbagai perangkat portabel dengan ukuran lebih atau kurang besar atau perangkat yang antenanya dapat dipasang secara eksternal. Tidak disarankan menggunakan antena seperti itu di rumah. Tapi apa yang harus menggantikannya? Sejauh yang Anda ingat, ada dua jenis antena lagi, jadi inilah saatnya untuk memperhatikannya.

Antena heliks

Hal termudah yang akan Anda dapatkan adalah antena cambuk buatan sendiri pada 433 MHz, namun, seperti yang mungkin Anda perhatikan di atas, ini tidak ideal. Oleh karena itu, ada baiknya memperhatikan jenis lain, misalnya antena heliks. Apa bedanya dengan pin? Pertama, ia juga memiliki karakteristik teknis yang baik, jadi dalam hal ini Anda dapat menggunakan tipe pertama dan kedua dengan tenang. Bagaimana dengan interferensi? Ternyata mereka juga terdapat pada antena spiral di ruang tertutup, dan terkadang bahkan lebih kuat dari pada antena cambuk. Oleh karena itu, masih harus melihat parameter terakhir - kekompakan. Seperti yang Anda ingat, antena cambuk, karena desainnya, harus ditempatkan pada badan perangkat atau di dalamnya, namun pada saat yang sama harus ada cukup banyak ruang kosong di dalam perangkat, yang sulit dicapai saat itu datang. untuk peralatan rumah tangga kecil untuk digunakan di rumah. Dan dalam parameter ini, antena heliks melewati antena cambuk, karena sangat kompak dan memungkinkan Anda membuat hampir semua perangkat di rumah Anda dikendalikan radio. Tentu saja, antena pengarah 433MHz DIY yang dibuat dengan cara ini akan memakan waktu lebih lama, tetapi jika Anda ingin membeli antena, Anda harus melihat versi heliks karena dapat berguna dan banyak membantu Anda.

Antena di pesawat

Jika Anda membutuhkan antena collinear kompak berkualitas tinggi pada 433 MHz, maka Anda harus memperhatikan jenis ini, yaitu antena yang tertanam di papan. Artinya jenis ini tidak mungkin (atau sangat sulit) dibuat dengan tangan Anda sendiri, sehingga akan dianggap eksklusif sebagai pembelian. Apa kelebihannya dibandingkan kedua tipe yang dijelaskan di atas? Pertama-tama, mereka memiliki karakteristik yang baik. Tentu saja, tidak terlalu mengesankan seperti dua opsi sebelumnya, tapi cukup bagus untuk penggunaan sehari-hari. Keuntungan utama mereka adalah kekompakannya - antena semacam itu benar-benar dapat ditempatkan di perangkat apa pun. Namun, seperti disebutkan di atas, kelemahan utama mereka adalah antena dual-band 144-433 MHz yang dibuat sendiri di papan adalah sesuatu yang fantastis. Itulah sebabnya opsi ini tidak akan dipertimbangkan lebih lanjut karena sisa artikel akan dikhususkan untuk membuat antena dengan tangan Anda sendiri. Seberapa sulitkah hal itu dilakukan? Apa yang Anda perlukan untuk ini? Anda akan mempelajari semua ini lebih jauh.

Perhitungan yang diperlukan

Tetapi jika Anda memutuskan untuk membuat antena dengan tangan Anda sendiri, maka Anda memerlukan banyak pengetahuan teoretis tentang topik ini. Faktanya adalah bahwa setiap penyimpangan dalam proses pembuatan tidak akan memungkinkan Anda menyetel antena untuk menerima frekuensi tertentu. Oleh karena itu, segala sesuatunya harus dilakukan dengan sangat akurat, sehingga selalu disarankan untuk memulai dengan perhitungan. Membuatnya tidak terlalu sulit karena yang perlu Anda hitung hanyalah panjang gelombangnya. Mungkin Anda pandai fisika, jadi akan lebih mudah bagi Anda, karena Anda akan memahami apa yang sedang kita bicarakan. Namun meskipun fisika bukan keahlian Anda, Anda tidak perlu memahami arti setiap variabel untuk membuat perhitungan yang diperlukan. Lalu bagaimana cara menghitung panjang antena 433 MHz? Persamaan paling dasar yang perlu Anda ketahui adalah persamaan yang memungkinkan Anda menghitung panjang antena yang dibutuhkan. Untuk melakukan ini, Anda perlu terlebih dahulu karena panjang antena adalah seperempat panjang gelombang. Orang-orang yang memahami fisika dapat menghitung sendiri panjang gelombang yang diperlukan untuk frekuensi tertentu: dalam hal ini adalah 433 MHz. Apa yang perlu dilakukan? Anda perlu mengambil kecepatan cahaya yang konstan, lalu membaginya dengan frekuensi yang Anda perlukan. Hasilnya panjang gelombang untuk frekuensi ini sekitar 69 sentimeter, namun dengan pengaturan detail seperti itu sebaiknya menggunakan nilai yang lebih tepat, jadi sebaiknya simpan setidaknya dua tempat desimal, yaitu hasil akhirnya adalah 69,14 sentimeter. Sekarang Anda perlu membagi nilai yang dihasilkan dengan empat, dan Anda mendapatkan seperempat panjang gelombang, yaitu 17,3 sentimeter. Ini adalah panjang antena 433 MHz J Anda, atau gaya apa pun yang ingin Anda gunakan. Ingatlah bahwa apapun jenisnya, panjang antena harus tetap sama.

Penggunaan data yang diterima

Sekarang Anda perlu mempraktikkan data yang telah Anda peroleh. Antena 144-433 MHz dapat dibuat dengan berbagai cara, namun penerapan praktis dari informasi teoritis harus selalu sama. Tentang apa ini? Pertama, Anda harus selalu menggunakan kabel yang panjangnya beberapa sentimeter dari panjang antena yang diinginkan. Mengapa? Faktanya adalah bahwa secara teori semuanya berjalan cukup akurat, tetapi dalam praktiknya semuanya tidak selalu berjalan sesuai rencana. Oleh karena itu, Anda harus selalu memiliki cadangan jika terjadi kesalahan atau sinyal tidak diterima pada frekuensi yang Anda inginkan. Anda selalu dapat dengan mudah menggigit kawat di tempat tertentu setelah Anda menentukan panjang yang dibutuhkan. Kedua, Anda harus selalu ingat bahwa panjangnya diukur dari tempat keluarnya kawat dari alasnya. Jadi, hasil 17 sentimeter harus diukur dari dasar antena Anda. Seringkali Anda harus menggunakan kabel yang sedikit lebih panjang karena Anda perlu menyolder antena Anda. Antena cambuk 433 MHz akan bekerja lebih baik jika semakin banyak pin yang Anda gunakan, jadi pastikan masing-masing pin memiliki panjang yang sama.

Persiapan bahan

Jadi teorinya sudah selesai, saatnya mulai praktek. Dan untuk ini Anda perlu mengambil semua yang Anda butuhkan untuk membuat antena sendiri. Pertama-tama, ini adalah kawat atau batang yang akan menjadi bagian penerima utama antena Anda. Kedua, Anda memerlukan alas untuk antena Anda. Sebaiknya memiliki beberapa lubang yang dapat Anda gunakan untuk memasang pin. Jika lubang-lubang ini tidak ada, Anda harus mengebor lubang atau menyolder langsung ke logam lurus, yang sangat tidak nyaman dan tidak memungkinkan Anda menghitung panjangnya dengan benar sebelumnya. Oleh karena itu, gunakan alas yang lubangnya sudah dibor sebelumnya. Tentu saja, Anda memerlukan barang-barang lain, seperti besi solder, tetapi semua orang tahu tentang ini, jadi tidak ada gunanya membuat daftar semua barang tersebut.

Eksekusi pekerjaan

Pertama-tama, Anda perlu menyiapkan bahan untuk pekerjaan selanjutnya. Untuk melakukan ini, Anda perlu membersihkan semua pin, melapisinya dan mengolahnya dengan fluks. Setelah itu, Anda perlu memotong pin sesuai panjang yang dibutuhkan, tetapi jangan lupa sisakan sedikit agar nanti bisa menyesuaikan hasil akhirnya. Maka Anda harus mulai menyolder - masing-masing pin harus disolder di bagian belakang antena, dan kemudian mengambil pin lain yang akan dipasang ke antena. Panjangnya tidak lagi berperan, karena akan berfungsi sebagai penahan dan tidak bertanggung jawab untuk menerima sinyal. Itu juga perlu disolder, setelah itu Anda sudah bisa mengagumi hasil pekerjaan Anda.

Langkah terakhir

Nah, antena Anda sekarang siap digunakan. Yang harus Anda lakukan adalah mengambil langkah terakhir. Pangkas kelebihan panjang pin agar sinyal diterima dengan sempurna. Jika Anda memiliki penyusut panas, gunakanlah. Dan ingat - ini hanyalah salah satu contoh antena buatan sendiri. Anda juga dapat membuat antena heliks, namun desain antena cambuk Anda mungkin terlihat sangat berbeda. Namun, perhitungan untuk mendapatkan panjang antena tetap relevan, dan langkah-langkah membuat antena dengan tangan Anda sendiri juga hanya akan berbeda pada detailnya.

Fakta menyenangkan! Ada pemancar lain namun kompatibel pada 433 MHz, terutama satu dan dua. Selain itu, ada receiver alternatif. Tapi itu tidak sepenuhnya kompatibel, karena keluarannya Selalu menghasilkan semacam sinyal, terlepas dari apakah transmisi benar-benar terjadi atau tidak.

Untuk percobaan saya, saya juga menggunakan remote garasi yang dibeli di eBay dengan saklar DIP internal:

Jika beruntung, remote tersebut masih dapat ditemukan di eBay dan AliExpress dengan penelusuran seperti "pembuka pintu garasi 433mhz dengan sakelar celup". Namun baru-baru ini mereka telah digantikan oleh remote control yang “dapat diprogram” yang dapat menerima dan menyalin sinyal dari remote control lainnya. Bahkan sampai pada titik di mana penjual mengirimkan remote control tanpa saklar DIP, meskipun terlihat jelas di foto yang mereka berikan dan tertera di deskripsi produk. Anda juga tidak boleh mengandalkan kemiripan eksternal dari remote control dengan yang saya gunakan. Namun, jika Anda memutuskan untuk mengulangi langkah-langkah dari catatan ini, ada atau tidaknya saklar celup tidak akan memainkan peran besar.

Modul ini sangat mudah digunakan dalam proyek Anda:

Baik penerima maupun pemancar memiliki pin VCC, GND, dan DATA. Di penerima, pin DATA diulang dua kali. Modul ini ditenagai oleh 5 V. Foto di sebelah kiri menunjukkan rangkaian di mana LED dihubungkan ke pin DATA penerima. Di sebelah kanan adalah rangkaian dengan pemancar, yang pin DATA-nya dihubungkan ke tombol dan resistor pull-up. Ditambah lagi, kedua sirkuit tersebut menggunakan stabilizer LM7805. Ini sangat sederhana.

Mari rekam sinyal menggunakan Gqrx dan buka file yang dihasilkan di Inspectrum:

Di sini kita melihat sinyal pendek dan panjang yang sama seperti yang ditunjukkan osiloskop kepada kita. Omong-omong, metode pengkodean sinyal ini disebut On-Off Keying. Ini mungkin cara paling sederhana untuk mengirimkan informasi menggunakan gelombang radio yang dapat Anda bayangkan.

Kami menjalankannya, dan di Scope Plot kami melihat:

Sinyal yang hampir sama dengan yang ditunjukkan osiloskop kepada kita!

Seperti yang Anda lihat, modul radio murah pada 433 MHz memberi kita ruang lingkup kreativitas yang luas. Mereka dapat digunakan tidak hanya satu sama lain, tetapi juga dengan banyak perangkat lain yang beroperasi pada frekuensi yang sama. Anda dapat menggunakannya dengan cukup sukses di perangkat analog murni tanpa mikrokontroler apa pun, misalnya, dengan timer 555. Anda dapat mengimplementasikan protokol Anda sendiri dengan checksum, kompresi, enkripsi, dan sebagainya, tanpa batasan apa pun, misalnya, panjang paket, seperti NRF24L01. Terakhir, modul sangat bagus untuk mengirim pesan siaran.

Aplikasi luar biasa apa untuk modul radio ini yang terlintas dalam pikiran Anda?

Tambahan: Anda mungkin juga tertarik dengan postingan

Siapa di antara amatir radio pemula yang tidak ingin membuat perangkat yang dikendalikan oleh saluran radio? Pasti banyak.

Mari kita lihat cara merakit relai sederhana yang dikendalikan radio berdasarkan modul radio yang sudah jadi.

Saya menggunakan modul yang sudah jadi sebagai transceiver. Saya membelinya di AliExpress dari penjual ini.

Kit ini terdiri dari pemancar kendali jarak jauh untuk 4 perintah (key fob), serta papan penerima. Papan penerima dibuat dalam bentuk papan sirkuit tercetak terpisah dan tidak memiliki sirkuit eksekutif. Anda harus merakitnya sendiri.

Berikut tampilannya.

Gantungan kunci berkualitas baik, nyaman saat disentuh, dan dilengkapi dengan baterai 12V (23A).

Fob kunci memiliki papan internal di mana sirkuit pemancar kendali jarak jauh yang agak primitif dirakit menggunakan transistor dan encoder SC2262 (analog lengkap dari PT2262). Saya bingung dengan tanda pada chip tersebut adalah SC2264, padahal dari datasheet diketahui bahwa decoder untuk PT2262 adalah PT2272. Tepat di badan chip, tepat di bawah tanda utama, SCT2262 ditunjukkan. Jadi pikirkan tentang apa itu. Hal ini tidak mengherankan bagi Tiongkok.

Pemancar beroperasi dalam mode modulasi amplitudo (AM) pada frekuensi 315 MHz.

Penerima dipasang pada papan sirkuit cetak kecil. Jalur penerima radio terbuat dari dua transistor SMD bertanda R25 - transistor bipolar N-P-N 2SC3356. Komparator diimplementasikan pada penguat operasional LM358, dan dekoder SC2272-M4 (alias PT2272-M4) dihubungkan ke outputnya.

Bagaimana cara kerja perangkat?

Inti dari cara kerja perangkat ini adalah sebagai berikut. Saat Anda menekan salah satu tombol remote control A, B, C, D, sinyal dikirimkan. Penerima memperkuat sinyal, dan tegangan 5 volt muncul pada output D0, D1, D2, D3 dari papan penerima. Intinya adalah bahwa 5 volt akan dikeluarkan hanya selama tombol yang sesuai pada fob kunci ditekan. Setelah Anda melepaskan tombol pada remote control, tegangan pada keluaran penerima akan hilang. Ups. Dalam hal ini, tidak mungkin membuat relai yang dikendalikan radio yang akan berfungsi ketika tombol pada key fob ditekan sebentar dan mati ketika ditekan lagi.

Hal ini disebabkan oleh adanya modifikasi yang berbeda pada chip PT2272 (analog Cina adalah SC2272). Dan untuk beberapa alasan mereka memasang PT2272-M4 di modul yang tidak memiliki fiksasi tegangan pada output.

Jenis sirkuit mikro PT2272 apa yang ada?

    PT2272-M4- 4 saluran tanpa fiksasi. Pada output saluran yang sesuai, +5V hanya muncul ketika tombol pada key fob ditekan. Ini persis dengan sirkuit mikro yang digunakan dalam modul yang saya beli.

    PT2272-L4- 4 saluran dependen dengan fiksasi. Jika satu keluaran dihidupkan, keluaran lainnya dimatikan. Sangat tidak nyaman jika Anda perlu mengontrol relai yang berbeda secara mandiri.

    PT2272-T4- 4 saluran independen dengan fiksasi. Pilihan terbaik untuk mengendalikan banyak relay. Karena mereka independen, masing-masing dapat menjalankan fungsinya secara independen dari pekerjaan orang lain.

Apa yang dapat kita lakukan agar relai berfungsi sesuai kebutuhan?

Ada beberapa solusi di sini:

    Kami merobek sirkuit mikro SC2272-M4 dan menggantinya dengan yang sama, tetapi dengan indeks T4 (SC2272-T4). Sekarang outputnya akan bekerja secara mandiri dan terkunci. Artinya, salah satu dari 4 relai dapat dihidupkan/dimatikan. Relai akan menyala ketika sebuah tombol ditekan, dan mati ketika tombol yang bersangkutan ditekan kembali.

    Kami melengkapi sirkuit dengan pemicu pada K561TM2. Karena sirkuit mikro K561TM2 terdiri dari dua pemicu, Anda memerlukan 2 sirkuit mikro. Maka akan dimungkinkan untuk mengontrol empat relay.

    Kami menggunakan mikrokontroler. Membutuhkan keterampilan pemrograman.

Saya tidak menemukan chip PT2272-T4 di pasar radio, dan saya merasa tidak pantas memesan sejumlah sirkuit mikro yang identik dari Ali. Oleh karena itu, untuk merakit relai yang dikendalikan radio, saya memutuskan untuk menggunakan opsi kedua dengan pemicu pada K561TM2.

Skemanya cukup sederhana (gambarnya bisa diklik).

Berikut implementasinya pada breadboard.

Di papan tempat memotong roti, saya dengan cepat memasang sirkuit eksekutif hanya untuk satu saluran kontrol. Jika Anda melihat diagramnya, Anda dapat melihat bahwa keduanya sama. Sebagai beban pada kontak relay, saya memasang LED merah melalui resistor 1 kOhm.

Anda mungkin memperhatikan bahwa saya menyambungkan blok yang sudah jadi dengan relai ke papan tempat memotong roti. Saya mengeluarkannya dari alarm keamanan. Blok itu ternyata sangat nyaman, karena relai itu sendiri, konektor pin, dan dioda pelindung sudah disolder di papan (ini adalah VD1-VD4 dalam diagram).

Penjelasan untuk diagramnya.

Modul penerimaan.

Pin VT merupakan pin yang muncul tegangan sebesar 5 volt jika sudah diterima sinyal dari transmitter. Saya menghubungkan LED ke sana melalui resistansi 300 Ohm. Nilai resistor bisa dari 270 hingga 560 Ohm. Hal ini ditunjukkan dalam lembar data untuk chip tersebut.

Saat Anda menekan tombol apa saja pada key fob, LED yang kami sambungkan ke pin VT penerima akan berkedip sebentar - ini menunjukkan penerimaan sinyal.

Terminal D0, D1, D2, D3; - ini adalah output dari chip decoder PT2272-M4. Kami akan mengambil sinyal yang diterima dari mereka. Tegangan +5V muncul pada output ini jika sinyal dari panel kontrol (key fob) diterima. Ke pin inilah sirkuit eksekutif dihubungkan. Tombol A, B, C, D pada remote control (key fob) sesuai dengan output D0, D1, D2, D3.

Dalam diagram, modul penerima dan pemicu diberi daya dengan tegangan +5V dari stabilizer terintegrasi 78L05. Pinout stabilizer 78L05 ditunjukkan pada gambar.

Rangkaian buffer pada flip-flop D.

Pembagi frekuensi menjadi dua dipasang pada chip K561TM2. Pulsa dari penerima tiba di input C, dan D-flip-flop beralih ke keadaan lain hingga pulsa kedua dari penerima tiba di input C. Ternyata sangat nyaman. Karena relai dikendalikan dari keluaran pemicu, maka relai akan dihidupkan atau dimatikan hingga pulsa berikutnya tiba.

Alih-alih sirkuit mikro K561TM2, Anda dapat menggunakan K176TM2, K564TM2, 1KTM2 (dari logam berlapis emas) atau analog impor CD4013, HEF4013, HCF4013. Masing-masing chip ini terdiri dari dua sandal jepit D. Pinoutnya sama, tetapi housingnya mungkin berbeda, misalnya pada 1KTM2.

Sirkuit eksekutif.

Transistor bipolar VT1 digunakan sebagai saklar daya. Saya menggunakan KT817, tetapi KT815 bisa. Ini mengontrol relai elektromagnetik K1 pada 12V. Beban apa pun dapat dihubungkan ke kontak relai elektromagnetik K1.1. Ini bisa berupa lampu pijar, strip LED, motor listrik, kunci elektromagnet, dll.

Pinout transistor KT817, KT815.

Perlu dicatat bahwa daya beban yang terhubung ke kontak relai harus tidak kurang dari daya yang dirancang untuk kontak relai itu sendiri.

Dioda VD1-VD4 berfungsi untuk melindungi transistor VT1-VT4 dari tegangan induksi sendiri. Pada saat relai dimatikan, timbul tegangan pada belitannya, yang bertanda berlawanan dengan tegangan yang disuplai ke belitan relai dari transistor. Akibatnya transistor bisa rusak. Dan dioda menjadi terbuka sehubungan dengan tegangan induksi sendiri dan “memadamkannya”. Jadi, mereka melindungi transistor kita. Jangan lupakan mereka!

Jika Anda ingin melengkapi rangkaian eksekutif dengan indikator aktivasi relai, tambahkan LED dan resistor 1 kOhm ke rangkaian. Berikut diagramnya.

Sekarang, ketika tegangan dialirkan ke koil relai, LED HL1 akan menyala. Ini menunjukkan bahwa relai dihidupkan.

Alih-alih menggunakan transistor individual dalam suatu rangkaian, Anda hanya dapat menggunakan satu sirkuit mikro dengan kabel minimum. Sirkuit mikro yang cocok ULN2003A. Analog domestik K1109KT22.

Chip ini berisi 7 transistor Darlington. Mudahnya, pin input dan output terletak saling berhadapan, sehingga memudahkan tata letak papan, serta pembuatan prototipe biasa pada papan tempat memotong roti tanpa solder.

Cara kerjanya cukup sederhana. Kami menerapkan tegangan +5V ke input IN1, transistor komposit terbuka, dan output OUT1 terhubung ke negatif catu daya. Dengan demikian, tegangan suplai disuplai ke beban. Beban dapat berupa relai elektromagnetik, motor listrik, rangkaian LED, elektromagnet, dll.

Dalam datasheetnya, produsen chip ULN2003A sesumbar bahwa arus beban setiap outputnya bisa mencapai 500 mA (0,5A), yang sebenarnya tidak sedikit. Di sini, banyak dari kita akan mengalikan 0,5A dengan 7 output dan mendapatkan total arus 3,5 ampere. Ya bagus! TETAPI. Jika sirkuit mikro dapat memompa arus yang begitu besar melalui dirinya sendiri, maka kebab dapat digoreng di atasnya...

Faktanya, jika Anda menggunakan semua output dan menyuplai arus ke beban, maka Anda dapat memeras sekitar ~80 - 100 mA per saluran tanpa merusak sirkuit mikro. Operasi. Ya, tidak ada keajaiban.

Berikut adalah diagram untuk menghubungkan ULN2003A ke output pemicu K561TM2.

Ada chip lain yang banyak digunakan dan dapat digunakan - ini adalah ULN2803A.

Sudah memiliki 8 input/output. Saya mencabutnya dari papan pengontrol industri yang sudah mati dan memutuskan untuk bereksperimen.

Diagram pengkabelan ULN2803A. Untuk menunjukkan bahwa relai dihidupkan, Anda dapat melengkapi rangkaian dengan rangkaian LED HL1 dan resistor R1.

Ini adalah tampilannya di papan tempat memotong roti.

Omong-omong, sirkuit mikro ULN2003, ULN2803 memungkinkan penggabungan keluaran untuk meningkatkan arus keluaran maksimum yang diizinkan. Ini mungkin diperlukan jika beban menarik lebih dari 500 mA. Masukan yang sesuai juga digabungkan.

Alih-alih relay elektromagnetik, solid state relay (SSR) dapat digunakan di sirkuit. S yg berbau busuk S negara R elay). Dalam hal ini, skema tersebut dapat disederhanakan secara signifikan. Misalnya, jika Anda menggunakan relai solid-state CPC1035N, maka perangkat tidak perlu diberi daya dari 12 volt. Catu daya 5 volt akan cukup untuk memberi daya pada seluruh rangkaian. Juga tidak diperlukan penstabil tegangan terintegrasi DA1 (78L05) dan kapasitor C3, C4.

Beginilah cara relai solid-state CPC1035N dihubungkan ke pemicu pada K561TM2.

Meskipun ukurannya mini, solid-state relay CPC1035N dapat mengalihkan tegangan bolak-balik dari 0 hingga 350 V, dengan arus beban hingga 100 mA. Terkadang ini cukup untuk menggerakkan beban berdaya rendah.

Anda juga dapat menggunakan relay solid-state domestik; misalnya, saya bereksperimen dengan K293KP17R.

Saya merobeknya dari papan alarm keamanan. Pada relay ini selain solid-state relay itu sendiri juga terdapat optocoupler transistor. Saya tidak menggunakannya - saya membiarkan kesimpulannya bebas. Berikut adalah diagram koneksinya.

Kemampuan yang dimiliki K293KP17R cukup baik. Ia dapat mengganti tegangan searah polaritas negatif dan positif dalam kisaran -230...230 V pada arus beban hingga 100 mA. Tapi itu tidak bisa bekerja dengan tegangan bolak-balik. Artinya, tegangan konstan dapat disuplai ke pin 8 - 9 sesuai keinginan, tanpa mengkhawatirkan polaritas. Namun Anda tidak boleh menyuplai tegangan bolak-balik.

Jangkauan operasi.

Agar modul penerima dapat menerima sinyal dengan andal dari pemancar kendali jarak jauh, antena harus disolder ke pin ANT di papan. Panjang antena diinginkan sama dengan seperempat panjang gelombang pemancar (yaitu, λ/4). Karena pemancar key fob beroperasi pada frekuensi 315 MHz, menurut rumus, panjang antena adalah ~24 cm.

Di mana F - frekuensi (dalam Hz), maka 315.000.000 Hz (315 Megahertz);

Kecepatan cahaya DENGAN - 300.000.000 meter per detik (m/s);

λ - panjang gelombang dalam meter (m).

Untuk mengetahui frekuensi pengoperasian pemancar kendali jarak jauh, buka dan cari filter pada papan sirkuit tercetak Surfaktan(Gelombang akustik permukaan). Biasanya menunjukkan frekuensi. Dalam kasus saya itu adalah 315 MHz.

Jika perlu, Anda tidak perlu menyolder antena, tetapi jangkauan perangkat akan berkurang.

Sebagai antena, Anda dapat menggunakan antena teleskopik dari radio atau radio yang rusak. Ini akan sangat keren.

Kisaran di mana penerima menerima sinyal secara stabil dari key fob kecil. Secara empiris saya tentukan jaraknya 15 - 20 meter. Dengan adanya rintangan, jarak ini berkurang, tetapi dengan jarak pandang langsung, jangkauannya akan berada dalam jarak 30 meter. Adalah bodoh untuk mengharapkan lebih dari perangkat sederhana seperti itu; sirkuitnya sangat sederhana.

Enkripsi atau “pengikatan” kendali jarak jauh ke penerima.

Awalnya, key fob dan modul penerima tidak terenkripsi. Terkadang mereka mengatakan bahwa mereka tidak “terikat”.

Jika Anda membeli dan menggunakan dua set modul radio, penerima akan dipicu oleh key fob yang berbeda. Hal yang sama akan terjadi pada modul penerima. Dua modul penerima akan dipicu oleh satu key fob. Untuk mencegah hal ini terjadi, pengkodean tetap digunakan. Jika Anda perhatikan lebih dekat, ada tempat di papan fob kunci dan di papan penerima tempat Anda dapat menyolder jumper.

Pin dari 1 hingga 8 untuk sepasang chip encoder/decoder ( PT2262/PT2272) digunakan untuk mengatur kode. Jika Anda perhatikan lebih dekat, pada papan panel kontrol di sebelah pin 1 - 8 dari sirkuit mikro terdapat strip kaleng, dan di sebelahnya ada huruf H Dan L. Huruf H berarti Tinggi, yaitu tingkat yang tinggi.

Jika Anda menggunakan besi solder untuk memasang jumper dari pin sirkuit mikro ke strip yang ditandai H, maka kami akan menyuplai level tegangan tinggi 5V ke sirkuit mikro.

Huruf L masing-masing berarti Rendah, yaitu dengan menempatkan jumper dari output rangkaian mikro ke strip dengan huruf tersebut aku, kami mengatur level rendah ke 0 volt pada pin sirkuit mikro.

Level netral tidak ditunjukkan pada papan sirkuit tercetak - N. Ini adalah saat pin sirkuit mikro tampak “menggantung” di udara dan tidak terhubung ke apa pun.

Jadi, kode tetap ditentukan dalam 3 level (H, L, N). Menggunakan 8 pin untuk mengatur kode menghasilkan 3 8 = 6561 kemungkinan kombinasi! Jika kita memperhitungkan bahwa empat tombol pada remote control juga terlibat dalam pembuatan kode, maka ada lebih banyak kemungkinan kombinasi. Akibatnya, pengoperasian receiver yang tidak disengaja oleh remote control orang lain dengan pengkodean berbeda menjadi tidak mungkin terjadi.

Tidak ada tanda berupa huruf L dan H pada papan receiver, namun tidak ada yang ribet disini, karena strip L dihubungkan dengan kabel negatif pada papan. Biasanya, kabel negatif atau biasa (GND) dibuat dalam bentuk poligon yang luas dan menempati area yang luas pada papan sirkuit tercetak.

Strip H dihubungkan pada rangkaian dengan tegangan 5 volt. Saya pikir sudah jelas.

Saya mengatur jumper sebagai berikut. Sekarang receiver saya dari remote control lain tidak berfungsi lagi, ia hanya mengenali key fob "nya". Tentu saja, pengkabelan harus sama untuk penerima dan pemancar.

Ngomong-ngomong, saya rasa Anda sudah menyadari bahwa jika Anda perlu mengontrol beberapa receiver dari satu remote control, cukup solder kombinasi pengkodean yang sama seperti pada remote control.

Perlu dicatat bahwa kode tetap tidak sulit untuk dipecahkan, jadi saya tidak menyarankan penggunaan modul transceiver ini di perangkat akses.

Diagram skema sistem kendali radio yang dibangun berdasarkan telepon handset, frekuensi operasi - 433 MHz. Ponsel handset sangat populer di akhir tahun 90an dan masih dijual dimana-mana. Namun komunikasi seluler lebih nyaman dan kini menggantikan sambungan telepon rumah di mana-mana.

Setelah membeli telepon menjadi tidak diperlukan lagi. Jika hal ini menghasilkan handset yang tidak diperlukan namun dapat diservis dengan saklar nada/denyut, Anda dapat membuat sistem kendali jarak jauh berdasarkan itu.

Agar handset menjadi generator kode DTMF, Anda perlu mengalihkannya ke posisi “nada” dan menyuplai daya yang cukup untuk pengoperasian normal rangkaian panggilan nadanya. Kemudian, kirimkan sinyal darinya ke input pemancar.

Diagram skematik

Gambar 1 menunjukkan diagram pemancar sistem kendali radio tersebut. Tegangan ke handset telepon disuplai dari sumber 9V DC melalui resistor R1, yang dalam hal ini merupakan beban rangkaian pemanggilan nada telepon. Saat kita menekan tombol pada TA, terdapat komponen variabel sinyal DTMF pada resistor R1.

Dari resistor R1, sinyal frekuensi rendah diumpankan ke modulator pemancar. Pemancar terdiri dari dua tahap. Transistor VT1 digunakan sebagai osilator utama. Frekuensinya distabilkan oleh resonator SAW pada 433,92 MHz. Pemancar beroperasi pada frekuensi ini.

Beras. 1. Diagram skema pemancar 433 MHz untuk handset dialer telepon.

Penguat daya dibuat menggunakan transistor VT2. Modulasi amplitudo dilakukan pada tahap ini dengan mencampurkan sinyal AF dengan tegangan bias yang disuplai ke basis transistor. Sinyal frekuensi rendah kode DTMF dari resistor R1 masuk ke rangkaian pembangkit tegangan berbasis VT2, terdiri dari resistor R7, R3 dan R5.

Kapasitor C3 bersama dengan resistor membentuk filter yang memisahkan RF dan LF. Penguat daya dimuat ke antena melalui filter berbentuk U C7-L3-C8.

Untuk mencegah frekuensi radio dari pemancar menembus sirkuit telepon, daya disuplai melalui induktor L4, yang menghalangi jalur sinyal RF. Jalur penerimaan (Gambar 2) dibuat menurut skema super-regeneratif. Detektor super-regeneratif dibuat pada transistor VT1.

Tidak ada kontrol frekuensi RF, sinyal dari antena masuk melalui koil komunikasi L1. Sinyal yang diterima dan terdeteksi dialokasikan ke R9, yang merupakan bagian dari pembagi tegangan R6-R9, yang menciptakan titik tengah pada input langsung op-amp A1.

Amplifikasi LF utama terjadi pada penguat operasional A1. Penguatannya tergantung pada resistansi R7 (bila disetel, dapat digunakan untuk menyetel penguatan ke optimal). Kemudian, melalui resistor R10, yang mengatur level sinyal yang terdeteksi, kode DTMF dikirim ke input sirkuit mikro A2 tipe KR1008VZh18.

Rangkaian decoder kode DTMF pada chip A2 hampir tidak berbeda dengan standar, hanya saja yang digunakan hanya tiga bit register keluaran. Kode biner tiga bit yang diperoleh sebagai hasil decoding diumpankan ke decoder desimal pada multiplexer K561KP2. Dan kemudian - di jalan keluar. Outputnya ditentukan berdasarkan nomor yang digunakan untuk memberi label pada tombol.

Beras. 2. Diagram rangkaian penerima radio kontrol dengan frekuensi 433 MHz dan dengan decoder berbasis K1008VZh18.

Sensitivitas masukan K1008VZh18 bergantung pada resistansi R12 (atau lebih tepatnya, pada rasio R12/R13).

Ketika sebuah perintah diterima, perintah logis muncul pada output yang sesuai.

Dengan tidak adanya perintah, output berada dalam keadaan resistansi tinggi, kecuali untuk output yang sesuai dengan perintah terakhir yang diterima - ini akan menjadi nol logis. Hal ini harus diperhitungkan ketika melaksanakan skema yang akan dikendalikan. Jika perlu, semua keluaran dapat ditarik ke nol menggunakan resistor tetap.

Detail

Antena berupa kawat dengan panjang 160 mm. Kumparan pemancar L1 dan L2 (Gbr. 1) adalah sama, memiliki 5 putaran PEV-2 0,31, tanpa bingkai, dengan diameter dalam 3 mm, dililitkan ke putaran. Coil L3 sama, tetapi dililitkan dengan kelipatan 1 mm.

Coil L4 adalah induktor siap pakai 100 µH atau lebih.

Saat dipasang, kumparan penerima (Gbr. 2) L1 dan L2 terletak berdekatan satu sama lain, pada sumbu yang sama, seolah-olah satu kumparan merupakan kelanjutan dari kumparan lainnya. L1 - 2,5 putaran, L2 - 10 putaran, PEV 0,67, diameter belitan internal 3 mm, tanpa bingkai. Coil L3 - 30 lilitan kawat PEV 0,12, dililitkan pada resistor konstan MLT-0,5 dengan resistansi minimal 1M.

Shatrov S.I.RK-2015-10.

Sastra: S.Petrus. Perpanjangan radio untuk tuner satelit kendali jarak jauh IR, R-6-200.