Precisa montar um Controle Remoto de até 4 comandos?
Veja neste post um circuito simples para o acionamento remoto via rádio com módulos TX e RX de 433 MHz.
Acionamento remoto via rádio com módulos TX e RX de 433 MHz.
Ideal para robótica, mecatrônica e diversos acionamentos remotos.
Circuito simples e com poucos componentes.
Montagem em matriz de contatos.
Os Módulos de Radiofrequência - RF são muito utilizados para comandos remotos como acionamento de portão por exemplo ou em carrinhos de controle remoto.
Você pode utilizá-lo para controlar alguma coisa remotamente de acordo com a sua necessidade, como por exemplo, ligar e desligar uma lâmpada, um portão ou até mesmo fazer uma pequena Automação Residencial em sua casa!
Neste artigo apresentamos como usar o par de módulos de RF de 433 MHz.
Estes módulos são encontrados com facilidade em lojas/sites de componentes eletrônicos.
Eles são pré-sintonizados em uma frequência padrão. O deste blog utilizamos o módulo RF de 433 MHz.
Você pode comprar de outras frequências desde que o par Transmissor - TX e Receptor - RX tenham a mesma frequência, caso contrário seu circuito não irá funcionar.
A Figura 1 mostra a função dos pinos dos Módulos RX e TX de RF 433 MHz.
Figura 1 - Função dos pinos dos Módulos RX e TX de RF 433 MHz.
A Figura 2 apresenta o diagrama para teste para os módulos TX e RX de RF 433 MHz.
Figura 2 - Diagrama para teste para os módulos TX e RX de RF 433 MHz.
Funcionamento do circuito:
Ao
pressionar o botão é enviado um tom modulado na portadora de 433 MHz
pelo transmissor que é reproduzido por por uma cápsula piezoelétrica no
receptor.
74HC14 é uma porta inversora Schmitt Trigger numa configuração de oscilador.
A frequência do oscilador ou o tom do áudio é dada pela fórmula:
f = 1 / (0,8 * R * C)
Para a montagem das antenas podem ser utilizados 2 pedacinhos de fio de aproximadamente 13 cm.
Na Figura 3 temos a montagem em matriz de contatos dos módulos TX e RX de RF 433 MHz.
Figura 3 - Montagem em matriz de contatos dos módulos TX e RX de RF 433 MHz.
O Vídeo 1 mostra o teste do circuito com montagem em matriz de contatos.
Vídeo 1 - Acionamento Remoto com Módulos TX e RX de 433 MHz.
O circuito mostrado acima não é indicado para seu projeto final.
É um circuito de teste para você montar no protoboard e aprender a trabalhar com os módulos de RF. O motivo é a recepção de muitas interferências no circuito receptor RX por sinais de mesma frequência presentes no ar próximo da sua localidade. isso quer dizer que você perceberá vários acionamentos involuntários do seu circuito sem que você tenha enviado um comando para ele.
O circuito abaixo é o que recomendo para você utilizar no seu projeto. Ele utiliza os módulos Encoder HT12E e Decoder HT12D para garantir um acionamento confiável, com filtragem das interferências.
Controle Remoto com Módulos RF 433 MHz, Encoder HT12E e Decoder HT12D.
Circuito para Controle Remoto por Radiofrequência.
As características deste circuito são:
Ideal para robótica, mecatrônica e diversos acionamentos remotos.
Circuito simples e com poucos componentes. Utiliza módulos de RF de 433 MHz (pré-sintonizados);
Não precisa de conhecimentos avançados para montagem e sintonia de transmissores de radiofrequência.
Possui 4comandos digitais para acionar 4 saídas para controle remoto (LEDs foram utilizados no teste); Excelente filtragem de interferências na recepção através do encoder HT12E e decoder HT12D;
A Figura 4 apresenta o diagrama completo do circuito.
Figura 4 - Diagrama do circuito do Controle Remoto com Módulos RF 433 MHz, Encoder HT12E e Decoder HT12D.
O circuito utiliza um par de módulos de RF pré-sintonizados para a frequência de 433 MHz: TX: TWS-DS-3 RX: RWS375-6
Os dados transmitidos são codificados e na recepção decodificados com a utilização dos circuitos integrados Encoder HT12E e Decoder HT12D. Possuem 4 entradas para controlarem 4 saídas digitais. Esses 2 componentes fornecem maior confiabilidade nos dados que saem do receptor, pois filtram as interferências vindas na portadora de RF, evitando assim acionamentos falsos ou falhas no controle.
O resistor nos pinos OSC1 e OSC2 do HT12x define a frequência de operação (ver datasheet). Os pinos A0 à A7 definem o endereço (ID) do par de dispositivos.
Funcinamento:
O estado (zero ou um) das 4 chaves é codificado pelo Encoder HT12E e enviado na forma serial para o transmissor de RF sintonizado na portadora de 433 MHz. O módulo de RF então transmite o sinal com modulação ASK. O módulo receptor de RF recebe o sinal na portadora de 433 MHz e demodula. A saída vai para o Decoder HT12D na forma serial, que decodifica o sinal recebido, e sendo válido (sem interferência e com o mesmo ID), atualiza as 4 saídas digitais (os LEDs neste caso).
Se você deseja utilizar seu Microcontrolador PIC, 8051 ou Arduino para o controle remoto, veja na Figura 5 como fica o circuito com o microcontrolador no receptor dos comandos.
Figura 5 - Diagrama do circuito do Controle Remoto com Módulos RF 433 MHz, Encoder HT12E e Decoder HT12D com interface por microcontrolador.
O Vídeo 2 mostra o teste feito com a montagem do circuito em matriz de contatos controlando 4 LEDs.
Vídeo 2 - Controle Remoto com Módulos RF 433 MHz, Encoder HT12E e Decoder HT12D.
O circuito foi testado dentro de um alcance de 5 metros de distância.
Quer montar um Detector de Presença com Sensor Infravermelho?
Neste pequeno artigo você encontra um circuito simples para montar no protoboard ou matriz de contato para aprender como funciona um detector de presença do tipo reflexão com sensor infravermelho.
Este circuito utiliza um LED Infravermelho e um Fototransistor TIL78 como sensor
recebendo o infravermelho refletido por um objeto que se aproxima.
O diagrama elétrico do circuito pode ser visto na Figura 1. Ele utiliza componentes simples e fácil de encontrar na internet.
Figura 1 - Diagrama do circuito do detector de presença com sensor infravermelho.
P1 é um trimpot ou potenciômetro que ajusta a sensibilidade do circuito.
LM339 é um comparador para fazer o disparo e ligar o LED com o Buzzer para indicar a "presença" do material. Este é o nosso aviso ou alarme visual e sonoro.
O 74HC14 é uma porta lógica inversora Schmitt Trigger em uma configuração
de oscilador para gerar um tom de alarme [ f = 1 / (0,8 * R * C) ].
Os 2 transistores Q1 e
Q2 formam uma porta lógica AND. Nunca viu? Vai aprendendo aí...
O LED Infravermelho (IR) pode ser o TIL32.
O circuito é alimentado com 5 Vcc.
A Figura 2 mostra a identificação dos pinos dos CIs LM339 e 74HC14.
Para o LM339 iremos utilizar 1 comparador e para o 74HC14 iremos utilizar 2 portas inversoras.
Figura 2 - Identificação dos pinos dos CIs LM339 e 74HC14.
Para mais detalhes dos circuitos integrados você pode consultar os datasheets dos componentes disponíveis na internet para download.
Na Figura 3 você pode visualizar como ficou a montagem do circuito em uma matriz de contatos (protoboard)
Pode-se utilizar tubos opacos nos componentes de IR para direcionar o
feixe de luz IR e evitar a interferência da luz ambiente.
Figura 3 - Montagem no protoboard do detector de presença com sensor infravermelho.
Este é um circuito de teste, por isso a distância de reflexão é pequena, de poucos mm ou cm. Para distância maior é necessário LEDs de maior potência e lentes para concentrar/alinhar o feixe de luz infravermelha.
O Vídeo 1 demonstra o funcionamento do circuito no protoboard.
Vídeo 1 - Detector de Presença com Sensor Infravermelho.
Abaixo segue a lista de componentes, para você montar e testar:
Quantidade / Componente
2 Transistores BC337
1 Circuito Integrado 74HC14
1 Fototransistor Infravermelho TIL78 (Receptor Lente Escura)
1 LED INFRAVERMELHO TIL32 5mm (Emissor Infravermelho)
1 Cápsula Piezoelétrica 35mm
1 Circuito Integrado LM339
1 Trimpot 3386F 10K
2 Resistores de 10K Carbono 5% 1/4W
1 Resistor de 33K Carbono 5% 1/4W
2 Resistores de 120R Carbono 5% 1/4W
1 Resistor de 2K2 Carbono 5% 1/4W
1 Resistor de 4K7 Carbono 5% 1/4W
1 Capacitor Poliéster 47nF x 250V (473/47K/0,047uF)
1 Led Vermelho Difuso 5mm
1 Fonte de Alimentação 5 Vcc
Quer montar um display de mensagens com Matriz de LEDs?
Este post contém algumas informações de como utilizar o display matriz de LEDs 8x8 para os seus projetos com Arduino, PIC e o controlador de display MAX7219. No final você encontra os vídeos de algumas aplicações interessantes para o display Matriz de LEDs como um display de mensagem rolante, demonstração dos recursos da biblioteca C para MAX7219, o Jogo do Tetris e um Relógio Digital!
O Display Matriz de LEDs 8x8
Como o próprio nome diz este tipo de display é composto por uma matriz de LEDs.
A Figura 1 mostra um display com a matriz 8x8, um dos mais comuns utilizados nos projetos e encontrados no mercado. Na esquerda vemos a parte frontal do display e a direita a parte de trás com os terminais para a ligação à placa de circuito impresso - PCI (PCB).
Figura 1 - Display Matriz de LEDs 8x8: frente e verso.
O diagrama da Figura 2 mostra a interligação interna dos LEDs do display Matriz de LEDs 8x8, modelo 1088AS. Observe que existem 8 colunas, 8 linhas e o display é do tipo "catodo comum" conforme a ligação dos LEDs. O diagrama mostra o pino (pin) correspondente para cada coluna e linha (column/row) do display.
Figura 2 - Diagrama de interligação interno e pinos do Display Matriz de LEDs 8x8.
Como faço para acender os LEDs do display?
Bem, para acender 1 LED basta aplicar uma tensão positiva (exemplo 5 Vcc) no pino da coluna correspondente ao LED que se quer acender, com um resistor em série para limitar a corrente do LED, e aterrar o pino da linha do LED que se quer acender. Por exemplo, para o LED11 (primeira coluna e primeira linha) basta aplicar a tensão com o resistor no pino 13 do display e aterrar o pino 9. Exatamente como se faz para acender 1 único LED.
No entanto para acender diversos LEDs do display não podemos aplicar a tensão em todas as colunas e aterrar todas as linhas. O acionamento deve ser feito por etapas, ligando 1 linha por vez. Esse processo é chamado de multiplexação. O chaveamento entre as linhas é feito tão rápido que o olho humano é incapaz de perceber a comutação entre as linhas para uma frequência superior a 20 Hz, devido ao fenômeno da cintilação.
Para o processo de multiplexação das linhas do display podemos utilizar um microcontrolador (uC).
Na Figura 3 é mostrada a forma mais simples de ligar um display matriz de LEDs 8x8, interligando os terminais das 8 linhas e 8 colunas do display diretamente aos terminais do microcontrolador.
Note que gastamos 16 pinos do microcontrolador para ligar apenas 1
display de matriz 8x8! Portanto se desejamos ligar 2 display
utilizaremos 32 pinos de I/O!!
Por este motivo esta configuração é recomendada apenas para circuitos simples.
Você pode utilizar qualquer microcontrolador: PIC, 8051, Arduino, etc... desde que o pino de I/O suporte a corrente dos LEDs.
Ah.. e não se esqueça de ligar os resistores em série para limitar a corrente!
Figura 3 - Diagrama para ligar diretamente o microcontrolador ao Display Matriz de LEDs 8x8.
Para reduzir o número de pinos de I/O do microcontrolador podemos utilizar o circuito integrado (CI) 74HC164 (CMOS 2 V a 6 V) ou 74HCT164(TTL 4,5 V a 5,5 V).
O 74HC164é um8-bit serial-in/parallel-out shift register. Com ele conseguimos com apenas 3 pinos de I/O do uC, comandar 8 saídas do shift register e ainda ligar vários 74HC164 em série (cascata) para podermos ligar vários displays de Matriz de LEDs!
A Figura 4 mostra um diagrama para ligar 2 displays Matriz de LEDs 8x8 utilizando o 74HC164 (um para cada display).
Os terminais para o controle das saídas são:
CP - clock input (LOW-to-HIGH, edge-triggered)
MR - master reset input (active LOW)
DSA/DSB - data input.
Q0 - Q7: parallel data output
Obs.: o pino Q7 é utilizado para a ligação em série/cascata de vários 74HC164 para ligar vários displays!
Resumidamente: os dados são enviados para a saída na forma serial, mantendo os dados no pino DSA/DSB e gerandode pulsos no pino CP.
Uma grande desvantagem do 74HC164 é que necessitamos manter as saídas em nível baixo, pelo pino de reset MR, até transmitir todos os dados seriais. Somente após todos os dados serem transferidos é que habilitamos as saídas para mostrar a mensagem no display. Caso contrário iremos ver os LEDs se deslocando no display.
Este período de todos os LEDs desligados até o final da transmissão de todos os dados na forma serial faz com que os LEDs fiquem ligados por pouco tempo, isto representa um brilho menor do display.
Para reduzir a cintilação, ou seja, o olho humano perceber as linhas do display piscando, devido a multiplexação, o seu circuito deve ter um microcontrolador mais rápido (velocidade de processamento maior).
O CI ULN2803 foi utilizado como drive de corrente para aterrar as linhas de catodo comum dos displays. Caso o seu uC suporte a corrente drenada pelos LEDs, este CI pode ser retirado.
Não esqueça dos resistores em série com as 8 colunas de cada display!
Figura 4 - Ligando a Matriz de LEDs com 74HC164.
A Figura 5 mostra uma melhoria para o circuito agora utilizando o CI 74HC595 (ou 74HCT595). O 74HC595 é um 8-bit serial-in/serial or parallel-out shift register with output latches 3-state.
Parece a mesma função do CI anterior, mas o "latch" das saídas faz toda a diferença neste caso, porque o estado da saída se mantém enquanto enviamos os dados seriais para o registrador interno do 74HC595 e os mesmos são transferidos para a saída com um pulso no pino ST.
Os pinos de controle são:
SH: shift register clock input
ST: storage register clock input
DS: serial data input
Q0 - Q7: parallel data output
Q7': serial data output
OE: output enable (active LOW)
MR: master reset (active LOW)
Obs.: o pino Q7' é utilizado para a ligação em série/cascata de vários 74HC795 para ligar vários displays!
Figura 5 - Ligando a Matriz de LEDs com 74HC595.
Você está achando tudo isso muito complicado??
Que tal substituirmos os shift registers, os resistores e o drive de corrente por um único CI?
Sim! Isto é possível! Alguém já teve esta grande ideia ou cansou de tanto circuito externo só pra ligar um display de LEDs... :)
O Controlador de display MAX7219
Figura 6 - Diagrama de pinos do MAX7219 e circuito com aplicação típica. Fonte: datasheet MAXIM.
Figura 7 - Diagrama de interligação entre Microcontrolador, MAX7219 e display Matriz de LEDs 8x8.
Figura 8 - Módulo FC-16 com 4 display 8x8 Matriz de LEDs e 4 MAX7219.
Figura 9 -Diagrama para interligar 4 módulos MAX7219.
Figura 10 - Módulo FC-16 com 4 display 8x8 Matriz de LEDs e MAX7219: frente.
Figura 11 - Módulo FC-16 com 4 display 8x8 Matriz de LEDs e MAX7219: verso.
Figura 12 - Montagem no Proteus com 4 display 8x8 Matriz de LEDs e MAX7219.
Figura 13 - Montagem no protoboard do módulo FC-16 4x8x8 Matriz de LEDs.
Display de Mensagem com Matriz de LEDs 4x8x8, MAX7219 e Arduino Promini
Quer montar um Display de Mensagem com seu Arduino?
Componentes e recursos:
Arduino Pro Mini
Atmel Microcontroller Atmega328
MAX7219 Library in C ++ Linguage by Marco Colli
Configurable Number of Devices MAX7219
FC-16 display module (4x8x8)
MAX7219 Display Controller
8x8 dot LED Matrix Display
Scrolling Text Speed Variable
Figura 14 -Módulo Arduino Promini.
Figura 15 -Arduino Promini e conversor USB/Serial: frente e verso.
Figura 16 -Arduino Promini montado no protoboard.
Figura 17 - Arduino Promini com o conversor USB/Serial montado no protoboard.
Figura 18 -Arduino Promini, PIC18F4550 e Display matriz de LEDs no protoboard.
Figura 19 - Primeira mensagem com o display Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32).
Source Code:
MD_MAX72xx LED Matrix Display Library by Marco Colli.: https://github.com/MajicDesigns/MD_MA...
Example code: MD_MAX72xx_Message
Change the message in MD_MAX72xx_Message.ino
void setup()
strcpy(curMessage, "Hello! ");
Configure number of the MAX7219 devices:
#define MAX_DEVICES 4.
Change config display type in MD_MAX72xx.h for use FC-16 Module:
#define USE_PAROLA_HW 0
#define USE_FC16_HW 1
Video 1 - Arduino MAX7219 Dot LED Matriz 4x8x8 (8x32) FC-16.
Display de Mensagem com Matriz de LEds 4x8x8, MAX7219 e PIC18F4550
Microchip PIC Microcontroller
Microcontroller PIC18F4550
MPLAB IDE and MPLAB C18 Compiler
Configurable Number of Devices MAX7219
FC-16 display module (4x8x8)
MAX7219 Display Controller
8x8 dot LED Matrix
Display Display Brightness Control
Scrolling Text Speed Variable
5x7 Font Table ' ' to '~'
Simulation in Proteus 8
Video 2 - PIC18F MAX7219 Dot LED Matriz 4x8x8 (8x32) FC-16 Module Scrolling Text.
Figura 20 - Mensagem rolante com display Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32).
Video 3 -PIC18F MAX7219 C Library Demonstration 4x8x8 LED.
Biblioteca em Linguagem C para MAX7219 com PIC18F4550 e Módulo FC-16 Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32).
Recursos da biblioteca:
Microchip PIC Microcontroller
Microcontroller PIC18F4550 with USB Bootloader
MPLAB IDE and MPLAB C18 Compiler
Configurable Number of Devices MAX7219
MAX7219 C Library (not C++)
FC-16 display module (4x8x8)
MAX7219 Display Controller
8x8 dot LED Matrix Display
5x7 fixed characters Font Table ' ' to '~' or
Variable width characters Font Table 0x00 to 0xFF
Strings in program memory
Show drawings in the display 00:05 03:28
Static Text 00:12
Scroling Text (not Circular or Circular) 00:22 00:32 Shift Register Left, Right, Up and Down (not Circular or Circular) 00:52 01:08
Display Brightness Control 01:30
Scrolling Text Speed Variable 02:05
Message 1 02:54
Message 2 03:09
O Jogo do Tetris com display Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32)
E agora que você já sabe ligar um display Matriz de LEDs 8x8...que tal montar seu próprio jogo do Tetris???
C Library MAX7219 with PIC18F4550 and FC-16 Module LED Matrix 4x8x8 (8x32).
Resources:
- standard Tetris pieces: O, I, S, Z, L, J and T;
- Tetris board: 20 lines x 8 columns;
- color: monochrome block (red);
- game record storage in internal EEPROM memory;
- Tetris falling iteration delay: 0.5 sec
- 0.15 sec; - standard Tetris score;
- 8 difficulty Levels (LED Bargraph);
- show level, score and record in the LED Matrix Display;.
- randomizes pieces with Timer4 (not used random function of the C Language).
Figura 21 - Jogo do Tetris com display Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32).
Relógio com display Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32) e RTCC DS1302
Um relógio digital com PIC18F e Matriz de LEDs!
Figura 23 - Relógio com display Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32) e RTCC DS1302.
Recursos:
- Hora.
- Data.
- Mensagem rolante: Bom Dia/Boa Tarde/Boa Noite.
- Buzzer para Alarme/Despertador.
- 4 Botões para ajuste da data/hora, dia da semana, hora do alarme e brilho do display.
- Display Matriz de LEDs 4x8x8 (8x32).
- Bateria de backup do RTCC (mantém o relógio rodando quando falta energia AC).
Figura 24 - Diagrama no Proteus do Relógio com Matriz de LEDs.
