domingo, 14 de outubro de 2018

Controle Remoto com Módulos RF 433 MHz, Encoder HT12E e Decoder HT12D


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.





quarta-feira, 10 de outubro de 2018

Detector de Presença com Sensor Infravermelho TIL78


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