دائرة الارسال والاستقبال RF

إن جعل مشاريعنا لاسلكية تجعلها تبدو رائعة دائمًا كما أنها توسع النطاق الذي يمكن التحكم فيه. بدءًا من استخدام IR LED العادي للتحكم اللاسلكي لمسافات قصيرة حتى ESP8266 للتحكم في HTTP في جميع أنحاء العالم ، هناك الكثير من الطرق للتحكم في شيء لاسلكيًا. في هذا المشروع سوف نتعلم كيف يمكننا بناء مشاريع لاسلكية باستخدام وحدة RF 433 ميجاهرتز. هذه الوحدات رخيصة بالنسبة لوظائفها ومتاحة بسهولة. يمكن استخدامها إما كجهاز إرسال وجهاز استقبال مستقل أو يمكن ربطها بوحدة MCU / MPU مثل Arduino أو Raspberry Pi.

هنا سوف نتعلم أساسيات وحدة RF وكيفية استخدامها كجهاز إرسال واستقبال RF مستقل. هنا أوضحنا دائرة الإرسال والاستقبال RF من خلال التحكم في مصابيح LED لاسلكيًا باستخدام التردد اللاسلكي.

المواد المطلوبة:

• 433 ميغاهيرتز RF الارسال والاستقبال
• HT12D فك IC
• HT12E التشفير IC
• أزرار الضغط (3 لا)
• المصابيح (3 عدد)
• 1 ميجا أوم ، 47 كيلو أوم ، 470 أوم المقاوم
• 7805 منظم جهد
• بطارية 9 فولت (عدد 2)
• لوح الخبز (2Nos)
• توصيل الأسلاك

433 ميجا هرتز وحدة الإرسال والاستقبال RF:

اسمحوا لي أن أقدم مقدمة موجزة عن وحدات التردد اللاسلكي هذه قبل الدخول في المشروع. يشير مصطلح RF إلى " تردد لاسلكي ". ستعمل وحدة جهاز الإرسال والاستقبال RF دائمًا في زوج يحتاج إلى جهاز إرسال وجهاز استقبال لإرسال البيانات وإرسالها. يمكن لجهاز الإرسال فقط إرسال المعلومات وجهاز الاستقبال ويمكنه فقط استلامها ، لذلك يمكن دائمًا إرسال البيانات من طرف إلى آخر وليس العكس.

و حدة الارسال تتكون من ثلاثة دبابيس وهي VCC، الدين والأرض كما هو مبين أعلاه. يحتوي دبوس Vcc على جهد إدخال واسع النطاق من 3 فولت إلى 12 فولت. يستهلك جهاز الإرسال تيارًا بحد أدنى 9 مللي أمبير ويمكن أن يصل إلى 40 مللي أمبير أثناء النقل. دبوس المركز هو دبوس البيانات مع إرسال الإشارة المراد إرسالها. يتم بعد ذلك تعديل هذه الإشارة باستخدام ASK (Amplitude Shift Keying) ثم إرسالها على الهواء بتردد 433 ميجا هرتز. تبلغ السرعة التي يمكنها بها نقل البيانات حوالي 10 كيلو بت في الثانية.

تحتوي وحدة الاستقبال على أربعة دبابيس وهي Vcc و Dout و Linear out و Ground كما هو موضح أعلاه. يجب أن يتم تشغيل دبوس Vcc بمصدر منظم 5V. تيار التشغيل لهذه الوحدة أقل من 5.5 مللي أمبير. يتم اختصار الدبابيس Dout و Linear out معًا لاستقبال إشارة 433 ميجا هرتز من الهواء. يتم بعد ذلك إزالة تشكيل هذه الإشارة للحصول على البيانات وإرسالها عبر دبوس البيانات.

تحقق من مشاريعنا الأخرى باستخدام زوج الترددات اللاسلكية:

• روبوت التحكم بالترددات اللاسلكية
• دائرة تحويل IR إلى RF
• RF المصابيح التي يتم التحكم فيها عن بعد باستخدام Raspberry Pi

الحاجة إلى التشفير وأجهزة فك التشفير:

يمكن أن تعمل وحدات RF أيضًا دون الحاجة إلى وحدات التشفير وفك التشفير. ما عليك سوى تشغيل كلتا الوحدتين بالجهد المقابل المذكور أعلاه. الآن ، اجعل دبوس Din على جهاز الإرسال مرتفعًا وستجد أن دبوس Dout على جهاز الاستقبال مرتفع أيضًا. لكن هناك عيب كبير في هذه الطريقة. يمكنك الحصول على زر واحد فقط على جانب المرسل ومخرج واحد على جانب جهاز الاستقبال. هذا لن يساعد في بناء مشاريع أفضل ، لذلك نحن نستخدم وحدات التشفير وفك التشفير.

HT12D و HT12E عبارة عن وحدات تشفير ووحدات فك ترميز مكونة من 4 بيانات. هذا يعني أنه يمكننا عمل (2 ^ 4 = 16) 16 مجموعة مختلفة من المدخلات والمخرجات. هذه هي 18 دبوس IC والتي يمكن أن تعمل بين 3V إلى 12V إمدادات الطاقة. كما قيل ، لديهم 4 بتات و 8 عناوين ، يجب تعيين بتات العنوان الثمانية هذه على كل من المشفر ووحدة فك التشفير لجعلها تعمل كزوج.

مخطط الدائرة لجهاز الإرسال والاستقبال RF:

يظهر الرسم التخطيطي الكامل للدائرة بما في ذلك جزء المرسل والمستقبل لهذا المشروع في الصور أدناه.

تظهر الصور أدناه دائرة مرسل الترددات اللاسلكية مع إعداد اللوح:

وفيما يلي عرض دائرة استقبال الترددات اللاسلكية مع إعداد اللوح

كما ترون ، تتكون دائرة مرسل الترددات الراديوية من دائرة التشفير IC ، وتتكون دائرة مستقبل الترددات اللاسلكية من وحدة فك التشفير. نظرًا لأن جهاز الإرسال لا يحتاج إلى 5 فولت منظم ، فقد قمنا بتشغيله مباشرة ببطارية 9 فولت. بينما في جانب المستقبِل ، استخدمنا منظم جهد 7805 + 5 فولت لتنظيم 5 فولت من بطارية 9 فولت.

لاحظ أن بتات العنوان A0 إلى A7 على كل من Encoder و Decoder IC مؤرضة. هذا يعني أنه تم الاحتفاظ بهما في العنوان 0b00000000. بهذه الطريقة كلاهما يشتركان في نفس العنوان وسيعملان كزوج.

تتصل دبابيس البيانات من D8 إلى D11 بأزرار الضغط على جانب جهاز التشفير ومصابيح LED على جانب وحدة فك التشفير. عند الضغط على زر في جانب المشفر ، سيتم نقل المعلومات إلى وحدة فك التشفير وسيتم تبديل الضوء المقابل.

عمل المصابيح التي تسيطر عليها RF:

لقد بنيت الدوائر على لوحين فرديين يتم تشغيلهما بواسطة بطارية 9V منفصلة. بمجرد إنشائها ، يجب أن تبدو كما هو موضح في الصورة أدناه.

قم بتشغيل كل من ألواح التجارب وستلاحظ أن مصابيح LED ستبدأ في التوهج. اضغط الآن على أي زر على لوحة توصيل جهاز الإرسال وسيتم إيقاف تشغيل مؤشر LED الخاص به في دائرة الاستقبال.

وذلك لأن دبابيس زر الضغط (D8-D11) يتم سحبها داخليًا بواسطة Encoder IC. ومن ثم سوف تتوهج جميع المصابيح الثلاثة وعندما نضغط على زر ، يتم توصيل دبوس البيانات بالأرض وبالتالي سيتم إيقاف تشغيل مؤشر LED الخاص على جانب جهاز الاستقبال.

يمكن رؤية العمل الكامل في الفيديو الموضح أدناه. ومع ذلك ، فقد استخدمت 3 مصابيح LED فقط لغرض العرض ، يمكنك استخدام أربعة أيضًا. يمكنك أيضًا توصيل Relay بدلاً من مصابيح LED ومن ثم يمكنك التحكم في أجهزة التيار المتردد لاسلكيًا باستخدام جهاز التحكم عن بعد RF. آمل أن تكون قد فهمت المشروع واستمتعت ببناء واحد. إذا كانت لديك أي شكوك ، فقم بنشرها في قسم التعليقات أدناه أو في المنتدى وسأكون سعيدًا بمساعدتك.