Control de radio frecuencia conectado a USB
Cotrol de Radio Frecuencia
1. Introdución
¿Tienes un proyecto en el que requieras utilizar
radio control y no has encontrado cómo?
En el caso de que tu
respuesta sea afirmativa, o simplemente tengas curiosidad de como
controlar de una manera sencilla los dispositivos de RF, estás en el
lugar correcto.
En este tutorial, aprenderás como utilizar de
una manera sencilla del nuestro transmisor y receptor de radio
frecuencia con ayuda de un encoder y un decoder, en este caso el
HT12E y el HT12D , todo esto está disponible en nuestra dienta.
2. Herramientas utilizadas.
Transmisor RF
Receptor RF
Circuitos
integrados HT12E y HT12D
Miniprotoboard
Fuentes de
5V
Dipswitch1 resistencia de 1MΩ
2
resistencias de 100kΩ
4 resistencias de 1KΩ (opcionales)
2.1 Trasmisor de RF
Este artículo es el transmisor de 434MHz.
Funciona con los receptores de RF de 434 MHz a cualquier baudrate.
Solamente un transmisor a esta frecuencia puede estar activo en la
zona de operación.
Es fácil de usar y de bajo costo. Opera en
un rango de 500 pies en espacio abierto. El transmisor requiere entre
3 y 12 Vpara operar. Entre más alto sea el voltaje mayor será el
rango de alcance. Además es de dimensiones muy pequeñas.
Puedes
descargar la hoja de datos aquí.
2.2 Receptor de RF
Este artículo es el receptor de 434MHz. Funciona
con los emisores de RF de 434 MHz a 4800bps. Múltiples receptores a
434MHz pueden escuchar a un solo transmisor de 434MHz.
Es fácil
de usar y de bajo costo. Opera en un rango de 500 pies en espacio
abierto. El receptor requiere entre 5V para operar
Puedes
descargar la hoja de datos aquí.
Circuitos integrados HT12E y HT12D
Estos integrados facilitan mucho el control de los dispositivos de radio frecuencia antes mencionados, casi se puede afirmar que con estos cualquiera puede transmitir datos de 4 bits a una dirección de 8 bits con solo conocer la configuración necesaria a realizarlo, la cual será descrita posteriormente.
3. ¿Cómo se conecta?.
Emisor
Bueno
primero que nada conozcamos la configuración de los pines de
nuestro emisor de RF.
1.- "GND", este puerto irá conectado
a nuestro lado negativo de el circuito (tierra).
2.- "Data
in", por este puerto es por donde son transmitidos nuestros
datos.
3.- "Vcc", este puerto va conectado directamente al
voltaje de entrada.
4.- "ANT" es el pin donde colocaremos
nuestra antena.
Receptor
Ahora
conozcamos la configuración de nuestros pines de nuestro receptor de
RF.
1.-
"GND", este puerto irá conectado a nuestro lado negativo del
circuito (tierra).
2.- "Outoput", por este puerto es por
donde nuestro receptor transmite lo que recibe por RF.
3-
"Linear Out", lo mantendremos desconectado.
4 y 5.- "Vcc",
este puerto va conectado directamente al voltaje de entrada.
6 y
7.- "GND" al igual que el puerto 1, estos irán conectados al
lado negativo del circuito (tierra).
8.- "ANT" es el pin
donde se coloca la antena. El fabricante sugiere que sea de
aproximadamente 13 cm.Encoder
* Y lo más
interesante, la configuración para que nuestro encoder y decoder
funcionen.
Configuración
de pines:
1-8 .- "A" Aquí se coloca la dirección que se le
asigne al receptor. Es decir, este puede estar cambiando de
direcciones por switch para comunicarse con cada uno por separado si
esto se requiere.
9.- "VSS" Este pin va conectado
directamente al negativo en nuestro circuito (GND o tierra).
10-13.-
"AD" Por estos pines es por donde se transmiten los 4 bits al
receptor.
14.- "TE" son las siglas de "Transmission
enable", es decir activar la transmisión, esta se hace cuando este
pin está conectado a Vss (GND o tierra).
15-16 .- Estos puertos
llevan una resistencia que llaman de "oscilacion" con esta
controlan la frecuencia de oscilacion con la que se trabajará. se
recomienda que la frecuencia de oscilacion del decoder sea 50 veces
la frecuencia de oscilacion del encoder.
17.- Este pin va
conectado directamente al pin de nuestro emisor de RF donde se
transmiten datos. (pin2)
18.- "Vdd" Este pin va conectado
directamente a nuestra fuente de voltaje.Decoder
Configuración
de pines:
1-8 .- "A" Aquí se una dirección, es importante
que esta sea reconocida o memorizada, ya que como lo mencionamos
anteriormente, el emisor debe contar con esta para poder establecer
comunicación.
9.- "VSS" Este pin va conectado directamente
al negativo en nuestro circuito (GND o tierra).
10-13.- "AD"
El integrado utiliza estos pines para la salida de los 4 bits que se
transmitieron en el emisor.
14.- "DIN" Es aqui donde se
conecta el dispositivo receptor (en este caso al pin 2
"output").
15-16 .- Estos puertos llevan una resistencia que
llaman de "oscilación" con esta controlan la frecuencia de
oscilación con la que se trabajará. Se recomienda que la frecuencia
de oscilación del decoder sea 50 veces la frecuencia de oscilación
del encoder.
17.- Este pin lo mantendremos desconectado.
18.-
"Vdd" Este pin va conectado directamente a nuestra fuente de
voltaje.
.
4. Demostración en 5hz
Para hacer pruebas iniciales del emisor, utilizamos dos mini protoboard azul, un dipswitch de 4 posiciones para enviar señales, además de sus resistencias pull up, el HT12E y el emisor.
Emisor
en protoboard con dipswitch
Es importante recalcar que utilizamos una resistencia de 1MΩ en los pines "15 y 16″ para la frecuencia de oscilación. Esta la elegimos por la tabla que muestra nuestra hoja de datos:
Como usaremos un
voltaje de 5V trazamos una linea en ese voltaje y consideramos
que la frecuencia de oscilación promedio es de 3kHz , lo que
nos da un resultado una interseccion con la linea de la resistencia
de 1MΩ.
Además como canal para una conexión simple puse todos
en "0″ es decir a tierra, por lo que nuestro receptor tendrá la
misma configuración.
Para hacer pruebas iniciales del receptor,
utilizamos dos mini protoboard azul, 4 leds de 3mm con su respectiva
resistencia (330Ω) además de el HT12D y el receptor de RF.
Ahora explicaremos que
resistencia elegimos para los pines "15 y 16″: como ya
mencionamos, la frecuencia de nuestro encoder debe ser 50 veces la de
nuestro decoder. Es decir:
(3kHz)*50=150kHz
Ahora que
tenemos este dato, vemos la tabla de nuestra hoja de datos de nuestro
decodificador:
Seguimos
utilizando de referencia 5V y trazamos la linea hasta nuestra
frecuencia deseada (150 kHz) y siguiendo la curva obtenemos una
resistencia de 51K. Por lo que utilizamos dos resistencias en
paralelo de 100k para obtenerla.
Ahora solo falta conectarlo a
una fuente de 5V, que conectaremos al USB, os detallo l patillaj de
la conexión.
La quinta patilla (situada entre la 3 y 4) en el conector mini-USB, puede estar no conectada, conectada a GND o puede ser usada para identificar ciertos dispositivos portátiles.
Los cables de datos son un par trenzado para reducir el ruido y las interferencias.
El conector USB proporciona un único valor de 5 voltios a partir del cual los dispositivos USB conectados pueden auto alimentarse. Cada segmento de los buses puede entregar hasta 500 mA. Esto es a menudo suficiente para varios dispositivos, aunque este voltaje debe ser compartido entre todos los dispositivos de ese segmento. Los dispositivos que necesitan más de 500 mA o superior a 5 voltios debe proporcionar su propia corriente externa.