Draadloze deurbelzender - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:18

Dit project beschrijft het eerste deel van de volgende twee projecten:

1. Een draadloze deurbelzender zoals beschreven in deze Instructable
2. Een draadloze deurbelontvanger die moet worden beschreven in de draadloze deurbelontvanger Instructable

Als ik in de achtertuin van mijn huis zit, kan ik het niet horen als iemand aanbelt bij de voordeur. Dit probleem is natuurlijk op te lossen door een draadloze deurbel aan te schaffen maar het is leuker om deze zelf te bouwen. Daarnaast heb ik hier soms last van storingsproblemen met andere draadloze deurbellen dus reden te meer om er zelf een te maken.

Wanneer de deurbelschakelaar wordt ingedrukt, stuurt dit circuit een bericht via een eenvoudige 433 MHz RF-zender naar een draadloze deurbelontvanger terwijl de oorspronkelijke deurbelfunctionaliteit intact blijft. Het circuit wordt in serie geplaatst met de originele deurbelschakelaar en emuleert de deurbelschakelaar voor de originele deurbel. Dit voegt de mogelijkheid toe om te voorkomen dat de deurbel blijft rinkelen wanneer iemand continu op de deurbelschakelaar drukt.

Het circuit bevat ook een schakelaar die het mogelijk maakt om het verzenden van een bericht naar de draadloze deurbel uit te schakelen terwijl de originele deurbel operationeel blijft. Het circuit wordt gevoed door de 8 Volt AC deurbeltransformator die ook de originele deurbel van stroom voorziet.

Zoals altijd bouwde ik dit project rond mijn favoriete microcontroller de PIC, maar je kunt ook een Arduino gebruiken. Arduino-fans herkennen misschien het transmissieprotocol dat ik later beschrijf, omdat ik een geporteerde versie van de Arduino Virtual Wire-bibliotheek heb gebruikt voor een betrouwbare verzending van het RF-bericht.

Stap 1: Vereiste componenten

Voor dit project heb je de volgende onderdelen nodig:

• Een stukje breadboard
• PIC-microcontroller 12F617, zie win-bron
• Zekeringhouder + zekering 100mA Slow
• Gelijkrichterbrug, b.v. DF02M, zie win-bron
• Elektrolytische condensator 220 uF/35V en 10 uF/16V
• 3 * keramische condensator van 100nF
• Spanningsregelaar 78L05, zie win-bron
• 433 MHz VRAAG RF-zender
• Weerstanden: 1 * 10k, 1 * 4k7, 3 * 220 Ohm
• Een NPN-transistor, b.v. BC548 zie win-bron
• Schakelaar
• LED's: 1 rood, 1 groen
• Een kunststof behuizing

Zie het schema voor het aansluiten van de componenten.

Stap 2: De elektronica ontwerpen en bouwen

Alle controle wordt uitgevoerd door de PIC12F617 in software. Voordat ik de schakeling ging ontwerpen, moest ik nagaan hoe ik de originele deurbel gemakkelijk kon activeren. Het model dat ik heb is een Byron 761 die een ding-dong geluid genereert en kan worden gevoed door een 9 Volt batterij of via een 8 Volt AC transformator. Na wat metingen aan de originele deurbel kwam ik erachter dat de connector voor de deurbelschakelaar één pin naar aarde had en één ingangspin op 3,5 Volt dreef. Bij het sluiten van deze verbinding – dus het indrukken van de deurbelschakelaar – loopt er slechts een stroom van 35 uA door. Daarom heb ik besloten om een transistor met open collector te gebruiken en de emitter naar aarde te gaan om de originele deurbel te activeren, wat prima werkte.

Omdat de deurbelschakelaar buiten is, vond ik het niet leuk dat er maar een heel kleine stroom door de deurbelschakelaar vloeit wanneer deze wordt ingedrukt, omdat deze kan aanbellen terwijl er niemand is als het vochtig wordt (niet zeker of dit in werkelijkheid gebeurt). In de schakeling heb ik een pull-up weerstand van 220 Ohm gebruikt, dus als de deurbel wordt ingedrukt, gaat er een stroom van 23 mA door de deurbelschakelaar.

De rest van het ontwerp is eenvoudig met een standaard gelijkrichterbrug en spanningsregelaar om een stabiel 5 Volt-vermogen voor het circuit te creëren. Het bouwen van het circuit kan eenvoudig op een klein breadboard. Op de foto's kun je het circuit zien zoals ik het op het breadboard heb gebouwd, inclusief het uiteindelijke resultaat wanneer het in een plastic behuizing is geplaatst.

Stap 3: De software

Zoals eerder vermeld, is de software geschreven voor een PIC12F617. Het is geschreven in JAL. In het verleden heb ik RF-transmissie gebruikt met behulp van een 433 MHz RF-module, maar ik gebruikte mijn eigen eenvoudige transmissieprotocol, zoals je kunt vinden in deze Instructables: RF-Thermostat

Mijn protocol werkt prima zolang de afstand niet te groot is. Voor dit project had ik een betrouwbaarder RF-transmissieprotocol nodig. Na wat onderzoek vond ik de Virtual Wire-bibliotheek die in C voor de Arduino was geschreven. Omdat ik een PIC gebruik met de JAL-programmeertaal, heb ik deze bibliotheek van C naar JAL geporteerd en in deze Instructables gebruikt. Deze virtuele bibliotheek heeft een veel betere betrouwbaarheid dan het eenvoudige protocol dat ik gebruikte. Overdracht kan natuurlijk altijd fout gaan. Om het verlies van een verzending tot een minimum te beperken, wordt elk bericht 3 keer verzonden met een ander volgnummer voor elk nieuw bericht.

In dit project draait de PIC op een interne klokfrequentie van 8 MHz, waarbij Timer 2 wordt gebruikt door de Virtual Library om de RF-berichten te verzenden met een bitsnelheid van 1000 bits/s.

Wanneer de buitenbelschakelaar wordt ingedrukt, doet de software het volgende:

• Debounce de deurbelschakelaar. Als deze na een debouncetijd van 50 ms nog steeds wordt ingedrukt, gaat het programma verder met de volgende stap, anders negeert het de deurbelschakelaar die wordt ingedrukt.
• Als de schakelaar Transmissie uitschakelen niet actief is, wordt een bericht van 3 bytes – adres, commando en volgnummer – verzonden via de 433 MHz RF-zender en gaat de groene LED één seconde branden. Parallel gaat de originele deurbel door de BC548-transistor een halve seconde te activeren.
• Als de schakelaar Transmissie uitschakelen actief is, worden dezelfde acties uitgevoerd, behalve de RF-transmissie die niet zal plaatsvinden. Op deze manier kan de draadloze deurbel op afstand worden uitgeschakeld terwijl de originele deurbel operationeel blijft.
• Pas als de deurbelschakelaar na het indrukken weer wordt losgelaten, wordt een nieuwe transmissie en een nieuw belsignaal gestart. Hiermee wordt voorkomen dat de deurbel blijft rinkelen als de deurbelschakelaar continu wordt ingedrukt.

Het JAL-bronbestand en het Intel Hex-bestand zijn bijgevoegd. Als je geïnteresseerd bent in het gebruik van de PIC-microcontroller met JAL – een Pascal-achtige programmeertaal – bezoek dan de JAL-downloadsite.

Veel plezier met het bouwen van je eigen project en kijk uit naar je reacties.