Non serve molto per rilevare lo stato di un interruttore o di un contatto a distanza se si utilizzano moduli economici e già pronti all'uso, che operano nelle bande LPR/ISM come 433 e 868 MHz. È necessario aggiungere solo pochi componenti.
Introduzione
Questo progetto consiste in un piccolo trasmettitore e ricevitore che utilizza un modulo trasmettitore e ricevitore economico e pronto all'uso per la banda "ISM" a 433 MHz in cui le low-power radios (LPR) omologate possono essere utilizzate senza licenza. L'adattamento a 868 MHz o altre bande ISM in cui è consentito LPR dovrebbe essere facile selezionando un modulo radio adatto. Entrambi i circuiti sono stati progettati per segnalare lo stato di un contatto di commutazione, aperto o chiuso, in modalità wireless su una distanza considerevole (in funzione delle circostanze, fino a 300 feet).
Usando questo puoi tenere d'occhio la posizione di un interruttore, microinterruttore o un contatto di relè che si trova da qualche altra parte. Il circuito è stato originariamente progettato dall'autore per essere utilizzato in combinazione con il Seismic Detector descritto anche in questa edizione ma puoi utilizzarlo anche per controllare la posizione di una porta da garage. Per rendere il tutto il più semplice possibile e utilizzando il minor numero possibile di componenti, si è scelto un progetto in cui lo stato on/off dell'interruttore da monitorare viene trasmesso accendendo e spegnendo la portante LPR. Non c'è ulteriore modulazione o codifica del segnale, in modo che il ricevitore reagisca anche ad altri trasmettitori LPR nelle vicinanze. Ma è probabile che non ci siano molti altri hobbisti nei tuoi paraggi e questa rimane una soluzione semplice ed economica ai fini dell'indicazione in applicazioni non troppo impegnative.
Per i moduli a 433 MHz, l'autore ha utilizzato i numeri di tipo TX433N (trasmettitore) e RX433N (ricevitore) di Velleman, ma in linea di principio è possibile utilizzare qualsiasi coppia di modulo trasmettitore/ricevitore LPR che opera in una banda ISM. Il pinout potrebbe essere diverso, nel qual caso dovrai adattare le schede dei circuiti. Ma considerando il numero limitato di componenti, il trasmettitore e il ricevitore possono essere facilmente costruiti anche su piccoli pezzi di una scheda di prototipazione.
Figura 1. Il circuito del trasmettitore è costituito da un 555 configurato come oscillatore e da un modulo trasmettitore pronto all'uso
Figura 2. Il progetto del circuito del ricevitore è forse ancora più semplice. L'uscita digitale dal modulo ricevitore commuta un LED e un buzzer tramite un transistor
Schematico
Il trasmettitore in Figura 1 è costituito da poco più di un 555, che è configurato come un oscillatore (IC1) e un modulo trasmettitore (IC2). S1 è l'interruttore o il contatto che desideri monitorare. Quando questo interruttore è chiuso, l'intero circuito è alimentato e il 555 inizia ad oscillare ad una frequenza di circa 1 Hz (duty-cycle 50%). L'uscita del 555 è collegata all'ingresso dati del modulo trasmettitore, in modo che trasmetta la portante in questa frequenza di 1 Hz. Il LED1 lampeggia quando il trasmettitore è attivato. Quando S1 è aperto, la tensione di alimentazione viene rimossa dal circuito e quindi non consumerà alcuna potenza. La batteria da 9 V utilizzata per l'alimentazione avrà quindi una durata molto lunga (a condizione che il segnale non venga trasmesso troppo frequentemente o per periodi di tempo molto lunghi). Il progetto del circuito ricevitore in Figura 2 è semplice quanto il trasmettitore, composto principalmente dal modulo ricevitore con un transistor di commutazione e un regolatore di tensione. IC1 fornisce una tensione di alimentazione stabile a 5 V per il modulo ricevitore e il resto del "circuito". L'uscita digitale del modulo (pin 2) è collegata alla base di T1, che ha il compito di guidare il cicalino piezoelettrico auto oscillante e il LED. Quando il modulo ricevitore rileva l'onda portante, T1 si accende e il LED lampeggia e il buzzer suona alla frequenza di 1 Hz. Poiché il ricevitore deve essere sempre attivo, si consiglia di alimentarlo da un adattatore a muro da 9 V invece che da una batteria da 9 V.
Costruzione e utilizzo
Per il trasmettitore e il ricevitore sono state progettate due piccole schede di circuito (Figure 3 e 4), ma come già accennato, il numero di componenti è davvero ridotto e si può quindi facilmente costruire il circuito anche utilizzando piccoli pezzi di una scheda di prototipazione. Come al solito, i layout del circuito stampato sono disponibili per il download gratuito. L'assemblaggio di entrambi i circuiti stampati dovrebbe avvenire senza problemi. I moduli trasmettitore e ricevitore sono collegati alla scheda del circuito stampato rispettivamente tramite una presa singola e una doppia a 4 vie. Per l'antenna, un pezzo di filo di rame rigido con una lunghezza di 17 cm (6,7 pollici) può essere saldato in ogni scheda di circuito stampato. Sul lato trasmettitore i collegamenti per S1 sulla scheda sono collegati all'interruttore o contatto da monitorare. Ad esempio, questa può essere l'uscita relè dal rilevatore di terremoti descritto anche in questo numero. In caso di terremoto il relè si eccita e questo attiva il trasmettitore. Sul lato ricevitore si accenderà il LED e si sentirà il rumore intermittente dal buzzer. Dopo circa 20 secondi (o un reset manuale) il relè si spegnerà automaticamente e il trasmettitore si arresta. Potrebbe essere necessario effettuare alcuni esperimenti e tentativi ed errori con il trasmettitore e il ricevitore per ottenere una ricezione soddisfacente in determinate situazioni. Il cemento armato nel pavimento e nel soffitto può limitare notevolmente la portata del trasmettitore. All'aria aperta è possibile coprire una distanza fino a 300 feet con moduli a 433 MHz.
Figura 3. Il circuito stampato del trasmettitore
Figura 4. Anche il circuito stampato del ricevitore contiene pochi componenti, ma ha una forma allungata a causa delle dimensioni del modulo ricevitore
Lista componenti
Resistenze
R1 = 100 kΩ
R2 = 10 kΩ
R3 = 1 kΩ
Condensatori
C1,C3 = 4.7 µF 16 V radial
C2,C4 = 100 nF
Semiconduttori
LED1 = LED, low-current, red, 3 mm
IC1 = ICM555
Varie
IC2 = TX433N transmitter, ISM LPR (Velleman)
4-way socket for transmitter module
17 cm (6.7 in.) wire for antenna
Resistenze
R1,R2,R3 = 1 kΩ
Condensatori
C1 = 10 µF 16 V, radial
C2 = 100 nF
Semiconduttori
LED1 = LED, low current, red, 3 mm
T1 = BC547
IC1 = 78L05
Varie
Mod1 = RX433N receiver, ISM LPR (Velleman)
2x 4-way socket for receiver module
17 cm (6.7 in.) wire for antenna
Bz1 = active piezo buzzer, 5 V
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