Blog/content/posts/2023/arduino/yk04.md

title	date	draft	tags
🎹 Модуль YK04 – основа для дистанционного управления нагрузками	2023-06-21T22:51:25+03:00	false	smd arduino hardware

YK04 – модуль состоящий из приемника и передатчика, который может стать основой для удаленного управления устройствами внутри дома или квартиры. Например, бытовыми электроприборами, устройствами автоматического полива или протечки воды и т.д.

Структура

Модуль состоит из двух частей передатчика и приемника. Передатчик представляет собой брелок, из довольно-таки жесткого пластика.

Управляющие кнопки закрыты таким же жестким слайдером, легко отодвигающимся вниз для доступа к управлению. Вблизи кнопок имеется красный светодиод – индикация нажатия. Забегая, наперед скажу, что для управления всеми устройствами нам понадобится только один такой брелок. Его роль заменит смартфон.

Внутри брелка встроена плата, на которой собран передатчик использующий шифратор на микросхеме SCT2260.

Передатчик работает в режиме амплитудной модуляции (АМ) на частоте 315 МГц. О чем красноречиво говорит установленный на плате кристалл кварца.

Приемник собран на небольшой плате без корпуса, да, он собственно и не нужен. Дешифратор выполнен на микросхеме PT2272-M4. К плате припаяна гребенка на семь выводов: GRN, 5V, D0, D1, D2, D3, VT.

Принцип работы

Работа устройства проста. При нажатии на кнопку А генерируется, усиливается и шифруется сигнал. Приемник принимает сигнал, дешифрует и на контакте D0 появляется напряжение +5 вольт. Таким образом действие приемника повторяет наше действие на брелке, повторяет нашу команду. Каждая кнопка на брелке соответствует своему выходному контакту на приемнике: A-D0, B-D1, C-D2, D-D3.

Для питания передатчика используется компактная батарейка на 12 вольт/27 ампер, для питания модуля нужно подать 5 вольт на контакты GRN и 5V. Контакт VT используется для индикации любого принятого сигнала (с любой кнопки). Для этого нужно подвесить на него светодиод через ограничительный резистор.

По умолчанию передаваемый сигнал передается без шифрования. Это значит, что приемник будет принимать сигналы от любого схожего брелока. Чтобы это исключить каждый приемо-передающий модуль необходимо зашифровать своим кодом. Для этого на плате приемника и на плате передатчика есть три ряда контактов.

Контакты для шифрования передатчика и приемника.

Верхний ряд H (высокий уровень) логическая 1, нижний ряд L (низкий уровень) логический 0. Для шифрования сигнала необходимо средний контакт соединить с верхним или нижним. Соответственно получится 1 или 0. Если перемычку не ставить уровень будет нейтральным. Таким образом мы имеем восемь контактов, каждый из которых может быть либо 1, либо 0, либо нейтральным. 3 в 8 степени комбинаций. Более чем достаточно. Перемычки на приемнике и на передатчике должны быть установлены одинаково.

Для увеличения дальности приема или увеличения чувствительности приемника на плате приемника есть контакт ANT. К нему нужно припаять антенну. Теоретически длина антенны должна была равна четверти длины волны передатчика (λ/4). Так как передатчик работает на частоте в 315 МГц, то по формуле λ=c/f, где с-скорость света, f-частота передатчика длина антенны составит почти 24 см.

Основные свойства

Две части модуля приемник и передатчик, работающий на частоте 315 Мгц в режиме амплитудной модуляции, по заверениям разработчика чувствительность приемника 98 dB, дальность действия 50-100 метров на открытой местности. Возможна передача четырех управляющих сигналов. Для лучшего улавливания сигнала есть возможность установки приемной антенны.

Практические замечания

Что же в итоге мы имеем четыре управляющих сигнала, передаваемых на расстоянии как минимум 20 метров с учетом стен и других препятствий. Теперь представьте, что управляющий сигнал будет подан, например на симисторную оптопару. Таким образом мы сможем управлять высоковольтной нагрузкой с помощью маломощного сигнала. И тут, как вы уже заметили, есть одно «но». Сигнал поступает пока мы удерживаем кнопку нажатой. Для удержания сигнала приемник придется доработать. И сделать это очень просто. Чтобы удержать во включенном состоянии четыре сигнала потребуется две микросхемы CD4013 или К561ТМ2. Каждая из этих микросхем состоит из двух D-триггеров. Их цоколёвка одинаковая. Схема обвязки типичная и выглядит следующим образом.

Теперь мы можем выбирать просто подавать одиночный кратковременный сигнал или подавать его через триггер и фиксировать включение.