目錄
1、專案背景
2、方案特點
3、實作方法
3.1、無線發射器
3.2、無線接收器
4、無線控制器配對
4.1、無線配對
4.2、模式切換
4.3、清除配對
1、專案背景
當專案需要近距離無線通信,控制傳輸數字量信號時,若使用藍牙、WiFi模塊,成本高昂,且需要AT指令配置比較繁瑣,若使用紅外傳感器,通信距離短,且容易受到角度影響,無法穿墻,
本篇博文將分享一種有意思的解決方案:基于433MHz通信頻率制作的無線開關模組,該方案包括:發射器和接收器兩部分,傳輸數字量信號,具有操作簡單、擴展性高、穿透性強、待機功耗低等優勢,
可應用于:
- 無線門鈴
- 無線遙控器
- 部署為傳感器信號采集節點
- 有線按鈕升級無線按鈕
演示效果如下所示:
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2、方案特點
433MHz數字量無線控制器具有以下特點:
- 作業電壓:3.3~5.0V DC
- 穩定傳輸距離:室內15M
- 發射器發射電流:10mA@5V
- 發射器待機電流:<10uA@5V
- 接收器發射電流:6mA@5V
- 接收器待機電流:3mA@5V
- 輸入信號:數字量
- 介面數量:4
- 作業頻段:433MHz
傳輸距離:
- 室內不隔墻:15米
- 室內隔1面墻:14~15米
- 室內隔2面墻:13~14米
3、實作方法
3.1、無線發射器
無線發射器有兩種供電方式和控制方式:可以使用3.7V鋰電池進行供電,通過按鈕控制接收器開關,也使用MCU供電(5V/3.3V),通過MCU內部邏輯,控制數字I/O狀態,實作無線開關,

無線發射器基于WF306TBM芯片,采用EV1527編碼格式,四位鍵值碼可以組合成15種不同的狀態,可通過按鈕和無線接收器進行配對或者控制無線接收器開關狀態,設計原理圖如下所示:

電源部分支持MCU供電和3.7V鋰電池供電,具有防反接功能,設計原理圖如下所示:

3.2、無線接收器
無線接收器具有配對功能,以保證只有配對的發射設備才能控制接收器,接收器支持:點動、鎖存、自鎖、互鎖四種作業模式,可以配對EV1527編碼的發射器,一個接收器最多可配對32個發射器,發射器和接收器通過配對后支持“一發多收”或“一收多發”模式,

無線接收器基于:WF480RA和RH2762A-K芯片,按鈕可使用和無線發射器的配對,設計原理圖如下所示:

無線接收器主要用于控制家用設備,所以供電選用UCC28880D芯片,將85V~265V交流電轉換為5V/200mA直流電,為了降低成本,縮小體積,本方案電源采用非隔離方式,注意:設備通電后切忌用手觸摸模塊!設計原理圖如下所示:

電源空載時紋波53mV,滿載時177mV,無線接收器瞬間消耗電流最大也就幾十mA,可以滿足基本的應用,各位也可以再設計添加LDO,性能會更穩定,


接收到無線發射器傳輸的開關信號,無線接收器控制繼電器閉合/斷開,實作對設備供電的控制,設計原理圖如下所示:

4、無線控制器配對
4.1、無線配對
無線控制器配對流程如下所示:
- 點按一下無線接收器的按鈕(按壓時間<0.5S),按鈕旁邊的藍色指示燈會亮起,此時進入等待配對狀態;
- 六秒內使無線發射器的任意一路持續發射信號,直到接收器的藍色指示燈閃爍3下,此時配對成功;
- 藍色指示燈閃爍三下配對成功后會再次亮起,這時可進行下一個發射器的配對,如果沒有下一個要配對的發射器,等待6S后會自動退出配對模式;
- 說明:配對等待時間為6S,如果6S內沒有接收到發射器的配對信號則自動退出配對模式,
- 說明:配對成功后,發射器要重新發射信號接收器才能收到,如果配對失敗,重復前兩步操作即可,
- 說明:只需要配對發射器D0~D3其中任意一路信號即可,其他三路會自動匹配,
4.2、模式切換
無線接收器默認為點動模式,以下的示例全部以點動模式為例, 如果沒有特殊要求,可跳過此步驟,
| 模式 | 說明 |
|---|---|
| 鎖存 | D0收到一次信號后就一直保持高電平,直到D1~D3收到信號 |
| 自鎖 | D0每收到一次信號,對應的輸出狀態就反轉一次,D1~D3同理 |
| 點動 | D0收到信號輸出高電平,沒有收到信號低電平,D1~D3同理 |
| 互鎖 | D0收到信號,D0就保持高電平,其余全部低電平,D1~D3同理 |
按住按鈕0.5~1.5 秒, 然后松開,藍色指示燈閃爍兩次,表示您已經進入模式切換狀態,然后可以根據6秒內按下按鈕的次數進入不同的模式:
- 如果按1下,則進入鎖存模式;
- 如果按2下,則進入自鎖模式;
- 如果按3下,則進入點動模式;
- 如果按4下,則進入互鎖模式;
根據需要進入的模式,按動相應次數的按鈕,然后按住按鈕1.5秒,時間較短,注意不要超時,松手后藍色指示燈閃動2下即設定成功并進入相應的作業模式,
4.3、清除配對
無線接收器最多可保存32組發射器編碼,超過32組時,最先配對的一組編碼會被覆寫,
清除所有配對過的發射器:長按無線接收端按鈕超過4秒,松手后藍色指示燈閃動2下即成功清除所有配對過的發射器;如果清除失敗,則重復上述操作即可,
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