Utilizando o Controle Remoto RF e Receptor RF

Utilizando o Controle Remoto RF e Receptor RF

Nesta postagem você vai aprender a utilizar o Controle Remoto RF e o Receptor RF. Para esta primeira prática sobre este KIT, não será utilizado nenhuma plataforma embarcada.

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A radiofrequência é conhecida como a faixa de frequência que engloba aproximadamente os valores de 3KHz até 300GHz, que é correspondente a frequência utilizada por ondas de rádio. Radiofrequência é conhecida como oscilações eletromagnéticas, e pode-se dizer que todo envio e recepção de sinais sem fio é baseado em radiofrequência.

O uso de RF permite o controle dos mais diversos dispositivos sem a necessidade de cabeamento. Um exemplo básico de aplicação de RF é o portão eletrônico de residências, que é controlado através de um controle remoto que opera dentro de uma determinada faixa de frequência e isso nos permite acionar o portão a uma grande distância.

Dentre outras aplicações da radiofrequência, podemos citar:

– Interruptor sem fio para lâmpadas;
– Lâmpadas sem fio;
– Troca de dados;
– Sistema de alarme antifurto;
– Controle de caixa de som sem fio;
– Comunicação de plataformas microcontroladas / embarcadas;

Por ser uma tecnologia bem comum no nosso dia a dia, sempre estão desenvolvendo novos tipos de dispositivos com base na radiofrequência e estes dispositivos tem como finalidade facilitar o controle de algo. Dentre estes dispositivos, temos o KIT Controle Remoto RF e Receptor RF.

O KIT é composto por um transmissor RF em forma de controle remoto e um receptor RF.

O circuito integrado controlador do transmissor RF pode ser o PT2262 / PT2264 produzidos pela Princeton Technology Corp. ou o SC2262 produzido pela Silvan Chip Electronics Tech.Co.,Ltd.. Já o receptor RF pode ter como CI controlador o PT2272 também fabricado pela Princeton Technology Corp. ou o SC2272 fabricado pela Silvan Chip Electronics Tech.Co.,Ltd.. Ambos o CIs são idênticos, contudo os chips fabricados pela Princeton Technology Corp. são mais comuns e possuem uma documentação mais abrangente.

A seguir, está listado algumas características do transmissor RF em formato de controle remoto:

– Transmite até aproximadamente 100m;
– Possui 4 botões (4 canais);
– Canais atuam de forma independente;
– Cada tecla é responsável por um canal;
– Possui antena retrátil;
– Utiliza bateria 23A 12V;
– Consome aproximadamente 10mA
– Não possui travamento automático das teclas;
– Só irá transmitir dados enquanto a tecla estiver pressionada;
– Possui LED indicador de pressionamento das teclas;
– Tampa traseira pode ser desparafusada para troca da bateria;
– Possui tampa frontal para proteção das teclas;

Na imagem abaixo podemos ver o transmissor RF aberto e a frente do mesmo:

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A: antena retrátil para ampliar o alcance do sinal do controle remoto.

B: cristal que define a frequência do transmissor.

C: botões responsáveis por controlar cada canal de forma independente.

D: LED indicador de pressionamento dos botões.

E: circuito integrado controlador;

F: mini bateria 23A 12V para alimentação da placa;

Na próxima imagem temos a parte de trás do transmissor RF:

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A: barra de contatos superior para codificação. Os contatos nesta barra possuem nível lógico 1 (HIGH).

B: contatos do CI controlador que deverá ser soldado nos contatos da barra superior ou inferior.

C: barra de contatos inferior para codificação. Os contatos nesta barra possuem nível lógico 0 (LOW).

OBS: por padrão, o transmissor RF sai de fábrica sem codificação.

Abaixo você pode ver algumas características do receptor RF:

– Deve ser alimentado com 5VDC;
– Modo de saída momentânea;
– Consome aproximadamente 4,5mA;
– Possui capacitor regulável para sintonização de frequência;
– Possui 4 canais independentes;
– Permite instalação de uma antena;
– Possui saída (VT) que indica transmissão válida;

Na imagem abaixo temos a parte da frente do receptor RF:

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A: conexão para antena.

B: capacitor regulável para sintonizar a frequência.

C: circuito integrado controlador;

D: terminais para alimentação e controle dos canais. O terminal GND é conectado ao GND da fonte, o 5V é conectado ao VCC da fonte de 5VDC, D0 / D1 / D2 / D3 são os pinos de saída que são acionados de acordo com o botão pressionado no controle remoto RF e o VT é o pino de ‘transmissão válida’, que é acionado sempre que um dos botões é pressionado e a informação recebida é válida.

Na próxima imagem temos a parte de trás do receptor RF:

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A: barra de contatos superior para codificação. Os contatos nesta barra possuem nível lógico 1 (HIGH).

B: contatos do CI controlador que deverá ser soldado nos contatos da barra superior ou inferior.

C: barra de contatos inferior para codificação. Os contatos nesta barra possuem nível lógico 0 (LOW).

OBS: por padrão, o receptor RF sai de fábrica sem codificação.

Para que o controle remoto RF funcione com o receptor RF, será necessário fazer a mesma codificação em ambos. Esta codificação é feita a partir de uma sequência de soldas aplicada nos circuitos integrados de cada um dos dispositivos (transmissor e receptor). Mais à frente você poderá ver uma imagem que mostra a mesma codificação feita em ambas as placas. Esta codificação garante que apenas os controles e receptores com a mesma sequência de soldas poderão se comunicar. Logo, você tem a possibilidade de ter vários transmissores controlando apenas um receptor ou vários receptores sendo controlados por apenas um transmissor.

A codificação das placas NÃO é uma obrigatoriedade, portanto, você poderá comunicar o transmissor RF e o receptor RF mesmo sem efetuar as soldas para codificar o sinal. Mas tenha ciência que não é o ideal enviar / receber informações sem codificação

A seguir, vamos fazer a codificação do transmissor RF e do receptor RF para depois montar na protoboard o esquema de ligação e ver o funcionamento deste KIT RF.

Há no mercado opção do KIT com frequência de 315 MHz e 433 MHz. Para esta prática utilizei o KIT de 433 MHz.

Abaixo está a lista dos itens necessários:

KIT Controle Remoto (Transmissor RF) e Receptor RF 433MHz ou KIT Controle Remoto (Transmissor RF) e Receptor RF 315MHz
LEDs
Resistor de 220Ω
Cabo Jumper Macho-macho
Protoboard
Fonte Ajustável 3.3V / 5V para Protoboard MB102
Fonte DC 12V 1A Bivolt Chaveada
Antena Helicoidal de 2dBi para RF 433MHz ou Antena Helicoidal de 2dBi para RF 315MHz (Opcional)

Tanto o transmissor quanto o receptor, possuem uma barra de contatos para codificação do sinal. Atrás do controle remoto há 3 parafusos. Remova estes parafusos para ter acesso a parte interna do controle. Com ele aberto, basta colocá-lo em cima da sua bancada ou alguma superfície para realizar o processo de soldagem. Coloque o receptor RF ao lado do transmissor para fazer a mesma codificação.

Na imagem abaixo você pode ver a sequência de soldas que escolhi para ser feita no transmissor e no receptor:

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Portanto, minha codificação foi feita soldando o segundo pino na barra H (HIGH) e o quarto pino na barra L (LOW). Na imagem a seguir você pode ver ambas as placas já codificadas:

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Note que no receptor RF eu fiz a soldagem da antena helicoidal RF 433 MHz. Esta antena aumenta o alcance de recepção da placa, mas fica a seu critério utilizá-la.

Terminado a codificação tanto no transmissor quanto no receptor, basta fechar o controle remoto e parafusar. A seguir, vamos montar o esquema de ligação do receptor RF na protoboard para que que seja possível controlarmos 4 LEDs a partir do controle remoto.

Abaixo está o esquema de ligação que você deverá fazer com o receptor RF:

ATENÇÃO: FAÇA TODAS AS LIGAÇÕES COM A FONTE DE ALIMENTAÇÃO DESLIGADA.

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Utilizei uma fonte ajustável para protoboard padrão MB102, onde alimentei a mesma com uma fonte DC de 12V 1A e na saída ela gera 3.3V / 5V e uma corrente máxima de 700mA. Basta acoplar a fonte ajustável na extremidade da protoboard e as linhas laterais passam a ter 3.3V ou 5V. Note que a fonte possui jumpers que definem qual a tensão de saída nas linhas laterais da protoboard:

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Um outro ponto importante ao utilizar a fonte ajustável, é ficar atento ao lado da protoboard em que vai conectá-la, pois dependendo do lado, o VCC (+) e o GND (-) vão ficar invertidos e isso pode danificar os componentes e o receptor. Caso não possua a fonte ajustável para protoboard, você pode utilizar uma fonte de 5VDC de pelo menos 500mA.

Montado o esquema de ligação, basta ligar a fonte de alimentação a tomada. Com o circuito em funcionamento, basta pressionar uma das teclas do controle remoto e o LED correspondente ao canal irá se manter aceso enquanto o botão estiver pressionado. Além disso, o LED conectado ao VT (pino de transmissão válida) irá acender independente do botão que pressionar. O botão A do controle corresponde ao D0 do receptor, o B corresponde ao D1, C corresponde ao D2 e D corresponde ao D3.

Próximo do receptor, comece pressionando os botões e vá se distanciando do receptor e continue a pressionar. Você vai notar que mesmo de longe o sinal do controle chega até o receptor e os LEDs acendem em resposta ao botão pressionado.

Me distanciei do receptor e ao pressionar o botão do controle o LED conectado ao VT e o LED corresponde ao botão só ficam piscando. Como proceder?!

Caso tenha se deparado com este problema dos LEDs piscarem ao pressionar os botões a partir de certa distância do receptor, inicialmente você deverá estender a antena retrátil do controle remoto e pressionar os botões para verificar se os LEDs estabilizaram. Caso ainda continuem piscando, faça a solda de uma antena no receptor. Se você não possuir uma antena própria, basta utilizar um pequeno pedaço de fio de cobre ou alumínio com tamanho dimensionado de acordo com a frequência que estiver trabalhando. Para calcular o tamanho da antena (haste) que deverá ser utilizada, partimos da fórmula para cálculo do comprimento de onda:

λ = C / F

λ (lambda): comprimento de onda que deve ser dado em metros;

C: velocidade de propagação da onda eletromagnética no espaço que é igual a 300.000.000 m/s;

F: frequência;

Para encontrarmos o comprimento de onda, basta substituirmos as informações na fórmula. Como exemplo, vou utilizar a frequência de 433 MHz (433.000.000 Hz):

λ = 300.000.000 / 433.000.000
λ = 0,6928 metros

Encontrado o comprimento de onda, basta substituirmos o valor de lambda na fórmula abaixo, onde será considerado uma antena ¼ de onda:

L_antena = λ / 4
L_antena = 0,6928 / 4
L_antena = 0,1732 metros

Onde, 0,1732 metros é igual a 17,32cm. Portanto, o comprimento da antena para a frequência de 433 MHz será de 17,32cm. Para 315 MHz o comprimento da antena será de 23,81cm.

Definido o tamanho da antena, basta fazer a solda da mesma no conector de antena (ANT) do receptor RF. Novamente pressione os botões para verificar se a comunicação permanece estável.

Se os LEDs ainda continuam piscando ao pressionar os botões, então você deverá fazer a sintonização de frequência do receptor. Considerando que você não possui um frequencímetro para te auxiliar, basta pegar uma chave de fenda (de preferência chave de precisão e NÃO METÁLICA) com a ponta bem fina para fazer a sintonização no capacitor regulável do receptor RF. Ao utilizar uma chave metálica, a sintonização que já é trabalhosa vai ficar um pouco pior, pois pode sofrer interferência. Portanto, procure utilizar uma chave não metálica. Na imagem abaixo você pode ver o capacitor regulável em destaque:

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Note que o parafuso possui uma resina vermelha. Com bastante cuidado você deverá remover esta resina. Após removê-la, basta voltar o receptor RF para o circuito, ligar a fonte de alimentação, manter o controle remoto longe e de alguma forma deixar uma das teclas pressionadas enquanto estiver fazendo a sintonização no receptor. Com a chave de fenda, comece a girar lentamente em sentido anti-horário o parafuso do capacitor regulável e observe os LEDs. Quando eles estabilizarem (mantiverem acesos) você deverá parar, pois a sintonia está finalizada. Caso os LEDs se apaguem, gire o parafuso em sentido horário até que eles voltem a piscar e você consiga encontrar a sintonia correta. Este processo de sintonia da frequência no receptor é um pouco trabalhoso, mas se feito com calma o resultado é quase que imediato. Em último caso, faça a troca da bateria do controle remoto.

No vídeo abaixo você pode ver o resultado desta prática:

Este KIT Controle Remoto RF e Receptor RF é bem útil e possibilita desenvolver muitos projetos interessantes.

Na próxima postagem, vamos aprender a utilizar este KIT com o Arduino e fazer o controle de um módulo relé 5V para acender e apagar uma lâmpada.

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Formado em Engenharia da Computação pela Faculdade Presidente Antônio Carlos, fundador e CEO da MasterWalker Electronic Shop. Se preocupa com o aprendizado dos seus clientes e daqueles interessados em aprender sobre Arduino e plataformas embarcadas em geral.

Existem 22 comentários para esta postagem
  1. Heitor Badotti Sampaio às 23:25

    Amigo, estou com um transmissor de RF de 315 MHz, e ele só funciona a 5 cm da minha lâmpada a 5v e a 12v funciona a 20 cm, porque será que a distância está extremamente curta?

    • Euler Oliveira Autor às 06:38

      Olá Heitor.

      No artigo tem a resposta para este seu questionamento.

      Leia a partir de ‘Me distanciei do receptor e ao pressionar o botão do controle o LED conectado ao VT e o LED corresponde ao botão só ficam piscando. Como proceder?!’. A partir desta parte eu explico as possíveis causas de só conseguir se comunicar com o receptor em pequenas distâncias.

      Se o KIT RF que está utilizando é igual ao que utilizei nesta postagem, então o transmissor RF(em formato de controle remoto) funciona com mini bateria A23 de 12V e o receptor RF funciona com 5V.

    • Euler Oliveira Autor às 16:32

      Olá Lucas.

      Fiz testes em ambiente fechado e o alcance foi de aproximadamente 15 metros. Com certeza eu conseguiria alcançar uma distância maior, contudo, no ambiente em que testei, este era o máximo de distância que consegui. Conforme especificação do fabricante, o alcance máximo de comunicação é de aproximadamente 100 metros em campo aberto e ele não menciona uso de antena.

  2. Rávisson Almeida às 22:14

    Euler, primeiramente parabéns pelo post, bastante explicativo!

    Comprei um igual ao utilizado no post. Porém, mesmo ajustando o capacitor a maior distância que consegui chegar foi de cerca de 2 metros. Porém, sem utilizar antena. Depois vou fazer o teste com a antena para ver a diferença no alcance do controle.

    Só pra eu ter uma ideia do funcionamento do meu sistema e do que posso conseguir após colocar uma antena, qual a distância que você atingia antes de colocar a antena no receptor?

    • Euler Oliveira Autor às 08:35

      Olá Rávisson.

      Agradeço pelo reconhecimento!

      Fiz testes em ambiente fechado e o alcance foi de aproximadamente 15 metros utilizando a antena. Sem antena cheguei a aproximadamente uns 10 metros.

      Conforme especificação do fabricante, o alcance máximo de comunicação é de aproximadamente 100 metros em campo aberto e ele não menciona uso de antena.

  3. Roniere Severo às 22:05

    Parabéns pelo seu post. Te pergunta, se eu tiver por exemplo 10 transmissores e 10 receptores todos com uma frequência de 315 MHz, mais cada um (1 transmissor e 1 receptor) com um código diferente dos demais, o que aconteceria? Teria interferência de frequência entre os transmissores e os receptores? Ou cada um funcionaria independentemente de estar na mesma frequência?

    Outra pergunta, o transmissor não tem como ajustar a frequência de transmissão, assim como o receptor?

    • Euler Oliveira Autor às 07:35

      Olá Roniere Severo.

      Se cada par de transmissor e receptor possui uma codificação diferente dos demais, não terá nenhum problema. Caso utilize a mesma codificação em mais de um par, aí os transmissores de mesma codificação irão controlar os receptores de codificação idêntica.

      O transmissor (controle remoto) não há como regular a frequência de operação, pois o mesmo já possui um cristal oscilador com frequência específica. Já no receptor, há um capacitor regulável, o que permite variação da frequência de operação.

  4. Tales às 23:22

    Euler , se possível me ajudar com essa questão:

    Na empresa que eu trabalho clientes estão utilizando esse tipo de equipamento em RF, para manipular equipamentos, gostaria de saber se tem como através de algum equipamento identificar onde estão localizados esses receptores?

    • Euler Oliveira Autor às 13:26

      Ola Tales.

      Poderia explicar melhor o que está ocorrendo?

      Será que não são os transmissores que os clientes estão usando que você quer localizar?

      Aguardo mais informações para tentar te auxiliar.

    • Euler Oliveira Autor às 11:57

      Olá Odilon.

      Não compreendi seu questionamento.

      Se está falando sobre código para execução desta prática, informo que não há necessidade de código neste caso, pois não foi utilizado nenhuma plataforma microcontrolada.

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