Módulos de radiofrecuencia de 434Mhz (TLP434 y RLP434)

Saludos, en esta publicación trabajaremos con módulos de RF para hacer alguna comunicación sin el uso de cables. Para esto la compañía canadiense LAIPAC nos ofrece un par de radios de los cuales uno es un transmisor y el otro es el receptor, con los cuales es posible enviar y recibir datos codificados en forma inalámbrica de una manera sencilla, con pocos componentes externos y un buen desempeño. Algunas aplicaciones con estos radios pueden ser en alarmas para vehículos, sistemas de seguridad, control de robots y otros sistemas de control remoto.

La referencia son TLP434A y RLP434A, que son el transmisor y el receptor respectivamente. Este juego de radios trabaja una señal portadora de 434MHz y modulan en ASK, de tal manera que pueden transmitir valores lógicos 1 y 0. En la modulación ASK un 0 lógico se representa con la ausencia de la señal portadora y un 1 lógico con la presencia de esta. Estos radios tienen un alcance de más de 100 metros en espacios abiertos y de 60 metros en espacios internos donde se tengan obstáculos.

Ahora bien con el transmisor TLP434A y receptor RLP434A y con ayuda de unos circuitos integrados de la empresa Holtek para ser exactos son el codificador HT12E y el decodificador HT12D haremos unos pequeños módulos para poder establecer la comunicación.

Los módulos tienen pines disponibles para conectarlos a un microcontrolador y son compatibles con la tarjeta entrenadora que hemos publicado anteriormente en el blog, cabe mencionar que el circuito aquí presentado es una propuesta pero queda libre si se desea personalizar y hacerle las modificaciones necesarias para que se acople a tu proyecto.

Módulo Transmisor
Como ya se menciono se utilizara el codificador HT12E, este integrado permite codificar una palabra de 12 bits, compuesta por una dirección de 8 bits y una sección de datos de 4 bits. Cada bit de dirección o datos puede tomar dos estados lógicos. Esta palabra ya codificada es transmitida vía radiofrecuencia empleando el módulo correspondiente. Otra característica que tiene es que podemos alimentarlo en un rango de tensión que va desde 2.4V a 12V.

Además dispone de un pin llamado TE (Transmission Enable) para habilitar la transmisión, para ello solo es necesario conectar a GND para que empiece a transmitir. Bueno revisando la hoja de datos y agregando lo que necesitamos para que funcione aquí tenemos el circuito:
Como se puede ver en el diagrama se utilizan 4 pulsadores en configuración pull-up y un conector para cable plano (SV1) conectados a los 4 bits de datos, además entre las resistencias y VCC tiene un jumper (JP1) que debe ser retirado al momento de usar el conector (Recordar que las resistencias son para evitar disparos en falso así que si se le agrega una comunicación con algún microcontrolador es necesario tener estas entradas en un estado alto ósea a 5V). Los 8 bits de dirección tiene un Dip-Switch a GND que pueden crear una combinación de ellos para personalizar el canal de comunicación, también se puede ver que el pin TE está conectado a GND (Si deseas se puede modificar colocando un pulsador a GND para habilitar o deshabilitar la transmisión). Tiene su borne para alimentación con un diodo para prevenir algún daño al momento de hacer una mala conexión en la alimentación.

A continuación se muestra una imagen con la cara bottom de color azul, también se observa unas pistas de color rojo estos son puentes que se deben de colocar al momento de empezar a soldar los componentes, recordando que es más sencillo empezar por los más pequeños como puentes, resistores y diodos, para después montar base para el HT12E, bornes, conectores, pines y el resto de componentes.
En la siguiente imagen se muestra el nombre, pads y contorno de los componentes.
La lista de materiales para que puedan realizar el modulo es la siguiente:

  • 1 Borne atornillable de 2 pines
  • 1 Diodo 1N4007
  • 1 Resistor de 1MΩ a 1/2W
  • 4 Resistores de 10KΩ a 1/2W
  • 4 Pulsadores de 4 pines
  • 1 Interruptor deslizable (Dip-Switch) de 8 palancas
  • 1 Conector macho para cable plano de 10 pines
  • 1 Base para circuito integrado encapsulado DIL18
  • 1 Encoder HT12E
  • 1 Transmisor de RF a 433.92MHz de la empresa LAIPAC – TLP434
  • 1 Antena (Yo he utilizado un cable de 10cm)
  • 1 Jumper
  • 1 Tira de pines lineales tipo macho (Para el jumper solo necesitas 2 pines)
  • 1 Tira de pines lineales tipo hembra (Para el TLP434 solo necesitas 4 pines)
  • Otros materiales: Brocas, PCB virgen, soldadura, cautín, taladro en fin lo necesario para realizas un PCB
Ahora bien como no podía falta aquí dejo una imagen del modulo hecho para el tutorial.

Módulo Receptor
Como ya se menciono antes se utilizara el decodificador HT12D que va a ser el circuito encargado de recibir y decodificar los datos enviados por el HT12E, las características eléctricas son un tanto similares a su pareja el codificador y este posee un pin llamado VT (Valid Transmission) que se pone en nivel alto solo cuando la transmisión recibida es válida. Todo el modulo lo alimentaremos a 5V. Bueno para no hacerla tan larga el circuito utilizado es el siguiente:
Se puede ver que la estructura es muy parecida al transmisor, también cuanta con su borne de alimentación y su diodo de protección para prevenir algún daño al momento de hacer una mala conexión en la alimentación, el integrado tiene su Dip-Switch a GND y la configuración de este debe de ser el mismo que el transmisor para que puedan comunicarse esto se puede interpretar como un tipo clave que se tendría entre los módulos (un ejemplo supongamos que A1 y A5 los colocamos a GND, los datos transmitidos y recibidos solo serán validos para estos módulos, si por alguna razón se tiene otro transmisor o receptor cerca estos no afectaran a los nuestros a menos que por casualidad tengan la misma configuración en A1 y A5, un poco confuso pero creo que se entiende), en la salida tienen 4 LEDs con su debida resistencia para visualizar los datos transmitidos (por ejemplo si se presiona S1 encenderá su LED correspondiente y asi pasara si se presiona los otros botones), así mismo tiene el conector para poder conectarlo a un microcontrolador u otra etapa que se desee, cabe mencionar que por defecto se tiene un estado alto (5V) y al recibir un dato este pasa a un estado bajo, el pin VT se dejo sin conectar pero si realizar alguna modificación al circuito puedes colocar un LED con su debida resistencia para visualizar que el dato se envió correctamente.

Lo mismo que el transmisor muestro la imagen con la cara bottom del Layout, la pista de color rojo es un puente que se debe de colocar al momento de empezar a soldar los componentes, recordando que es más fácil comenzar por los componentes de menor tamaño.
En la siguiente imagen se muestra el nombre, pads y contorno de los componentes.
La lista de materiales para que puedan realizar el modulo es la siguiente:

  • 1 Borne atornillable de 2 pines
  • 1 Diodo 1N4007
  • 4 LEDs de 3mm color al gusto
  • 1 Resistor de 47KΩ a 1/2W
  • 4 Resistores de 330Ω a 1/2W
  • 1 Interruptor deslizable (Dip-Switch) de 8 palancas
  • 1 Conector macho para cable plano de 10 pines
  • 1 Base para circuito integrado encapsulado DIL18
  • 1 Decoder HT12D
  • 1 Receptor de RF a 433.92MHz de la empresa LAIPAC – RLP434
  • 1 Antena (Yo he utilizado un cable de 10cm)
  • 1 Tira de pines lineales tipo hembra (Para el RLP434 solo necesitas 8 pines)
  • Otros materiales: Brocas, PCB virgen, soldadura, cautín, taladro en fin lo necesario para realizas un PCB
Ahora bien como no podía falta aquí dejo una imagen del modulo hecho para el tutorial.
Si tu intención es hacer los módulos tal cual están en esta publicación los archivos para hacer los PCBs tanto del transmisor como la del receptor estarán disponibles para que puedas hacerlo sin necesidad de modificar nada, recomiendo utilizar el método del planchado para hacerlos impresos.

Dejo el vídeo del circuito en funcionamiento.
Aquí el enlace para DESCARGAR los archivos disponibles desde mi repositorio en GitHub, si no sabes como descargarlo puedes checar aquí, bueno por el momento es todo si tienes dudas, comentarios, sugerencias, inquietudes, traumas, etc. dejarlas y tratare lo mas pronto posible responderlas...
  • Actualización (17/10/2016): Se corrigió enlace de descarga.
Referencias:

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