Обзор и применение беспроводных приемных модулей 433 МГц на 4 вывода

Когда-то давно я делал проект штор на Attiny13 с радиоуправлением. Если бы я знал об этом модуле, то сделал бы на нем… А впрочем, еще не вечер. Встречайте радиомодуль с функцией привязки радиопультов и управлением четырьмя выводами в нескольких режимах. Подробности под катом.

Итак, модуль был найден на Ozon случайно. Изначально искал на Aliexpress, но там он стоил минимум 110 рублей. 

Хотя обычно на этом сайте железки подешевле, я решил поискать на Ozon и не пожалел о потраченном времени! Почти сразу я нашел цену почти вдвое дешевле, да еще и с доставкой, не зависящей от количества. 

Взял там, где побольше отзывов.

Товар приходит через месяц в пупырчатом пакетике. Внутри еще один обычный, а в нем уже сами модули.

Что же перед нами такое? RX480E — это миниатюрный приёмный модуль 433 МГц, который сразу даёт готовые логические сигналы. Его фишка — встроенное декодирование протокола EV1527 и возможность обучения пультов без прошивки микроконтроллера. Это решение “из коробки” для систем радиоуправления на небольшие расстояния: открывание ворот, включение света, управление реле, простые охранные системы. 

Питается RX480E от 3,3 до 5 вольт, в режиме ожидания почти не нагружает источник (порядка нескольких миллиампер — 1-5 мА). На плате расположены четыре независимых выхода и дополнительный контакт VT, который показывает, что сигнал принят корректно. Логическая единица — 3.3 Вольт, ноль — 0 Вольт.

В работе модуль может запоминать несколько брелков сразу — обычно до двух десятков — и различать их по запомненным цифровым ключам. Кодирование осуществляется с помощью 20-значного двоичного числа и четырех управляющих битов (всего 24 бита). Единица в этой четверке управляет соответствующим выводом, если пульт был уже привязан к радиомодулю. В данном случае число-ключ 2D EF 48 (16-ричное представление) или 1360 (unsigned int). Кнопка A соответствует активированному первому биту.

Режимы работы у него разные. Можно настроить так, чтобы выход держался только пока нажата кнопка на пульте, либо чтобы канал включался и выключался поочерёдными нажатиями. Есть и взаимоблокировка: при активации одного канала остальные отключаются. Переключение режимов делается без прошивки — достаточно комбинаций на кнопке обучения.

1. Режим КНОПКА. При нажатии на кнопку портативного пульта контакты реле будут замкнуты в период удержания кнопки на пульте управления (максимум 25 сек).  Этот режим позволяет управлять электрическими жалюзи, в случае если их необходимо немного приоткрыть:
   Нажмите кнопку программирования на плате 1 раз — светодиод загорится. Затем Нажмите нужную кнопку на пульте 1 раз — светодиод мигнёт и погаснет.
2. Два нажатия — режим с фиксацией (ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ). При нажатии на кнопку пульта происходит замыкание реле, при нажатии на эту же кнопку пульта происходит размыкание реле. Этот режим позволяет управлять автоматическими шлагбаумами, электрическими воротами, осветительными приборами:
   Нажмите нужную кнопку на пульте 1 раз — светодиод мигнёт и погаснет.
3. Три нажатия — режим с фиксацией КОМБО. Только один выход активный. Активация другого выключает предыдущий. Если послать сдвоенный сигнал (две нажатые одновременно кнопки (1100 в посланном коде, например), все выходы выключатся.
   Затем нажмите кнопку А на пульте 1 раз — светодиод мигнёт. Потом нажмите кнопку В на пульте 1 раз — светодиод мигнёт и погаснет.
4. Четыре нажатия — режим ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ + КНОПКА. В сдвоенном режиме два выхода будут работать в первом режиме, а два остальных — во втором режиме. 
5. Четыре нажатия — режим КНОПКА + КОМБО.
6. Четыре нажатия — режим ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ + КОМБО.
7. Четыре нажатия — режим КОМБО + КОМБО.
8. Сброс настроек

Производитель заявляет дальность приёма до сотни метров на открытой местности. На практике она сильно зависит от антенны, источника питания и уровня помех: в квартире обычно уверенные 10–20 метров, а на улице — десятки метров без особых проблем. Чувствительность приёмника достаточно высокая, около –108 дБм, поэтому даже с простым телескопическим штырём он работает стабильно. 

Для своего проекта мне понадобилось 2 вывода приемника, которыми осуществляется переключение (или отключение) логических входов драйвера мотора TA6586. Драйвер питается отдельно повышенным напряжением для усиления крутящего момента мотора. Вот примерная схема устройства, питание от платы адаптера 5 вольт.

В собранном виде на макетке выглядит так.

Данный модуль можно использовать в паре с TX480e, который по сути является дешевым 4-кнопочным радиопультом, но я могу генерировать любые коды с помощью хаба на ESPHome, так что мне он без надобности. Просто генерируем 20-значный код (01001000001000011011), и из него 3 управляющих 24-битных последовательности.

esphome:
  name: rf_shade
  platform: ESP8266           
  board: nodemcuv2

wifi:
  ssid: "YOUR_SSID"
  password: "YOUR_PASS"

# optional static IP, captive portal, etc.

logger:
  level: DEBUG

api:

ota:

# Пин передатчика (DATA).
remote_transmitter:
  pin: GPIO4
  carrier_duty_percent: 100%   # для 433MHz передатчиков ставим 100%


# --- Зашитые 24-битные коды (адрес 01001000001000011011 + 4 бита) ---
# Вычисленные значения:
# A (0001)   = 010010000010000110110001  = 4727217
# B (0010)   = 010010000010000110110010  = 4727218

# OFF (1100) = 010010000010000110111100  = 4727228

# Скрипты удобны для ручного запуска и для отладки
script:
  - id: rf_send_open
    then:
      - remote_transmitter.transmit_rc_switch_raw:
          code: '010010000010000110110001'  # A (open / вверх)
          protocol: 1
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0ms

  - id: rf_send_close
    then:
      - remote_transmitter.transmit_rc_switch_raw:
          code: '010010000010000110110010'  # B (close / вниз)
          protocol: 1
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0ms



  - id: rf_send_off
    then:
      - remote_transmitter.transmit_rc_switch_raw:
          code: '010010000010000110111100'  # OFF (1100) — все выключить / стоп
          protocol: 1
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0ms

Почему 3? Все просто. Будем использовать приемник в 3 режиме, так как нам не нужно, чтобы активировалось больше одного выхода за раз. При этом сдвоенный сигнал (1100) будет выключать все. Это позволит использовать в ESPHome компонент time-based cover, который будет по времени управлять положением шторы удаленно. 

# Time-based cover — открытие/закрытие по времени; stop шлёт OFF
cover:
  - platform: time_based
    name: "Штора RF"
    id: rf_shade_cover
    assumed_state: true          # если у вас нет обратной связи
    open_duration: 20s          # поставьте реальное время полного открытия
    close_duration: 20s         # реальное время полного закрытия
    open_action:
      - remote_transmitter.transmit_rc_switch_raw:
          code: '010010000010000110110001'
          protocol: 1
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0ms
    close_action:
      - remote_transmitter.transmit_rc_switch_raw:
          code: '010010000010000110110010'
          protocol: 1
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0ms
    stop_action:
      - remote_transmitter.transmit_rc_switch_raw:
          code: '010010000010000110111100'
          protocol: 1
          repeat:
            times: 8
            wait_time: 0ms

# Опционально: expose ручные переключатели в UI для теста
switch:
  - platform: template
    name: "RF Send Open"
    turn_on_action:
      - script.execute: rf_send_open

  - platform: template
    name: "RF Send Close"
    turn_on_action:
      - script.execute: rf_send_close

  - platform: template
    name: "RF Send Stop (OFF)"
    turn_on_action:
      - script.execute: rf_send_off

Теперь все работает!

В итоге RX480E оказался удобным модулем для простых радиоканальных применений: он сразу декодирует протокол EV1527 и работает с четырьмя выходами, а обучается напрямую от передатчика без прошивки контроллера. Он достаточно удобен в задачах удаленного управления некритичными устройствами (шифрования нет, коды открыты) и подходит для создания детских игрушек, «умных» устройств вроде розеток и штор. Реальная дальность зависит от антенны и условий, но для квартиры 10–20 метров хватает. Обратной связи у модуля нет, поэтому состояние устройства считается условным, однако для бытового сценария этого достаточно: схема проста, работает стабильно и легко интегрируется в Home Assistant.