Tranzistori za prijemnik s frekvencijom od 433 MHz. Domaći radio upravljački komplet baziran na telefonskoj slušalici (433 MHz)

Jednostavno rješenje za vaš zadatak!

Su dostupni

Tehnički podaci

Shema

Korištenje kompleta bez upotrebe mikrokontrolera.

Sadržaj isporuke

• Ploča odašiljača - 1 kom.
• Prijemna ploča - 1 kom.
• Upute - 1 kom.

Što je potrebno za montažu

• Za spajanje trebat će vam: žica, lemilo, bočni rezači.

Uvjeti korištenja

• Temperatura - -15C do +50C kom.
• Relativna vlažnost - 20-80% bez kondenzacije kom.

Mjere opreza

• Nemojte prekoračiti najveći dopušteni napon napajanja za prijemnik i odašiljač.
• Nemojte brkati polaritet napajanja prijemnika i odašiljača.
• Nemojte prekoračiti maksimalnu nazivnu struju izlaza prijemnika.
• Nepoštivanje ovih zahtjeva rezultirat će kvarom uređaja.

Pitanja i odgovori

• Da li je moguće kupiti više prijemnika za jedan odašiljač? Ako u prostoriji postoji nekoliko prijemnika, hoće li svi biti aktivirani jednim odašiljačem?
  • 1. Možete. 2. Hoće.
• Mogu li upravljati prijemnikom s jednim od ponuđenih daljinskih upravljača od 433 MHz?
  • Moguće je, ali kako bi se izbjegle lažne pozitive, potrebno je iza prijemnika ugraditi mikrokontroler i programirati ga na kupljeni dodatni daljinski upravljač.
• Dobar dan!!! Da li je moguće na ovom uređaju smanjiti domet na 30 cm?
  • Nismo probali do 30 cm. Ali domet se podešava smanjenjem duljine antene na prijemniku i odašiljaču.
• Dobar dan, recite mi da li se ovaj set prijemnika i odašiljača može programirati ili su to analogni uređaji.
  • To su analogni uređaji. Dizajniran za rad zajedno s mikrokontrolerom.

Mane:

• Na frekvenciji od 433,920 MHz rade mnogi drugi uređaji (radio lusteri, radio utičnice, radio privjesci, radio modeli, itd.), koji mogu "ometati" prijenos podataka između radio modula.
• Nedostatak povratnih informacija. Moduli su podijeljeni na prijemnik i odašiljač. Dakle, za razliku od modula nRF24L01+, prijemnik ne može poslati signal potvrde odašiljaču.
• Niska brzina prijenosa podataka, do 5 kbit/sec.
• Prijemnik MX-RM-5V kritičan je čak i za male valove na sabirnici napajanja. Ako Arduino kontrolira uređaje koji unose čak i male, ali stalne valove u strujnu sabirnicu (servo, LED indikatori, PWM, itd.), tada prijemnik te valove smatra signalom i ne reagira na radio valove iz odašiljača. Učinak valovitosti na prijemnik može se smanjiti na jedan od sljedećih načina:
  • Za napajanje Arduina koristite vanjski izvor, a ne USB sabirnicu. Budući da je izlazni napon mnogih vanjskih izvora napajanja kontroliran ili izglađen. Za razliku od USB sabirnice, gdje napon može značajno "spustiti".
  • Ugradite kondenzator za izglađivanje na sabirnicu napajanja prijemnika.
  • Koristite zasebno stabilizirano napajanje za prijemnik.
  • Koristite zasebno napajanje za uređaje koji uvode valovitost u sabirnicu napajanja.

Mi ćemo trebati:

• Radio moduli FS1000A i MX-RM-5V x 1 set.
• Trema LED (crvena, narančasta, zelena, plava ili bijela) x 1 kom.
• Set ženskih žica za spajanje radio modula x 1 set.

Za implementaciju projekta moramo instalirati biblioteke:

• Knjižnica iarduino_RF433 (za rad s radio modulima FS1000A i MX-RM-5V).
• Knjižnica iarduino_4LED, (za rad s Trema četveroznamenkastim LED indikatorom).

Možete saznati kako instalirati biblioteke na Wiki stranici - Instaliranje biblioteka u Arduino IDE.

Antena:

Prvo pojačalo svakog prijemnika i zadnje pojačalo svakog odašiljača je antena. Najjednostavnija antena je bič antena (komad žice određene duljine). Duljina antene (i prijamnika i odašiljača) mora biti višekratnik četvrtine valne duljine nosive frekvencije. Odnosno, bič antene mogu biti četvrtvalne (L/4), poluvalne (L/2) i jednake valne duljine (1L).

Duljina radio vala izračunava se dijeljenjem brzine svjetlosti (299"792"458 m/s s frekvencijom (u našem slučaju 433"920"000 Hz).

L = 299"792"458 / 433"920"000 = 0,6909 m = 691 mm.

Dakle, duljina antena za radio module na 433,920 MHz može biti: 691 mm(1L), 345 mm(L/2), odn 173 mm(L/4). Antene su zalemljene na kontaktne pločice, kao što je prikazano na dijagramu spajanja.

Video:

Dijagram povezivanja:

Prijamnik:

Kada se pokrene (u kodu za postavljanje), skica konfigurira rad radio prijemnika, pokazujući iste parametre kao i odašiljač, a također pokreće rad s LED indikatorom. Nakon toga stalno (u kodu petlje) provjerava ima li u međuspremniku podataka koje prima radio prijamnik. Ako postoje podaci, oni se učitavaju u niz podataka, nakon čega se vrijednost elementa 0 (očitanja klizača Trema) prikazuje na LED indikatoru, a vrijednost elementa 1 (očitanja potenciometra Trema) se pretvara i koristi za postavljanje LED-a. svjetlina.

Programski kod:

Odašiljač:

// Povežite knjižnicu za rad s odašiljačem FS1000A iarduino_RF433_Transmitter radio(12); // Kreirajte radio objekt za rad s bibliotekom iarduino_RF433, naznačujući broj pina na koji je odašiljač povezan int data; // Kreirajte niz za prijenos podataka void setup())( radio.begin(); // Pokrenite rad odašiljača FS1000A (možete navesti brzinu od BROJ bita/s kao parametar, tada nemate za pozivanje funkcije setDataRate) radio.setDataRate (i433_1KBPS); // Navedite brzinu prijenosa podataka (i433_5KBPS, i433_4KBPS, i433_3KBPS, i433_2KBPS, i433_1KBPS, i433_500BPS, i433_100BPS), i433_1KBPS - 1kbit/ sec radio.openWritingPipe (5); // Otvorite cijev 5 za prijenos podataka (predajnik može slati podatke samo jedan po jedan iz cijevi: 0...7) // Ako ponovno pozovete funkciju openWritingPipe navođenjem drugog broja cijevi, odašiljač će započeti slanje. podataka kroz novonavedenu cijev void loop())( data = analogRead(A1); // čitanje očitanja klizača Trema s pina A1 i zapisivanje u 0 element niza podataka data = analogRead(A2); // čitanje očitanja potenciometra Trema s pina A2 i zapisati ih u 1 element niza podataka radio.write(&data, sizeof(data)); // poslati podatke iz niza podataka koji pokazuju koliko bajtova niza želimo odgoda slanja(10); // pauza između paketa)

Prijamnik:

#uključi // Povežite knjižnicu za rad s MX-RM-5V prijemnikom #include // Povežite biblioteku za rad s četveroznamenkastim LED indikatorom iarduino_RF433_Receiver radio(2); // Kreirajte radio objekt za rad s iarduino_RF433 bibliotekom, naznačujući broj pina na koji je spojen prijemnik (može se spojiti samo na pinove koji koriste vanjske prekide) iarduino_4LED dispLED(6,7); // Stvorite dispLED objekt za rad s funkcijama iarduino_4LED biblioteke, označavajući pinove zaslona (CLK, DIO) int data; // Kreirajte niz za primanje podataka const uint8_t pinLED=11; // Kreirajte konstantu koja označava PWM izlaz na koji je LED spojen void setup())( dispLED.begin(); // Pokretanje rada LED indikatora radio.begin(); // Pokretanje rada MX-a -RM-5V prijemnik (možete ga koristiti kao parametar za navođenje brzine BROJ bita/s, tada ne morate pozivati ​​funkciju setDataRate) radio.setDataRate (i433_1KBPS); // Navedite brzinu prijema podataka (i433_5KBPS , i433_4KBPS, i433_2KBPS, i433_1KBPS, i433_500BPS, i433_100BPS), i433_1KBPS - 1kbit/s radio. openReadingPipe (5); // Otvaranje cijevi 5 za primanje podataka (ako pozovete funkciju bez parametra, otvorit će se sve cijevi na jednom, od 0 do 7) // radio.openReadingPipe (2); // Otvorite kanal 2 za primanje podataka (na ovaj način možete slušati nekoliko kanala odjednom) // radio.closeReadingPipe(2); // Zatvorite kanal 2 od primanja podataka (ako pozovete funkciju bez parametra, sve cijevi će biti zatvorene odjednom, od 0 do 7) radio.startListening (); // Uključite prijemnik, počnite slušati otvorenu cijev // radio.stopListening (); // Isključite prijemnik ako je potrebno ) void loop())( if(radio.available())( // Ako ima primljenih podataka u međuspremniku radio.read(&data, sizeof(data)); // Pročitajte podatke u polje podataka i odredite koliko bajtova treba pročitati dispLED(data); // Izlaz očitanja klizača Trema u indikator analogWrite(pinLED, map(data,0,1023,0,255)); // Postavite svjetlinu LED-a u skladu s kutom rotacije Trema potenciometra) / / Ako pozovemo dostupnu funkciju s parametrom u obliku reference na varijablu tipa uint8_t, tada ćemo dobiti broj cijevi kroz koju se podaci su stigli (pogledajte lekciju 26.5)

U ovoj lekciji ćemo riješiti problem prijenosa radio signala između dva Arduino kontrolera pomoću popularnog primopredajnika od 433 MHz. U stvari, uređaj za prijenos podataka sastoji se od dva modula: prijemnika i odašiljača. Podaci se mogu prenositi samo u jednom smjeru. Ovo je važno razumjeti kada koristite ove module. Na primjer, možete napraviti daljinsko upravljanje bilo kojim elektroničkim uređajem, bilo da je to mobilni robot ili, na primjer, TV. U tom slučaju podaci će se prenijeti s upravljačke ploče na uređaj. Druga mogućnost je prijenos signala iz bežičnih senzora u sustav za prikupljanje podataka. Ovdje se ruta mijenja, sada je odašiljač na strani senzora, a prijemnik na strani sabirnog sustava. Moduli mogu imati različite nazive: MX-05V, XD-RF-5V, XY-FST, XY-MK-5V itd., ali svi imaju približno isti izgled i numeraciju pinova. Također, uobičajene su dvije frekvencije radio modula: 433 MHz i 315 MHz.

1. Veza

Odašiljač ima samo tri pina: Gnd, Vcc i Data.
Spajamo ih na prvu Arduino pločicu prema sljedećoj shemi: Sastavljamo oba uređaja na matičnu ploču i počinjemo pisati programe.

2. Program za odašiljač

Za rad s radio modulima koristit ćemo biblioteku RCSwitch. Napišimo program koji će svake sekunde slati dvije različite poruke. #uključi RCSwitch mojSwitch = RCSwitch(); void setup() ( mySwitch.enableTransmit(2); ) void loop() ( mySwitch.send(B0100, 4); delay(1000); mySwitch.send(B1000, 4); delay(1000); ) Analizirajmo program. Prvo što smo napravili je deklariranje objekta za rad s odašiljačem i nazvali ga mySwitch. RCSwitch mojSwitch = RCSwitch(); Zatim, unutar standardne funkcije postaviti uključio transmiter i odredio pin na koji je spojen: mySwitch.enableTransmit(2); Na kraju, u glavnoj petlji programske petlje šaljemo prvo jednu poruku, a zatim drugu pomoću funkcije poslati : mySwitch.send(B1000, 4); Funkcija poslati ima dva argumenta. Prva je poslana poruka, koja će biti poslana eterom u obliku niza impulsa. Drugi argument je veličina paketa koji se šalje. U našem programu specificirali smo poruke u formatu binarnog broja. To je naznačeno engleskim slovom "B" na početku koda B1000. U decimalnom zapisu ovaj broj postaje osam. Dakle, mogli bismo nazvati funkciju poslati ovako: mySwitch.send(8, 4); Slanje također može prihvatiti binarne nizove: mySwitch.send("1000", 4);

3. Program za prijamnik

Sada napišimo program za prijemnik. Kako bismo demonstrirali činjenicu prijenosa, upalit ćemo LED spojen na pin br. 3 na Arduino ploči. Ako je prijemnik uhvatio kod B1000, uključite LED, a ako je B0100, ugasite ga. #uključi RCSwitch mojSwitch = RCSwitch(); void setup() ( pinMode(3, OUTPUT); mySwitch.enableReceive(0); ) void loop() ( if(mySwitch.available())( int value = mySwitch.getReceivedValue(); if(value == B1000) digitalWrite(3, HIGH); inače if(vrijednost == B0100) digitalWrite(3, LOW.resetAvailable(); dostupno vraća true ako je odašiljač primio barem neke podatke: mySwitch.available() funkcija getReceivedValue izdvaja jedan paket iz toka podataka i dekodira ga u broj. U programu varijabli pridružujemo dobiveni broj vrijednost : int value = mySwitch.getReceivedValue();

Zadaci

Sada možete pokušati vježbati i napraviti razne korisne uređaje. Evo nekoliko ideja.

1. Daljinski upravljač za lampu. Na strani prijemnika, spojen na strujni krug svjetiljke (pažljivo, 220 volti!). Na strani odašiljača: . Napišite programe za prijemnik i odašiljač koji će pritiskom na gumb uključiti daljinski relej. Kada ponovno pritisnete gumb, relej će se isključiti.
2. Vanjski termometar s radio kanalom. Stavite na stranu odašiljača. Omogućite autonomno napajanje iz baterija. Na strani prijemnika: . Napišite programe za prijemnik i odašiljač koji će vam omogućiti prikaz očitanja temperature s daljinskog senzora na zaslonu.

Zaključak

Sada znamo jednostavan i jeftin način prijenosa podataka na daljinu. Nažalost, brzina prijenosa i udaljenost u takvim radijskim modulima su vrlo ograničeni, tako da nećemo moći u potpunosti kontrolirati, primjerice, quadcopter. Međutim, možemo napraviti daljinski upravljač za upravljanje jednostavnim kućanskim aparatom: lampom, ventilatorom ili televizorom. Većina upravljačkih ploča radio kanala radi na temelju primopredajnika s frekvencijom od 433 MHz i 315 MHz. S obzirom na Arduino i prijemnik, možemo dekodirati upravljačke signale i ponoviti ih. Napisat ćemo više o tome kako to učiniti u jednoj od sljedećih lekcija!

433/315 MHz, saznat ćete u ovoj kratkoj recenziji. Ovi radio moduli obično se prodaju u paru - s jednim odašiljačem i jednim prijemnikom. Možete kupiti par na eBayu za 4 USD ili čak 2 USD po paru ako kupite 10 odjednom.

Većina informacija na Internetu je fragmentarna i nedovoljno jasna. Stoga smo odlučili testirati ove module i pokazati kako s njima postići pouzdanu USART -> USART komunikaciju.

Pinout radijskog modula

Općenito, svi ovi radio moduli imaju vezu od 3 glavna kontakta (plus antena);

Odašiljač

• Napon vcc (napajanje +) 3V do 12V (radi na 5V)
• GND (zemlja -)
• Prijem digitalnih podataka.

Prijamnik

• Napon vcc (napajanje +) 5V (neki mogu raditi na 3,3V)
• GND (zemlja -)
• Izlaz primljenih digitalnih podataka.

Prijenos podataka

Kada transmiter ne prima podatke na ulazu, oscilator transmitera se isključuje i troši oko nekoliko mikroampera u stanju mirovanja. Tijekom testiranja, 0,2 µA izašlo je iz napajanja od 5 V u isključenom stanju. Kada odašiljač primi neke ulazne podatke, emitira na 433 ili 315 MHz nosaču, a uz napajanje od 5 V troši oko 12 mA.

Odašiljač se može napajati i iz višeg napona (npr. 12 V), čime se povećava snaga odašiljača, a time i domet. Testovi su pokazali s napajanjem od 5 V do 20 m kroz nekoliko zidova unutar kuće.

Kada je prijemnik uključen, čak i ako odašiljač ne radi, primit će neke statičke signale i šum. Ako se signal primi na radnoj nosećoj frekvenciji, prijemnik će automatski smanjiti pojačanje kako bi uklonio slabije signale, a idealno će izolirati modulirane digitalne podatke.

Važno je znati da prijemnik troši neko vrijeme na podešavanje pojačanja, tako da nema "rafala" podataka! Prijenos bi trebao započeti s "uvodom" prije glavnih podataka i tada će prijemnik imati vremena za automatsko podešavanje pojačanja prije primanja važnih podataka.

Testiranje RF modula

Prilikom testiranja oba modula iz +5V DC izvora, kao i sa 173 mm vertikalnom bič antenom. (za frekvenciju od 433,92 MHz to je "1/4 vala"), realnih 20 metara je dobiveno kroz zidove, a vrsta modula ne utječe puno na ove testove. Stoga možemo pretpostaviti da su ovi rezultati tipični za većinu blokova. Digitalni izvor signala s preciznom frekvencijom i radnim ciklusom 50/50 korišten je za modulaciju podataka odašiljača.

Imajte na umu da svi ovi moduli u pravilu rade pouzdano samo do 1200 bauda ili maksimalno 2400 bauda serijskim prijenosom, osim naravno ako su komunikacijski uvjeti idealni (visoka snaga signala).

Gore prikazana je jednostavna verzija bloka za serijski prijenos informacija mikrokontroleru koji će biti primljen od računala. Jedina promjena je dodavanje 25V 10uF tantal kondenzatora na pinove za napajanje (Vcc i GND) na oba modula.

Zaključak

Mnogi ljudi koriste ove radije u kombinaciji s Arduino kontrolerima i sličnim, jer je to najlakši način za bežičnu komunikaciju od mikrokontrolera do drugog mikrokontrolera ili od mikrokontrolera do osobnog računala.

Raspravite o članku RF RADIO MODULI NA 433 MHz