433 MGts chastotali radio sxemasi va tavsifi. Telefonga asoslangan uy qurilishi radio boshqaruvi to'plami (433 MGts)
433/315 MGts, siz ushbu qisqa sharhda bilib olasiz. Ushbu radio modullar odatda juft bo'lib sotiladi - bitta uzatuvchi va bitta qabul qiluvchi bilan. Siz eBay-da bir juftni 4 dollarga yoki birdaniga 10 dona sotib olsangiz, hatto 2 dollarga sotib olishingiz mumkin.
Internetdagi ma'lumotlarning aksariyati parcha-parcha va unchalik aniq emas. Shuning uchun biz ushbu modullarni sinab ko'rishga va ular bilan ishonchli USART -> USART aloqasiga qanday erishish mumkinligini ko'rsatishga qaror qildik.
Radio modulining pin chiqishi
Umuman olganda, ushbu radio modullarning barchasi 3 ta asosiy kontaktlarning ulanishiga ega (ortiqcha antenna);
Transmitter
- Voltaj vcc (quvvat +) 3V dan 12V (5V da ishlaydi)
- GND (zamin -)
- Raqamli ma'lumotlarni qabul qilish.
Qabul qiluvchi
- Voltaj vcc (quvvat +) 5V (ba'zilari 3,3V da ishlashi mumkin)
- GND (zamin -)
- Qabul qilingan raqamli ma'lumotlarni chiqarish.
Ma'lumotlarni uzatish
Transmitter kirishda ma'lumotni qabul qilmasa, transmitter osilatori o'chadi va kutish rejimida bir necha mikroamperni iste'mol qiladi. Sinov paytida o'chirilgan holatda 5 V quvvat manbaidan 0,2 mkA chiqdi. Transmitter ma'lum bir ma'lumotni qabul qilganda, u 433 yoki 315 MGts tashuvchida chiqaradi va 5V ta'minot bilan taxminan 12 mA iste'mol qiladi.
Transmitter yuqori kuchlanishdan (masalan, 12 V) quvvatlanishi mumkin, bu esa transmitter quvvatini va shunga mos ravishda diapazonni oshiradi. Sinovlar uy ichidagi bir nechta devorlar orqali 20 m gacha bo'lgan 5V quvvat manbai bilan ko'rsatdi.
Qabul qilgich yoqilganda, uzatuvchi ishlamayotgan bo'lsa ham, ba'zi statik signallar va shovqinlarni qabul qiladi. Agar signal ishlayotgan tashuvchi chastotasida qabul qilinsa, qabul qiluvchi kuchsizroq signallarni olib tashlash uchun avtomatik ravishda daromadni kamaytiradi va ideal holda modulyatsiyalangan raqamli ma'lumotlarni ajratadi.
Qabul qiluvchining daromadni sozlash uchun biroz vaqt sarflashini bilish juda muhim, shuning uchun ma'lumotlarning "portlashi" bo'lmaydi! Translyatsiya asosiy ma'lumotlardan oldin "kirish" bilan boshlanishi kerak, keyin qabul qiluvchi muhim ma'lumotlarni olishdan oldin daromadni avtomatik ravishda sozlash uchun vaqtga ega bo'ladi.
RF modullarini sinovdan o'tkazish
Ikkala modulni +5V DC manbasidan, shuningdek, 173 mm vertikal qamchi antenna bilan sinovdan o'tkazishda. (433,92 MGts chastotasi uchun bu "1/4 to'lqin"), haqiqiy 20 metr devorlar orqali olingan va modullarning turi bu sinovlarga katta ta'sir ko'rsatmaydi. Shuning uchun, bu natijalar ko'pchilik bloklar uchun odatiy deb taxmin qilishimiz mumkin. Transmitter ma'lumotlarini modulyatsiya qilish uchun aniq chastotali va 50/50 ish aylanishiga ega raqamli signal manbai ishlatilgan.
Shuni esda tutingki, ushbu modullarning barchasi, qoida tariqasida, faqat 1200 bodgacha yoki maksimal 2400 bodgacha ketma-ket uzatish ishonchli ishlaydi, agar aloqa sharoitlari ideal bo'lmasa (yuqori signal kuchi).
Yuqorida kompyuterdan qabul qilinadigan mikrokontrollerga ma'lumotni ketma-ket uzatish uchun blokning oddiy versiyasi ko'rsatilgan. Yagona o'zgarish - ikkala moduldagi quvvat pinlariga (Vcc va GND) 25V 10uF tantal kondansatkich qo'shilishi.
Xulosa
Ko'pchilik bu radiolarni Arduino kontrollerlari va boshqalar bilan birgalikda ishlatishadi, chunki bu mikrokontrollerdan boshqa mikrokontrollerga yoki mikrokontrollerdan shaxsiy kompyuterga simsiz aloqani olishning eng oson yo'li.
Maqolani muhokama qiling RF RADIO MODULLARI 433 MGts
Ushbu qabul qilgich "hafta oxiri dizayni" sifatida ishlab chiqilgan va u uchun mo'ljallangan
433 MGts chastotasini kuzatish, efirdagi vaziyatni baholash, AM/WFM/PWM transmitterlarining signallarini tinglash, shuningdek, yo'nalishni topish va radio mayoqlari va radio mikrofonlarini qidirish uchun yo'naltiruvchi antenna bilan ishlashda. Qabul qilgich to'siq rejimida ishlaydigan tranzistorli super-regenerator sxemasi bo'yicha ishlab chiqariladi, u radio boshqaruv uskunasida bir necha bor sinovdan o'tgan. ULF keng tarqalgan bo'lib foydalaniladigan LM358 op-amp chipidan foydalanadi, uning kuchaytirgichlaridan biri daromadni boshqarish bilan dastlabki kuchaytirgich sifatida ishlaydi, ikkinchisi esa 20-50 ohm lasan qarshiligi bo'lgan past empedansli minigarnituralar bilan mos keladigan takrorlagich sifatida ishlaydi. Shu kabi radio boshqaruvchi qabul qiluvchilardan farqli o'laroq, signal yo'qligida shovqinni kamaytirish uchun detektordan keyin past chastotali filtrni o'chirish chastotasi 3-4 kHz gacha kamayadi va ta'sirni kamaytirish uchun antenna kirishini boshqaradigan kondansatkichning sig'imi oshiriladi. detektor pallasini sozlash bo'yicha rezonansli yo'nalishli "to'lqin kanali" antennasining. Qabul qilgichning sezgirligi taxminan bir necha mikrovolt, tarmoqli kengligi taxminan 1 MGts. 80 mVt quvvatga ega 423 MGts uzatgichdan >2 m masofadan signal shovqin darajasi bilan taqqoslanadigan darajada qabul qilinadi (qabul qilgich 433 MGts ga sozlanganda). Qabul qilish chastotasi L2 bobini sozlash bilan belgilanadi va keng chegaralarda o'zgartirilishi mumkin.
Qabul qilgichning sxematik diagrammasi
Taxminan 2V to'g'ridan-to'g'ri kuchlanishli sariq LED super-regenerator rejimini barqarorlashtirishga xizmat qiladi, shuningdek, quvvatni yoqish indikatori sifatida xizmat qiladi. Ta'minot zo'riqishida diapazoni 3,7-0V, signal yo'qligida 9V dan quvvat olishda oqim iste'moli 4mA, signalni qabul qilishda va to'liq hajm 12mA. Qabul qilgichni sozlash super-regenerator sxemasini kerakli chastotaga sozlash (L2 bobinining burilishlarini siqish va cho'zish orqali) bilan bog'liq.
Yig'ilgan qabul qiluvchi plataning fotosurati.
3 elementli "to'lqinli kanal" antennali qabul qiluvchi
Dastlab, yo'nalishli antennani tarmoqli aloqa liniyalari orqali ikki tomonlama folga tolali shisha tolaga ulash rejalashtirilgan edi, ammo antenna elementlariga tegib turganda qabul qilgichning beqaror ishlashi tufayli faol vibratorni qabul qiluvchining kirishiga ulash kerak edi. 2 simli chiziqda (tekis simi simlaridan) 160 mm uzunlikdagi .
Ulanish vintlar yordamida amalga oshiriladi, chunki BNC ulagichining o'rnatish o'lchamlari qabul qiluvchi plataning o'lchamidan oshadi.
Bu oddiy 17 sm qamchi antennali qabul qilgichning fotosurati.
Bosilgan elektron plataning chizilgani.
O'rnatish qalinligi 1 mm bo'lgan 2 tomonlama folga shisha tolali laminatda amalga oshiriladi. Oq rang bilan belgilangan kontaktlar telning qisqa bo'laklari bilan taxtaning (tuproq) pastki qismidagi folga ulangan. Diqqat! LUT uchun taxtani AYNAda chop eting!
Qiziqarli fakt! 433 MGts chastotada boshqa, lekin mos keluvchi transmitterlar mavjud, xususan, bitta va ikkita. Bundan tashqari, muqobil qabul qiluvchi mavjud. Lekin u to'liq mos emas, chunki chiqish Har doim uzatish haqiqatda sodir bo'ladimi yoki yo'qmi, qandaydir signalni ishlab chiqaradi.
Tajribalarim uchun men eBay-da ichki DIP kaliti bilan sotib olingan garaj pultini ham ishlatdim:
Omad bilan, bunday masofadan boshqarish pultlarini hali ham eBayda ham, AliExpressda ham “garaj eshigini ochuvchi 433 mGts chastotali dip switch” kabi qidiruv bilan topish mumkin. Ammo yaqinda ular boshqa masofadan boshqarish pultlarining signalini qabul qilish va nusxalash mumkin bo'lgan "dasturlashtiriladigan" masofadan boshqarish pultlari bilan almashtirildi. Hattoki, sotuvchilar DIP kalitisiz masofadan boshqarish pultlarini yuborishlari mumkin, hatto ular taqdim etgan fotosuratda aniq ko'rsatilgan va mahsulot tavsifida ko'rsatilgan bo'lsa ham. Masofadan boshqarish pultining men ishlatganimga tashqi o'xshashligiga tayanmasligingiz kerak. Biroq, agar siz ushbu eslatmadan qadamlarni takrorlashga qaror qilsangiz, mavjudligi yoki yo'qligi DIP kaliti katta rol o'ynamaydi.
Modullardan loyihalaringizda foydalanish juda oson:
Qabul qilgich ham, uzatuvchi ham VCC, GND va DATA pinlariga ega. Qabul qilgichda DATA pin ikki marta takrorlanadi. Modullar 5 V dan quvvatlanadi. Chapdagi fotosuratda LED qabul qiluvchining DATA piniga ulangan sxema ko'rsatilgan. O'ng tomonda DATA pinli tugmachaga va tortish rezistoriga ulangan transmitterli sxema mavjud. Bundan tashqari, ikkala sxema ham LM7805 stabilizatoridan foydalanadi. Bu oddiyroq bo'lishi mumkin emas.
Keling, Gqrx yordamida signalni yozamiz va natijada olingan faylni Inspectrumda ochamiz:
Bu erda biz osiloskop ko'rsatgan bir xil qisqa va uzun signallarni ko'ramiz. Aytgancha, signalni kodlashning ushbu usuli "On-Off Anahtaring" deb ataladi. Bu, ehtimol siz tasavvur qilishingiz mumkin bo'lgan radio to'lqinlar yordamida ma'lumot uzatishning eng oddiy usuli.
Biz uni ishga tushiramiz va Scope Plot-da biz quyidagilarni ko'ramiz:
Osiloskop bizga ko'rsatgan deyarli bir xil signal!
Ko'rib turganingizdek, 433 MGts chastotali arzon radio modullar bizga ijodkorlik uchun juda katta imkoniyatlarni beradi. Ular nafaqat bir-biri bilan, balki bir xil chastotada ishlaydigan boshqa ko'plab qurilmalar bilan ham qo'llanilishi mumkin. Siz ularni hech qanday mikrokontrollersiz, masalan, 555 taymer bilan sof analog qurilmalarda juda muvaffaqiyatli ishlatishingiz mumkin. Siz NRF24L01 kabi paket uzunligi bo'yicha hech qanday cheklovlarsiz nazorat summalari, siqish, shifrlash va boshqalar bilan o'z protokollaringizni amalga oshirishingiz mumkin. Va nihoyat, modullar translyatsiya xabarlarini yuborish uchun juda yaxshi.
Ushbu radio modullar uchun qanday ajoyib ilovalar xayolingizga keladi?
Qo'shimcha: Sizni postlar ham qiziqtirishi mumkin
Telefon apparati asosida qurilgan radio boshqaruv tizimining sxematik diagrammasi, ish chastotasi - 433 MGts. Telefonlar 90-yillarning oxirlarida juda mashhur edi va ular hali ham hamma joyda sotiladi. Ammo uyali aloqa qulayroq va endi hamma joyda statsionar telefonlarni almashtirmoqda.
Bir marta sotib olingan telefonlar keraksiz bo'lib qoladi. Agar bu ohang/puls kaliti bilan keraksiz, ammo xizmat ko'rsatishga yaroqli telefonni yaratsa, siz uning asosida masofadan boshqarish tizimini yaratishingiz mumkin.
Telefon DTMF kod ishlab chiqaruvchisi bo'lishi uchun siz uni "ohang" holatiga o'tkazishingiz va ohangli terish pallasining normal ishlashi uchun unga etarli quvvat berishingiz kerak. Keyin, undan uzatuvchi kirishiga signal yuboring.
Sxematik diagramma
1-rasmda bunday radio boshqaruv tizimining uzatuvchi diagrammasi ko'rsatilgan. Telefon telefoniga kuchlanish 9V doimiy tok manbaidan R1 rezistori orqali beriladi, bu holda telefonning ohangli terish pallasining yuki hisoblanadi. TA tugmachalarini bosganimizda, R1 rezistorida DTMF signalining o'zgaruvchan komponenti mavjud.
R1 rezistoridan past chastotali signal uzatuvchi modulyatorga o'tadi. Transmitter ikki bosqichdan iborat. Asosiy osilator sifatida tranzistor VT1 ishlatiladi. Uning chastotasi SAW rezonatori tomonidan 433,92 MGts da barqarorlashtiriladi. Transmitter shu chastotada ishlaydi.
Guruch. 1. Telefon terish apparati uchun 433 MGts chastotali uzatgichning sxematik diagrammasi.
Quvvat kuchaytirgichi tranzistor VT2 yordamida amalga oshiriladi. Ushbu bosqichda amplituda modulyatsiyasi AF signalini tranzistor bazasiga berilgan egilish kuchlanishi bilan aralashtirish orqali amalga oshiriladi. R1 rezistoridan DTMF kodining past chastotali signali R7, R3 va R5 rezistorlaridan tashkil topgan VT2 asosida kuchlanish ishlab chiqarish pallasiga kiradi.
C3 kondansatörü rezistorlar bilan birgalikda RF va LF ni ajratuvchi filtr hosil qiladi. Quvvat kuchaytirgichi antennaga U shaklidagi filtr C7-L3-C8 orqali yuklanadi.
Transmitterdan radiochastotaning telefon pallasiga kirishiga yo'l qo'ymaslik uchun unga elektr chastotasi signalining yo'lini to'sib qo'yadigan L4 induktori orqali quvvat beriladi. Qabul qilish yo'li (2-rasm) super-regenerativ sxema bo'yicha amalga oshiriladi. VT1 tranzistorida super regenerativ detektor ishlab chiqariladi.
RF chastotasini boshqarish yo'q, antennadan signal L1 aloqa bobini orqali keladi. Qabul qilingan va aniqlangan signal R6-R9 kuchlanish bo'luvchisining bir qismi bo'lgan R9 ga ajratiladi, bu esa op-amp A1 ning to'g'ridan-to'g'ri kirishida o'rta nuqta hosil qiladi.
Asosiy LF kuchaytirilishi A1 operatsion kuchaytirgichida sodir bo'ladi. Uning daromadi R7 qarshiligiga bog'liq (sozlanganda, daromadni optimallashtirish uchun foydalanish mumkin). Keyin, aniqlangan signal darajasini tartibga soluvchi R10 rezistori orqali DTMF kodi KR1008VZh18 tipidagi A2 mikrosxemasining kirishiga yuboriladi.
A2 chipidagi DTMF kod dekoder sxemasi standartdan deyarli farq qilmaydi, faqat uchta bitli chiqish registridan foydalaniladi. Dekodlash natijasida olingan uch bitli ikkilik kod K561KP2 multipleksoridagi kasrli dekoderga beriladi. Va keyin - chiqish yo'lida. Chiqishlar tugmalar bilan belgilangan raqamlarga ko'ra belgilanadi.
Guruch. 2. 433 MGts chastotali va K1008VZh18 asosidagi dekoder bilan radio boshqaruvchi qabul qilgichning sxemasi.
K1008VZh18 kirishining sezgirligi R12 qarshiligiga (aniqrog'i, R12 / R13 nisbatiga) bog'liq.
Buyruq qabul qilinganda, tegishli chiqishda mantiqiy buyruq paydo bo'ladi.
Buyruq yo'q bo'lganda, chiqishlar yuqori qarshilik holatida bo'ladi, oxirgi qabul qilingan buyruqqa mos keladigan chiqish bundan mustasno - bu mantiqiy nolga teng bo'ladi. Nazorat qilinadigan sxemani bajarishda buni hisobga olish kerak. Agar kerak bo'lsa, barcha chiqishlar sobit rezistorlar yordamida nolga tortilishi mumkin.
Tafsilotlar
Antenna 160 mm uzunlikdagi simli simdir. Transmitter bobinlari L1 va L2 (1-rasm) bir xil bo'lib, ular PEV-2 0,31 ning 5 ta burilishi, ramkasiz, ichki diametri 3 mm, burish uchun o'ralgan burilish. Bobin L3 bir xil, lekin 1 mm qadam bilan o'ralgan.
Bobin L4 - bu 100 µH yoki undan ko'p bo'lgan tayyor induktor.
O'rnatilganda, qabul qiluvchi bobinlar (2-rasm) L1 va L2 bir-biriga yaqin, umumiy o'qda joylashganki, xuddi bitta bobin ikkinchisining davomi. L1 - 2,5 burilish, L2 - 10 burilish, PEV 0,67, ichki o'rash diametri 3 mm, ramka yo'q. Bobin L3 - PEV 0,12 simining 30 burilishi, u kamida 1M qarshilik bilan doimiy MLT-0,5 rezistoriga o'raladi.
Shatrov S.I. RK-2015-10.
Adabiyot: S. Petrus. R-6-200 sun'iy yo'ldosh tyunerining IR masofadan boshqarish pulti uchun radio kengaytirgich.
Kamchiliklari:
- 433,920 MGts chastotada boshqa ko'plab qurilmalar ishlaydi (radio avizolar, radio rozetkalari, radio kalitlari, radio modellari va boshqalar), bu radio modullar o'rtasida ma'lumot uzatishni "tiqilib qolishi" mumkin.
- Fikr-mulohaza etishmasligi. Modullar qabul qiluvchi va uzatuvchiga bo'linadi. Shunday qilib, nRF24L01+ modulidan farqli o'laroq, qabul qiluvchi transmitterga tasdiqlash signalini yubora olmaydi.
- Ma'lumot uzatish tezligi past, sekundiga 5 kbitgacha.
- MX-RM-5V qabul qilgich quvvat avtobusidagi kichik dalgalanmalar uchun ham juda muhim. Agar Arduino quvvat avtobusiga hatto kichik, ammo doimiy dalgalanmalarni (servolar, LED indikatorlari, PWM va boshqalar) kiritadigan qurilmalarni boshqarsa, qabul qiluvchi bu to'lqinlarni signal sifatida qabul qiladi va uzatuvchidan radio to'lqinlariga javob bermaydi. To'lqinning qabul qiluvchiga ta'sirini quyidagi usullardan biri bilan kamaytirish mumkin:
- USB avtobusini emas, balki Arduino-ni quvvatlantirish uchun tashqi manbadan foydalaning. Ko'pgina tashqi quvvat manbalarining chiqish kuchlanishi boshqariladigan yoki tekislanganligi sababli. USB avtobusidan farqli o'laroq, kuchlanish sezilarli darajada "sag" bo'lishi mumkin.
- Qabul qiluvchining quvvat avtobusiga tekislashtiruvchi kondansatkichni o'rnating.
- Qabul qilgich uchun alohida stabillashtirilgan quvvat manbaidan foydalaning.
- Quvvat avtobusiga dalgalanishni kiritadigan qurilmalar uchun alohida quvvatdan foydalaning.
Bizga kerak bo'ladi:
- FS1000A va MX-RM-5V radio modullari x 1 to'plam.
- Trema LED (qizil, to'q sariq, yashil, ko'k yoki oq) x 1 dona.
- Radio modullarini ulash uchun ayol-ayol simlar to'plami x 1 to'plam.
Loyihani amalga oshirish uchun biz kutubxonalarni o'rnatishimiz kerak:
- Kutubxona iarduino_RF433 (FS1000A va MX-RM-5V radio modullari bilan ishlash uchun).
- Kutubxona iarduino_4LED, (Trema to'rt raqamli LED ko'rsatkichi bilan ishlash uchun).
Kutubxonalarni qanday o'rnatishni Wiki sahifasida topishingiz mumkin - Arduino IDE-da kutubxonalarni o'rnatish.
Antenna:
Har qanday qabul qiluvchining birinchi kuchaytirgichi va har qanday uzatuvchining oxirgi kuchaytirgichi antennadir. Eng oddiy antenna qamchi antenna (ma'lum uzunlikdagi sim bo'lagi). Antennaning uzunligi (qabul qiluvchi va uzatuvchi) tashuvchi chastotasining to'lqin uzunligining to'rtdan biriga ko'p bo'lishi kerak. Ya'ni, qamchi antennalar chorak to'lqin (L / 4), yarim to'lqin (L / 2) va to'lqin uzunligiga (1L) teng bo'lishi mumkin.
Radio to'lqinining uzunligi yorug'lik tezligini (299"792"458 m/s) chastotaga (bizning holimizda 433"920"000 Gts) bo'lish yo'li bilan hisoblanadi.
L = 299"792"458 / 433"920"000 = 0,6909 m = 691 mm.
Shunday qilib, 433,920 MGts chastotali radio modullar uchun antennalarning uzunligi quyidagicha bo'lishi mumkin: 691 mm(1 l), 345 mm(L/2) yoki 173 mm(L/4). Antennalar ulanish sxemasida ko'rsatilganidek, kontakt maydonchalariga lehimlanadi.
Video:
Ulanish diagrammasi:
Qabul qiluvchi:
Ishga tushganda (sozlash kodida) eskiz uzatuvchi bilan bir xil parametrlarni ko'rsatuvchi radio qabul qilgichning ishlashini sozlaydi, shuningdek, LED indikatori bilan ishlashni boshlaydi. Shundan so'ng, u doimiy ravishda (loop kodida) buferda radio qabul qiluvchi tomonidan olingan ma'lumotlar mavjudligini tekshiradi. Agar ma'lumotlar mavjud bo'lsa, u ma'lumotlar qatoriga o'qiladi, shundan so'ng LED indikatorida 0 elementining qiymati (Trema slayder ko'rsatkichlari) ko'rsatiladi va 1 element qiymati (Trema potentsiometr ko'rsatkichlari) o'zgartiriladi va LEDni o'rnatish uchun ishlatiladi. yorqinlik.