RF modul - oddajnik in sprejemnik

Kaj je RF modul?

Na splošno ima oblikovalec brezžičnih sistemov dve glavni omejitvi: delovati mora na določeni razdalji in prenašati določeno količino informacij znotraj hitrosti prenosa podatkov. RF moduli so zelo majhnih dimenzij in imajo širok razpon delovne napetosti, tj. 3V do 12V.

V bistvu so RF moduli 433 MHz RF oddajniki in sprejemniki. Oddajnik med oddajanjem logične ničle ne porablja energije, medtem ko v celoti zavira nosilno frekvenco, zato porablja bistveno malo energije pri delovanju akumulatorja. Ko je logika poslana, je nosilec popolnoma vklopljen na približno 4,5 mA s 3-voltnim napajalnikom. Podatki se serijsko pošiljajo z oddajnika, ki ga sprejme uglašeni sprejemnik. Oddajnik in sprejemnik sta pravilno povezana z dvema mikrokrmilnikoma za prenos podatkov.

Značilnosti RF modula:

• Frekvenca sprejemnika 433MHz
• Tipična frekvenca sprejemnika 105Dbm
• Napajalni tok sprejemnika 3,5 mA
• Nizka poraba energije
• Delovna napetost sprejemnika 5v
• Frekvenčno območje oddajnika 433,92MHz
• Napajalna napetost oddajnika 3v ~ 6v
• Izhodna moč oddajnika 4v ~ 12v

Glavni dejavniki, ki vplivajo na delovanje RF modula :

V primerjavi z drugimi radijskimi napravami bo delovanje RF modula odvisno od več dejavnikov, na primer s povečanjem moči oddajnika se bo zbrala velika komunikacijska razdalja. Vendar bo to povzročilo velik odtok električne energije na oddajni napravi, kar bo povzročilo krajšo življenjsko dobo naprav na baterije. Tudi z uporabo te naprave pri večji oddani moči bodo motene druge RF naprave.

4 aplikacije:

• Brezžični varnostni sistemi
• Avtomobilski sistemi
• Daljinski upravljalniki
• Poročanje senzorjev
• Avtomatizacijski sistemi

3 RF moduli

1. 433 MHz RF oddajnik in sprejemnik:

V mnogih projektih za prenos in sprejem podatkov uporabljamo RF-module, ker imajo veliko aplikacij kot IR. RF-signali potujejo v oddajniku in sprejemniku, tudi če je ovira. Deluje na določeni frekvenci 433MHz.

RF oddajnik sprejema serijske podatke in oddaja sprejemniku prek antene, ki je priključena na 4^thzatič oddajnika. Ko je za oddajnik uporabljena logika 0, oddajnik nima napajanja. Ko je za oddajnik uporabljena logika 1, je oddajnik vklopljen in obstaja visoko napajanje v območju 4,5 mA z napajanjem 3V.

Video na 433 MHz RF oddajniku in sprejemniku:

Značilnosti RF oddajnika in sprejemnika:

1. Frekvenca sprejemnika: 433MHz
2. Tipična občutljivost sprejemnika: 105Dbm
3. Napajanje sprejemnika: 3,5 mA
4. Delovna napetost sprejemnika: 5V
5. Nizka poraba energije
6. Frekvenčno območje oddajnika: 433,92 MHz
7. Napajalna napetost oddajnika: 3V ~ 6V
8. Izhodna moč oddajnika: 4 ~ 12Dbm

Ima veliko aplikacij na različnih področjih, kot so daljinsko upravljanje razsvetljave, RFID na velike razdalje, brezžični alarmni in varnostni sistemi itd.

Vezje RF oddajnika:

Vezje RF oddajnika

Vezje RF sprejemnika:

Vezje RF sprejemnika

dva. Modul XBee:

Kaj je modul XBee?

Moduli XBee so brezžični komunikacijski moduli, ki so zgrajeni po standardu Zigbee. Uporablja protokol IEEE 802.15.4. Standardi Zigbee so standardi, ki segajo med Bluetooth in WIFI. V bistvu so RF moduli. Brez prave kombinacije strokovnega znanja in virov je brezžična tehnologija lahko zahtevna. XBee je ureditev modularnih izdelkov, ki omogočajo uvajanje brezžične tehnologije enostavno in stroškovno učinkovito. Modul lahko komunicira do 100 čevljev v zaprtih prostorih ali 300 čevljev na prostem. Uporabite ga lahko kot serijsko zamenjavo ali pa ga postavite v ukazni način in konfigurirate za različne možnosti oddajanja in mrežnega omrežja. Moduli XBee omogočajo brezžično povezljivost naprav.

RF modula XBee in XBee-PRO sta vgrajeni rešitvi, ki omogočata brezžično povezavo končnih točk s sistemi. Moduli XBee so namenjeni aplikacijam z razširjenim dosegom in so namenjeni visoko zmogljivim aplikacijam, ki zahtevajo majhno zakasnitev in predvidljiv čas komunikacije. Idealne so za aplikacije z nizko porabo in poceni.

Zelo priljubljen modul XBee je 2,4 GHz podjetja Digi. Ti moduli omogočajo zelo zanesljivo in osnovno komunikacijo med mikrokrmilniki, osebnimi računalniki, sistemi in omrežji od točke do točke in več točk.

Značilnosti modula XBee:

• Popoln RF oddajnik
• Šifriranje podatkov na vozilu
• Samodejno preprečevanje trčenja
• Nizka trenutna poraba
• Široka delovna napetost 1,8-3,6 voltov
• Delovna frekvenca: 2,4-2,483 GHz
• Programabilna izhodna moč in visoka občutljivost
• Hitrost prenosa podatkov 1,2-500 kbps

Modul oddajnika nudi popoln RF sistem, ki ga lahko uporabimo za prenos in sprejem podatkov s hitrostjo do 500Kbps iz katerega koli standardnega vira CMOS / TTL. Na voljo je obsežna strojna podpora za obdelavo paketov, medpomnjenje podatkov, rafalne prenose in vpliv na kakovost povezave. Samodejno izogibanje trkom je dodatno dodano z jasnimi funkcijami ocenjevanja kanalov. Moduli so idealni za aplikacije na baterije.

Kako deluje modul XBee:

Iz spodnjega vezja smo za dva računalnika uporabili dva sprejemna modula 2,4 GHz XBee. Povezava modulov XBee poteka preko nivojskega preklopnika IC MAX232, kot je prikazano na sliki. Moduli se napajajo iz vgrajenega reguliranega napajanja 3,3 V, ki ustreza napetostni zahtevi naprave, tako da se po vstopu 5 V iz regulatorja napaja regulator 3,3 V. Da bi računalnik prejemnik opozoril na sporočilo, ki ga je prejel od računalnika pošiljatelja, je sistem zvočnega piska povezan z zatičem oddajnika MAX232, ki je dvakrat pravilno obrnjen s parom tranzistorjev Q1 in Q2 (BC547) na 555 monostabilnih večnamenskih -vibrator skozi sprožilni zatič2. Torej, medtem ko katero koli sporočilo prejme na oddajniški zatič MAX232, doseže tudi osnovo Q1, kar sproži 555 monostabilnih multivibratornih časovnikov, da iz pin3 odda zvočni signal.

Zato na računalnik prejemnika opozori, da se odzove na sporočilo. R6, RV1, C10 tvorijo časovno konstanto monostabilnega časovnika 555 za čas zvočnega zvoka vsakič, ko pošiljatelj pritisne tipko na tipkovnici. Prav tako ima možnost spreminjanja časovne konstante s spreminjanjem RV1, da ustreza prejemnikovemu udobju.

3. 3-pinski RF modul:

Kako 3-pinski RF modul deluje pri pošiljanju skrivnih informacij?

3-pinske RF module lahko priključimo neposredno na krmilnik, ni potrebe po dajalniku in dekoderju. Delovanje 3-pinskih RF oddajnih in sprejemnih modulov je naslednje pri pošiljanju / preoblikovanju tajnih informacij.

Delovanje RF oddajniškega modula:

Iz vezja je napajalnik + 5V priključen na 40 zatičev mikrokrmilnika, ozemljitev pa na 20. zatič. Tu imamo dve stikali, ki sta pravilno priključeni na mikrokrmilnik z napetostjo do 5 V, in ti dve stikali tvorita vhodni ukaz za mikrokrmilnik. Dobili smo tudi LCD zaslon za prikaz podatkov, ki jih je treba poslati. Imamo tudi ureditev, da je računalniška tipkovnica povezana s pozitivnimi in negativnimi deli ure in podatkovnega zatiča, ki je povezan z vhodom v mikrokrmilnik z izhoda tipkovnice in so ti podatki na koncu prikazani na LCD-prikazovalniku. Tudi mi ga imamo RF oddajnik . Ima VCC oskrbo, GND. Podatkovni zatič gre na mikrokrmilnik. Program je napisan tako, da z ustreznim delovanjem tega dela najprej aktiviramo tipkovnico. Ko tipkovnico aktivirate s pritiskom na gumbe, lahko vnesete tipkovnico, ki se prikaže na LCD-prikazovalniku. Če ga je treba poslati s kodami, ki se razlikujejo od 0 do 9, se to prikaže na LCD-prikazovalniku. Tu vsak pritisk napreduje po kodi od 0 do 9 in navsezadnje, ko pritisnemo eno od tipk za pošiljanje, gre na mikrokrmilnik in nato na RF oddajniški modul prek frekvence 433 MHz, ki se prenaša iz antene.

Delovanje RF sprejemniškega modula:

Na koncu sprejemnika imamo podobne priključke za napajanje, saj mikrokrmilnik potrebuje + 5V. Podobno kot oddajnik poslušajte tudi mi, da uporabljamo dve tipki z 10k uporovnimi upori prek 5V napajalnika za RF modul. Za priključitev podatkovnega zatiča RF modula uporabljamo zatič 3.0, za GND in VCC pa se uporabljata 1 in 2 zatiča RF modula.

Na voljo imamo tudi dva gumba za izbiro kode in za sprejem podatkov. Ko sprejemni modul sprejme podatke, se ti demodulirajo in preidejo na sprejemni zatič 10 mikrokrmilnika v skladu s programom. Nato na LCD zaslonu prikaže sporočilo.

Lastnosti:

• Frekvenca sprejemnika 433MHz
• Tipična frekvenca sprejemnika 105Dbm
• Napajalni tok sprejemnika 3,5 mA
• Nizka poraba energije
• Delovna napetost sprejemnika 5v
• Frekvenčno območje oddajnika 433,92MHz
• Napajalna napetost oddajnika 3v ~ 6v
• Izhodna moč oddajnika 4v ~ 12v

2 Aplikacije, ki vključujejo RF modul

1. Robotsko vozilo na daljavo

Delo:

Robot je premikajoče se vozilo, ki ga trenutno upravlja daljinska enota in sprejemna enota. Pri tem smo uporabili dajalnik HT12E, ki pretvori 4-bitne podatke v serijski izhod. Kot je razloženo zgoraj, se ta nato dovede v RF modul za oddajanje istega, ki ga sprejme sprejemnik. Izhod RF modula se napaja na HT12D, serijski dekodirnik IC, katerega izhod se napaja na zatič mikrokrmilnika 1 do 4. Oddajni končni mikrokrmilnik je povezan s sklopom tipkalnih stikal na svoja vrata 3 20-pinskega mikrokrmilnika AT89C2051. Medtem ko se pritisne določen gumb, se program zažene, da dostavi ustrezne 4-bitne podatke, ki se nato zaporedno prenašajo na vrata 1, kot je razloženo zgoraj. Tako prejeti podatki na koncu sprejemnika vrat 1 mikrokrmilnika.

Lasersko svetlobo poganja tranzistor Q1 z izhoda zatiča mikrokrmilnika 15, medtem ko robotsko vozilo se premakne na lokacijo z uporabo levega, desnega, naprej in nazaj gumba itd., ko doseže mesto, laser, nameščen na njem, postavi položaj, da vrže žarek z upravljanjem določenega akcijskega gumba.

dva. Robotika brez mikrokrmilnega vezja:

Pin14 dajalnika HT12E dobi nizek logični signal, saj podatkovni signali delujejo na negativni logiki. Dajalnik pretvori vzporedne signale v serijski format in jih prenese prek RF oddajnika s hitrostjo od 1 do 10 kbps. Po sprejemu sprejemnika dekodirnik IC HT12D dekodira signale nazaj v vzporedne signale. Po obračanju se signali nato prenesejo na IC gonilnika motorja za pogon motorja. S spreminjanjem logike, ki velja za zatiče 2, 7, 10 in 15, je mogoče spremeniti smer motorja.