Modul RF - Transmițător și receptor

Ce este modulul RF?

În general, proiectantul sistemelor fără fir are două constrângeri generale: trebuie să funcționeze pe o anumită distanță și să transfere o anumită cantitate de informații într-o rată de date. Modulele RF au dimensiuni foarte mici și au o gamă largă de tensiune de funcționare, adică de la 3V la 12V.

Practic, modulele RF sunt module de transmisie și receptor RF de 433 MHz. Transmițătorul nu consumă energie atunci când transmite zero logic, în timp ce suprimă complet frecvența purtătorului, consumând astfel o putere semnificativ redusă în funcționarea bateriei. Când este trimisă logica, purtătorul este complet pornit la aproximativ 4,5mA cu o sursă de alimentare de 3 volți. Datele sunt trimise în serie de la transmițător, care este recepționat de receptorul acordat. Transmițătorul și receptorul sunt interfațate corespunzător cu două microcontrolere pentru transferul de date.

Caracteristicile modulului RF:

• Frecvența receptorului 433MHz
• Receptor frecvență tipică 105Dbm
• Receptor curent de alimentare 3.5mA
• Consum redus de putere
• Tensiunea de funcționare a receptorului 5v
• Gama de frecvență a emițătorului 433,92MHz
• Tensiunea de alimentare a emițătorului 3v ~ 6v
• Putere ieșire transmițător 4v ~ 12v

Factorii principali care afectează performanța modulului RF :

În comparație cu celelalte dispozitive cu frecvență radio, performanța unui modul RF va depinde de mai mulți factori, cum ar fi creșterea puterii emițătorului, o distanță mare de comunicație va fi colectată. Cu toate acestea, ceea ce va duce la o scurgere ridicată a energiei electrice pe dispozitivul transmițător, ceea ce determină o durată de viață mai scurtă a dispozitivelor alimentate cu baterii. De asemenea, prin utilizarea acestui dispozitiv la o putere transmisă mai mare, se vor crea interferențe cu alte dispozitive RF.

4 aplicații:

• Sisteme de securitate wireless
• Sisteme de alarmă auto
• Telecomenzi
• Raportarea senzorilor
• Sisteme de automatizare

3 module RF

1. Transmițător și receptor RF de 433 MHz:

În multe proiecte, folosim module RF pentru transmiterea și primirea datelor, deoarece are un volum mare de aplicații decât IR. Semnalele RF circulă în emițător și receptor chiar și atunci când există o obstrucție. Funcționează la o frecvență specifică de 433MHz.

Transmițătorul RF primește date seriale și transmite receptorului printr-o antenă conectată la 4^apinul emițătorului. Atunci când logica 0 este aplicată transmițătorului, atunci nu există sursă de alimentare în transmițător. Când se aplică logica 1 la transmițător, transmițătorul este PORNIT și există o sursă de alimentare mare în intervalul de 4,5 mA cu alimentare de tensiune de 3V.

Video pe transmițător și receptor RF de 433 MHz:

Caracteristicile emițătorului și receptorului RF:

1. Frecvența receptorului: 433 MHz
2. Sensibilitate tipică a receptorului: 105Dbm
3. Alimentare curentă a receptorului: 3,5mA
4. Tensiunea de funcționare a receptorului: 5V
5. Consum redus de putere
6. Gama de frecvență a emițătorului: 433,92 MHz
7. Tensiunea de alimentare a emițătorului: 3V ~ 6V
8. Puterea de ieșire a emițătorului: 4 ~ 12Dbm

Are multe aplicații în diverse domenii, cum ar fi comenzile de iluminare la distanță, RFID pe distanțe lungi, sisteme de alarmă și securitate fără fir etc.

Circuitul emițătorului RF:

Circuitul emițătorului RF

Circuitul receptorului RF:

Circuit receptor RF

Două. Modulul XBee:

Ce este modulul XBee?

Modulele XBee sunt module de comunicații fără fir care sunt construite pe baza standardului Zigbee. Utilizează protocolul IEEE 802.15.4. Standardele Zigbee sunt standarde cu o gamă între Bluetooth și WIFI. În principiu sunt module RF. Tehnologia fără fir poate fi o provocare fără combinația corectă de expertiză și resurse. XBee este un aranjament de produse modulare care facilitează implementarea tehnologiei wireless și este rentabilă. Modulul poate comunica până la 100 de picioare în interior sau 300 de picioare în aer liber. Poate fi folosit ca înlocuitor serial sau îl puteți pune într-un mod de comandă și îl puteți configura pentru o varietate de opțiuni de rețea de difuzare și mesh. Modulele XBee oferă conectivitate wireless la dispozitive.

Modulele RF XBee și XBee-PRO sunt soluții încorporate care oferă conectivitate fără fir la puncte finale la sisteme. Modulele XBee sunt pentru aplicații cu rază extinsă și sunt destinate aplicațiilor cu randament ridicat care necesită o latență scăzută și un timp de comunicare previzibil. Și sunt ideale pentru aplicații cu consum redus de energie și costuri reduse.

Modulul foarte popular XBee este de 2,4 GHz de la Digi. Aceste module permit o comunicare foarte fiabilă și de bază între microcontrolere, PC-uri, sisteme și rețele de suport punct la punct și multipunct.

Caracteristicile modulului XBee:

• Transceiver RF complet
• Criptarea datelor la bord
• Evitarea automată a coliziunilor
• Consum redus de curent
• Tensiune largă de funcționare 1,8-3,6 volți
• Frecvența de funcționare: 2,4-2,483 GHz
• Putere de ieșire programabilă și sensibilitate ridicată
• Rată de date 1,2-500 kbps

Modulul transceiver furnizează un subsistem RF complet care poate fi utilizat pentru a transmite și primi date de până la 500Kbps de la orice sursă standard CMOS / TTL. Suport hardware extins este oferit pentru manipularea pachetelor, tamponarea informațiilor, transmisiile în rafală și implicarea calității legăturilor. Evitarea automată a coliziunilor este oferită suplimentar cu caracteristici clare de evaluare a canalelor. Modulele sunt ideale pentru aplicații alimentate cu baterii.

Cum funcționează modulul XBee:

Din circuitul de mai jos, am folosit două module trans-receptor XBee de 2,4 GHz pentru două computere. Interfața de la modulele XBee se face prin schimbătorul de nivel IC MAX232 așa cum se arată în figură. Modulele sunt alimentate de la o sursă de alimentare de 3.3V reglată la bord, care îndeplinește cerințele de tensiune ale dispozitivului prin regulatorul de 3.3V alimentat după ce a primit 5V de la regulator. Pentru a atrage atenția computerului destinatar pentru mesajul primit de la computerul expeditorului, un sistem de semnal sonor audio este interfațat de la pinul transmițătorului MAX232 inversat în mod corespunzător de două ori de o pereche de tranzistoare Q1 și Q2 (BC547) la un multiplex monostabil 555 -vibrator prin pinul de declanșare2. Astfel, în timp ce orice mesaj este primit la pinul transmițătorului MAX232, acesta ajunge și la baza Q1, rezultând declanșarea unui timer multi-vibrator monostabil 555 pentru a emite de la pin3 un sunet sonor.

Prin urmare, atrage atenția computerului destinatar pentru a răspunde la mesaj. R6, RV1, C10 formează constanta de timp a temporizatorului monostabil 555 pe durata sunetului sonor de fiecare dată când o tastă de tastatură este apăsată de către expeditor. De asemenea, are o prevedere pentru a schimba constanta de timp prin variația RV1 pentru a se potrivi comodității destinatarului.

3. Modul RF cu 3 pini:

Cum funcționează modulul RF cu 3 pini la trimiterea informațiilor secrete?

Putem conecta modulele RF cu 3 pini direct la controler, nu este nevoie de niciun codificator și decodor. Funcționarea modulelor emițătorului și receptorului cu 3 pini RF este următoarea la trimiterea / transformarea informațiilor secrete.

Funcționarea modulului transmițătorului RF:

Din circuit, sursa de alimentare + 5V este conectată la cei 40 de pini ai microcontrolerului, iar pământul este conectat la al 20-lea pin. Aici, avem două comutatoare care sunt conectate în mod corespunzător la microcontroler cu tragere de până la 5V și aceste două comutatoare formează comanda de intrare la microcontroler. De asemenea, am primit un afișaj LCD pentru afișarea datelor de transmis. De asemenea, avem un aranjament pentru ca o tastatură de computer să fie conectată pentru părți pozitive și negative de la ceas și pinul de date, care este conectat ca intrare la microcontroler de la ieșirea tastaturii și că datele sunt afișate în cele din urmă pe ecranul LCD. Avem și unul Transmițător RF . Are o sursă VCC, GND. PIN-ul de date merge la microcontroler. Programul este atât de scris încât, prin operarea corespunzătoare a acestei funcționări, activăm mai întâi tastatura. Odată ce tastatura este activă prin apăsarea butoanelor, poate avea loc introducerea tastaturii, care este afișată pe ecranul LCD. Dacă trebuie trimis împotriva codurilor care variază de la 0 la 9, acesta va fi afișat pe ecranul LCD. Aici fiecare apăsare avansează conform codului de la 0 la 9 și, în cele din urmă, atunci când apăsăm unul dintre butoanele pentru trimitere, va merge la un microcontroler și apoi la modulul transmițător RF pe o frecvență de 433 MHz transmisă de antenă.

Funcționarea modulului receptorului RF:

La capătul receptorului, avem conexiuni similare pentru alimentarea cu energie, deoarece microcontrolerul are nevoie de + 5V. În mod similar cu transmițătorul, auziți că folosim două butoane cu rezistențe de tracțiune de 10 k prin sursa de 5V pentru modulul RF. Folosim pinul 3.0 pentru a conecta pinul de date al modulului RF și 1 și 2 pini ai modulului RF sunt utilizați pentru GND și VCC.

De asemenea, avem două butoane pentru selectarea codului și pentru primirea datelor. Odată ce datele sunt recepționate de modulul receptor, datele sunt demodulate și merg la pinul receptorului 10 al microcontrolerului conform programului. Apoi afișează mesajul pe ecranul LCD.

Caracteristici:

• Frecvența receptorului 433MHz
• Receptor frecvență tipică 105Dbm
• Receptor curent de alimentare 3.5mA
• Consum redus de putere
• Tensiunea de funcționare a receptorului 5v
• Gama de frecvență a emițătorului 433,92MHz
• Tensiunea de alimentare a emițătorului 3v ~ 6v
• Putere ieșire transmițător 4v ~ 12v

2 Aplicații care implică modul RF

1. Vehicul robotizat cu telecomandă

Lucru:

Robotul este un vehicul în mișcare controlat de la distanță de o unitate de transmisie și o unitate de recepție pentru momentul său. În acest sens, am folosit un codificator HT12E care convertește datele de 4 biți în ieșire serială. Așa cum s-a explicat mai sus, acesta este apoi alimentat la modulul RF pentru a transmite același lucru pentru a fi primit de către receptor. Modulul RF ieșirea este alimentată către HT12D IC decodificator serial, a cărui ieșire este alimentată la pinul microcontroler 1 la 4. Microcontrolerul final de transmisie este conectat la un set de comutatoare cu buton la portul său 3 de 20 pin microcontroler AT89C2051. Astfel, în timp ce un anumit buton este apăsat, programul este executat pentru a furniza date corespunzătoare pe 4 biți, care sunt apoi transmise serial la portul 1, așa cum s-a explicat mai sus. Datele primite astfel la capătul receptorului portului 1 al microcontrolerului.

Lumina laser este acționată de tranzistorul Q1 de la ieșirea pinului 15 al microcontrolerului, în timp ce vehicul robotizat este manevrat către locație acționând butonul stânga, dreapta, înainte și înapoi etc., după ce ajunge la locul în care laserul montat pe acesta ia poziția de a arunca fasciculul acționând butonul de acțiune specific.

Două. Robotică fără diagrama circuitului microcontrolerului:

Pinul 14 al codificatorului HT12E primește un semnal logic scăzut, deoarece semnalele de date funcționează pe logică negativă. Codificatorul convertește semnalele paralele în format serial și le transferă prin transmițătorul RF la o rată de 1 până la 10 kbps. Semnalele sunt decodificate înapoi în semnale paralele de către decodorul IC HT12D după ce au fost recepționate de receptor. Semnalele după inversare sunt apoi aplicate la driverul IC al motorului, pentru a acționa motorul. Prin modificarea logicii aplicate pinilor 2, 7, 10 și 15, direcțiile motorului pot fi schimbate.