RF-modul - sender og mottaker

Hva er RF-modul?

Generelt har den trådløse systemdesigneren to overordnede begrensninger: den må operere over en viss avstand og overføre en viss mengde informasjon innenfor en datahastighet. RF-modulene er veldig små i dimensjon og har et bredt driftsspenningsområde, dvs. 3V til 12V.

I utgangspunktet er RF-modulene 433 MHz RF-sender- og mottakermoduler. Senderen trekker ikke strøm når den overfører logisk null mens den fullstendig undertrykker bærefrekvensen, og forbruker dermed betydelig lav strøm i batteridrift. Når logikken sendes, er bæreren fullstendig på til 4,5mA med en 3 volt strømforsyning. Dataene sendes serielt fra senderen som mottas av den innstilte mottakeren. Senderen og mottakeren er behørig koblet til to mikrokontrollere for dataoverføring.

Funksjoner av RF-modul:

• Mottakerfrekvens 433MHz
• Mottaker typisk frekvens 105Dbm
• Mottakerforsyningsstrøm 3,5mA
• Lavt energiforbruk
• Mottaker driftsspenning 5v
• Senderfrekvensområde 433,92 MHz
• Transmitterforsyningsspenning 3v ~ 6v
• Senderens utgangseffekt 4v ~ 12v

Hovedfaktorer som påvirker RF-modulens ytelse :

Sammenlignet med de andre radiofrekvente enhetene, vil ytelsen til en RF-modul avhenge av flere faktorer, for eksempel ved å øke senderens kraft vil en stor kommunikasjonsavstand bli samlet. Imidlertid, som vil resultere i et høyt elektrisk strømavløp på senderenheten, noe som forårsaker kortere levetid for batteridrevne enheter. Også ved å bruke denne enheten med høyere overført kraft vil det forstyrre andre RF-enheter.

4 applikasjoner:

• Trådløse sikkerhetssystemer
• Bilalarmsystemer
• Fjernkontroller
• Sensorrapportering
• Automatiseringssystemer

3 RF-moduler

1. 433 MHz RF-sender og mottaker:

I mange prosjekter bruker vi RF-moduler for å overføre og motta data fordi de har et høyt volum applikasjoner enn IR. RF-signaler beveger seg i senderen og mottakeren selv når det er en hindring. Den fungerer med en bestemt frekvens på 433MHz.

RF-sender mottar seriell data og sender til mottakeren gjennom en antenne som er koblet til 4^thpinnen på senderen. Når logikk 0 påføres senderen, er det ingen strømforsyning i senderen. Når logikk 1 brukes på senderen, er senderen PÅ, og det er en høy strømforsyning i området 4,5mA med 3V spenningsforsyning.

Video på 433 MHz RF-sender og mottaker:

Funksjoner av RF-sender og mottaker:

1. Mottakerfrekvens: 433MHz
2. Mottakerens typiske følsomhet: 105Dbm
3. Mottakerens strømforsyning: 3,5 mA
4. Mottaker driftsspenning: 5V
5. Lavt energiforbruk
6. Senderfrekvensområde: 433,92 MHz
7. Senderspenningsspenning: 3V ~ 6V
8. Senderens utgangseffekt: 4 ~ 12Dbm

Den har mange applikasjoner innen forskjellige områder som fjernkontrollbelysningskontroller, langdistanse RFID, trådløse alarm- og sikkerhetssystemer, etc.

RF-senderkrets:

RF-senderkrets

RF-mottakerkrets:

RF-mottakerkrets

to. XBee-modul:

Hva er XBee-modulen?

XBee-moduler er trådløse kommunikasjonsmoduler som er basert på Zigbee-standarden. Den bruker IEEE 802.15.4-protokollen. Zigbee-standarder er standarder med en rekkevidde mellom Bluetooth og WIFI. De er i utgangspunktet RF-moduler. Trådløs teknologi kan være utfordrende uten riktig kombinasjon av kompetanse og ressurser. XBee er en ordning med modulære produkter som gjør distribusjon av trådløs teknologi enkel og kostnadseffektiv. Modulen kan kommunisere opptil 100 fot innendørs eller 300 fot utendørs. Den kan brukes som en seriell erstatning, eller du kan sette den i en kommandomodus og konfigurere den for en rekke kringkastings- og nettverksalternativer. XBee-modulene gir trådløs tilkobling til enheter.

XBee og XBee-PRO RF-moduler er innebygde løsninger som gir trådløs tilkobling av endepunkter til systemer. XBee-moduler er for applikasjoner med utvidet område, og de er ment for applikasjoner med høy gjennomstrømning som krever lav latens og forutsigbar kommunikasjonstid. Og de er ideelle for applikasjoner med lav effekt og lave kostnader.

Den veldig populære XBee-modulen er 2,4 GHz fra Digi. Disse modulene tillater en veldig pålitelig og grunnleggende kommunikasjon mellom mikrokontrollere, PC-er, systemer og støttepunkt til punkt- og flerpunktsnettverk.

Funksjoner av XBee Module:

• Komplett RF-mottaker
• Innebygd datakryptering
• Automatisk kollisjon unngåelse
• Lavt strømforbruk
• Bred driftsspenning 1,8-3,6 volt
• Driftsfrekvens: 2,4-2,483 GHz
• Programmerbar utgangseffekt og høy følsomhet
• Datahastighet 1,2-500 kbps

Sendemottaksmodulen har et komplett RF-delsystem som kan brukes til å overføre og motta data med opptil 500 Kbps fra en hvilken som helst standard CMOS / TTL-kilde. Omfattende maskinvarestøtte tilbys for pakkehåndtering, informasjonsbuffering, burst-overføringer og implikasjoner for lenkkvalitet. Automatisk kollisjon unngåelse er i tillegg gitt med klare kanalevalueringsfunksjoner. Modulene er ideelle for batteridrevne applikasjoner.

Hvordan XBee-modul fungerer:

Fra kretsen nedenfor brukte vi to trans-mottaker 2,4 GHz XBee-moduler for to datamaskiner. Grensesnittet fra XBee-modulene skjer gjennom nivåskifteren IC MAX232 som vist i figuren. Modulene får strøm fra regulert 3.3V strømforsyning ombord som oppfyller spenningskravet til enheten ved at 3.3V regulator mates etter å ha fått 5V fra regulatoren. For å vekke oppmerksomheten til mottakerdatamaskinen for meldingen mottatt fra avsenderdatamaskinen, er et lydpipesystem grensesnittet fra MAX232 senderpinnen behørig invertert to ganger av et par transistorer Q1 og Q2 (BC547) til en 555 monostabil multi -vibrator gjennom utløserpinnen2. Således når en melding mottas ved senderen på MAX232, når den også basen til Q1, noe som resulterer i utløsing av 555 monostabil multivibrator-tidtaker for å sende ut en lyd fra pin3.

Derfor trekker det mottakermaskinens oppmerksomhet til å svare på meldingen. R6, RV1, C10 danner tidskonstanten for den monostabile tidtakeren 555 for varselet av summerlyden hver gang en tastetast trykkes på av avsenderen. Den har også en bestemmelse om å endre tidskonstanten ved å variere RV1 for å passe mottakerens bekvemmelighet.

3. 3-pinners RF-modul:

Hvordan fungerer 3-pinners RF-modul for å sende informasjonen om hemmeligheten?

Vi kan koble 3-pinners RF-moduler direkte til kontrolleren. Det er ikke behov for noen koder og dekoder. Arbeidet med de 3-pinners RF-sender- og mottakermodulene er som følger for sending / transformering av utskillingsinformasjonen.

Arbeid av RF-sendermodul:

Fra kretsen er strømforsyningen + 5V koblet til de 40 pinnene til mikrokontrolleren, og bakken er koblet til den 20. pinnen. Her har vi to brytere som er riktig koblet til mikrokontrolleren med trukket opp til 5V, og disse to bryterne danner inngangskommandoen til mikrokontrolleren. Vi fikk også en LCD-skjerm for å vise dataene som skal overføres. Vi har også en ordning for at et tastatur skal kobles til positive og negative deler fra klokken og datapinnen som er koblet som en inngang til mikrokontrolleren fra utgangen på tastaturet, og at dataene til slutt vises i LCD-skjermen. Vi har også en RF-sender . Den har en VCC-forsyning, GND. Datapinnen går til mikrokontrolleren. Programmet er så skrevet at vi ved å bruke riktig funksjon av dette først gjør tastaturet aktivt. Når tastaturet er aktivert ved å trykke på knappene, kan tastaturoppføringen finne sted som vises i LCD. Hvis det må sendes mot koder som varierer fra 0 til 9, vil dette vises på LCD-skjermen. Her går hvert trykk frem i henhold til koden fra 0 til 9, og til slutt når vi trykker på en av trykknappene for å sende den, vil den gå til en mikrokontroller og deretter til RF-sendermodulen over en 433 MHz-frekvens som sendes fra antennen.

Arbeid av RF-mottakermodul:

På mottakersiden har vi lignende tilkoblinger for strømforsyning som mikrokontroller trenger + 5V. På samme måte som senderen, hør også at vi bruker to trykknapper med 10k trekk opp motstander gjennom 5V forsyning for RF-modul. Vi bruker pin 3.0 for å koble datapinnen til RF-modulen, og 1 og 2 pinner på RF-modulen brukes til GND og VCC.

Vi har også to knapper for valg av kode og for mottak av data. Når dataene først er mottatt av mottakermodulen, demoduleres disse dataene og går til mottakertappen 10 til mikrokontrolleren i henhold til programmet. Deretter vises meldingen på LCD-skjermen.

Egenskaper:

• Mottakerfrekvens 433MHz
• Mottaker typisk frekvens 105Dbm
• Mottakerforsyningsstrøm 3,5mA
• Lavt energiforbruk
• Mottaker driftsspenning 5v
• Senderfrekvensområde 433,92 MHz
• Transmitterforsyningsspenning 3v ~ 6v
• Senderens utgangseffekt 4v ~ 12v

2 Programmer som involverer RF-modul

1. Fjernstyrt robotkjøretøy

Arbeider:

Roboten er et kjøretøy i bevegelse som fjernstyres av en senderenhet og en mottakerenhet for øyeblikket. I dette brukte vi en HT12E-koder som konverterer 4-biters data til seriell utgang. Som forklart ovenfor mates dette deretter til RF-modulen for å overføre det samme som mottas av mottakeren. RF-modulen utgangen blir matet til HT12D, den serielle dekoderen IC, hvis utgang blir matet til mikrocontrollerstift 1 til 4. Den sendende endemikrokontrolleren er koblet til et sett med trykknappbrytere til port 3 på 20-pins mikrocontroller AT89C2051. Således, mens en bestemt knapp trykkes, blir programmet utført for å levere korresponderende 4-bits data som deretter sendes serielt i port 1 som forklart ovenfor. Dataene som ble mottatt på mottakersiden av port 1 på mikrokontrolleren.

Laserlys drives av transistoren Q1 fra utgangen fra mikrocontrollerstift 15, mens robotkjøretøy manøvreres til stedet ved å betjene venstre, høyre, fremover og bakover osv. etter at den når stedet, tar laseren som er montert på den posisjon for å kaste strålen ved å betjene spesifikk handlingsknapp.

to. Robotikk uten kretsdiagram for mikrokontroller:

Pin14 på koderen HT12E får et lavt logisk signal ettersom datasignaler fungerer på negativ logikk. Koderen konverterer parallelle signaler til serieformat og overfører dem gjennom RF-senderen med en hastighet på 1 til 10 kbps. Signalene blir dekodet tilbake til parallelle signaler av dekoderen IC HT12D etter å ha blitt mottatt av mottakeren. Signalene etter å ha blitt invertert blir deretter brukt til motorføreren IC for å kjøre motoren. Ved å variere logikken som brukes på pinnene 2, 7, 10 og 15, kan motorretningene endres.