RF модул - предавател и приемник

Какво е RF модул?

Като цяло дизайнерът на безжични системи има две важни ограничения: той трябва да работи на определено разстояние и да прехвърля определено количество информация в рамките на скорост на предаване на данни. RF модулите са с много малки размери и имат широк диапазон на работното напрежение, т.е. 3V до 12V.

По принцип RF модулите са 433 MHz RF предавателни и приемни модули. Предавателят не изразходва енергия, когато предава логическа нула, като същевременно напълно потиска носещата честота, като по този начин консумира значително ниска мощност при работа на батерията. Когато се изпрати логика, носителят е напълно включен на около 4,5 mA с 3 волта захранване. Данните се изпращат последователно от предавателя, който се получава от настроения приемник. Предавателят и приемникът са надлежно свързани към два микроконтролера за пренос на данни.

Характеристики на RF модула:

• Честота на приемника 433MHz
• Типична честота на приемника 105Dbm
• Захранващ ток на приемника 3,5 mA
• Ниска консумация на енергия
• Работно напрежение на приемника 5v
• Честотен обхват на предавателя 433.92MHz
• Захранващо напрежение на трансмитера 3v ~ 6v
• Изходна мощност на предавателя 4v ~ 12v

Основни фактори, влияещи върху производителността на RF модула :

В сравнение с другите радиочестотни устройства, производителността на RF модул ще зависи от няколко фактора, като чрез увеличаване на мощността на предавателя ще се събере голямо комуникационно разстояние. Това обаче ще доведе до голямо източване на електрическа енергия на предавателното устройство, което води до по-кратък експлоатационен живот на устройствата, захранвани от батерии. Също така използването на това устройство при по-висока предавана мощност ще създаде смущения с други RF устройства.

4 приложения:

• Безжични системи за сигурност
• Автомобилни алармени системи
• Дистанционни
• Отчитане на сензора
• Системи за автоматизация

3 RF модула

1. 433 MHz RF предавател и приемник:

В много проекти използваме RF модули за предаване и получаване на данни, тъй като те имат голям обем приложения от IR. РЧ сигналите се движат в предавателя и приемника, дори когато има препятствия. Той работи на определена честота от 433MHz.

RF предавателят получава серийни данни и предава към приемника чрез антена, която е свързана към 4^тищифт на предавателя. Когато логиката 0 е приложена към предавателя, тогава няма захранване в предавателя. Когато към предавателя е приложена логика 1, тогава предавателят е ВКЛЮЧЕН и има високо захранване в диапазона от 4,5 mA с 3V захранващо напрежение.

Видео на 433 MHz RF предавател и приемник:

Характеристики на RF предавател и приемник:

1. Честота на приемника: 433MHz
2. Типична чувствителност на приемника: 105Dbm
3. Захранване на тока на приемника: 3.5mA
4. Работно напрежение на приемника: 5V
5. Ниска консумация на енергия
6. Честотен обхват на предавателя: 433.92MHz
7. Захранващо напрежение на трансмитера: 3V ~ 6V
8. Изходна мощност на предавателя: 4 ~ 12Dbm

Той има много приложения в различни области като дистанционно управление на осветлението, RFID на далечни разстояния, безжични системи за аларма и сигурност и т.н.

RF верига на предавателя:

RF верига на предавателя

RF схема на приемника:

RF приемник схема

две. Модул XBee:

Какво представлява модулът XBee?

Модулите XBee са модули за безжична комуникация, които са изградени въз основа на стандарта Zigbee. Той използва протокола IEEE 802.15.4. Стандартите на Zigbee са стандарти с диапазон между Bluetooth и WIFI. Те са основно RF модули. Безжичната технология може да бъде предизвикателство без правилната комбинация от опит и ресурси. XBee е подреждане на модулни продукти, които правят внедряването на безжична технология лесно и рентабилно. Модулът може да комуникира до 100 фута на закрито или 300 фута на открито. Той може да се използва като сериен заместител или можете да го поставите в команден режим и да го конфигурирате за различни опции за излъчване и мрежови мрежи. Модулите XBee осигуряват безжична свързаност към устройства.

RF модулите XBee и XBee-PRO са вградени решения, осигуряващи безжична свързаност в крайна точка със системи. Модулите XBee са за приложения с разширен обхват и са предназначени за приложения с висока производителност, изискващи ниска латентност и предвидимо време за комуникация. И те са идеални за приложения с ниска мощност и ниски разходи.

Много популярният модул XBee е 2.4GHz от Digi. Тези модули позволяват много надеждна и основна комуникация между микроконтролери, компютри, системи и поддръжка от точка до точка и многоточкови мрежи.

Характеристики на модула XBee:

• Пълен RF трансивър
• Вградено криптиране на данни
• Автоматично избягване на сблъсък
• Ниска консумация на ток
• Широко работно напрежение 1,8-3,6 волта
• Работна честота: 2,4-2,483 GHz
• Програмируема изходна мощност и висока чувствителност
• Скорост на предаване на данни 1,2-500 kbps

Модулът на приемо-предавателя предоставя пълна RF подсистема, която може да се използва за предаване и приемане на данни с до 500Kbps от всеки стандартен CMOS / TTL източник. Осигурена е обширна хардуерна поддръжка за обработка на пакети, буфериране на информация, пакетни предавания и значение на качеството на връзката. Автоматичното избягване на сблъсък е допълнително дадено с ясни функции за оценка на канала. Модулите са идеални за приложения, захранвани с батерии.

Как работи модулът XBee:

От схемата по-долу използвахме два транс-приемника 2.4GHz XBee модула за два компютъра. Взаимодействието от модулите XBee се осъществява чрез нивелир IC MAX232, както е показано на фигурата. Модулите се захранват от бордово регулирано захранване 3.3V, отговарящо на изискването за напрежение на устройството, чрез захранване на регулатора 3.3V след получаване на 5V от регулатора. За да привлече вниманието на компютъра получател за съобщението, получено от компютъра подател, аудио звукова система е свързана от щифта на предавателя MAX232, надлежно обърнат два пъти от двойка транзистори Q1 и Q2 (BC547) към 555 моностабилен мулти -вибратор през задействащия щифт2. По този начин, докато всяко съобщение се получава на извода на предавателя на MAX232, то също така достига до основата на Q1, което води до задействане на 555 моностабилен мулти-вибрационен таймер за извеждане от pin3 звуков сигнал.

Следователно привлича вниманието на компютъра получател да отговори на съобщението. R6, RV1, C10 образуват времевата константа на моностабилния таймер 555 за продължителността на звука на зумер при всяко натискане на клавишен клавиш от подателя. Той също така има възможност за промяна на постоянната на времето чрез промяна на RV1, за да отговаря на удобството на получателя.

3. 3-пинов RF модул:

Как 3-пинов RF модул работи при изпращане на секретната информация?

Можем да свържем 3-пиновите RF модули директно към контролера, няма нужда от енкодер и декодер. Работата на 3-пиновите RF предавателни и приемни модули е както следва при изпращане / трансформиране на секретната информация.

Работа на модула на радиочестотния предавател:

От веригата захранването + 5V е свързано към 40-те извода на микроконтролера, а земята е свързана към 20-ия извод. Тук имаме два превключвателя, които са правилно свързани към микроконтролера с изтеглени до 5V и тези два превключвателя формират командата за вход към микроконтролера. Имаме и LCD дисплей за показване на данните, които трябва да бъдат предадени. Имаме и уговорка за свързване на клавиатурата на компютъра за положителни и отрицателни части от часовника и щифта за данни, който е свързан като вход към микроконтролера от изхода на клавиатурата и тези данни в крайна сметка се показват на LCD дисплея. Ние също имаме такъв RF предавател . Той има VCC захранване, GND. Пинът за данни отива към микроконтролера. Програмата е написана така, че чрез подходяща работа на тази работа първо активираме клавиатурата. След като клавиатурата се активира чрез натискане на бутоните, тогава може да се извърши запис на клавиатура, който се показва на LCD. Ако трябва да се изпрати срещу кодове, вариращи от 0 до 9, това ще се покаже на LCD. Тук всяко натискане напредва според кода от 0 до 9 и в крайна сметка, когато натиснем един от бутоните за изпращане, ще премине към микроконтролер и след това към модула на RF предавателя на честота 433 MHz, предавана от антената.

Работа на RF приемник модул:

В края на приемника имаме подобни връзки за захранване, тъй като микроконтролерът се нуждае от + 5V. Подобно на предавателя, чуйте също, че използваме два бутона с 10k издърпващи резистори чрез 5V захранване за RF модул. Използваме щифт 3.0 за свързване на щифта за данни на RF модула и 1 и 2 щифта на RF модула се използват за GND и VCC.

Разполагаме и с два бутона за избор на код и за получаване на данните. След като данните бъдат получени от приемния модул, тези данни се демодулират и отиват към приемния щифт 10 на микроконтролера според програмата. След това показва съобщението на LCD дисплея.

Характеристика:

• Честота на приемника 433MHz
• Типична честота на приемника 105Dbm
• Захранващ ток на приемника 3,5 mA
• Ниска консумация на енергия
• Работно напрежение на приемника 5v
• Честотен обхват на предавателя 433.92MHz
• Захранващо напрежение на трансмитера 3v ~ 6v
• Изходна мощност на предавателя 4v ~ 12v

2 Приложения, включващи RF модул

1. Роботизиран автомобил с дистанционно управление

Работа:

Роботът е движещо се превозно средство, управлявано дистанционно от един предавателен блок и приемащ блок за момента си. При това използвахме кодер HT12E, който преобразува 4-битови данни в сериен изход. Както е обяснено по-горе, това след това се подава към RF модула за предаване на същия, за да бъде получен от приемника. Изходът на RF модула се подава към HT12D серийния декодер IC, изходът на който се подава към микроконтролер пин 1 до 4. Предаващият краен микроконтролер е свързан към набор от бутони превключватели към неговия порт 3 от 20 пинов микроконтролер AT89C2051. По този начин, докато се натисне определен бутон, програмата се изпълнява, за да достави съответните 4-битови данни, които след това се предават последователно на порт 1, както е обяснено по-горе. Така получените данни в края на приемника на порт 1 на микроконтролера.

Лазерната светлина се задвижва от транзистор Q1 от изхода на щифт 15 на микроконтролера, докато роботизирано превозно средство се маневрира до местоположението чрез задействане на левия, десния, напред и назад бутон и т.н., след като достигне мястото, монтираният върху него лазер заема позиция да хвърли лъча чрез задействане на конкретен бутон за действие.

две. Роботика без схема на микроконтролер:

Pin14 на енкодера HT12E получава нисък логически сигнал, тъй като сигналите за данни работят върху отрицателна логика. Кодерът преобразува паралелните сигнали в сериен формат и ги прехвърля през RF предавателя със скорост от 1 до 10kbps. Сигналите се декодират обратно към паралелни сигнали от декодера IC HT12D, след като са получени от приемника. След това сигналите след инвертиране се прилагат към интегралната схема на драйвера на двигателя, за да задвижат двигателя. Чрез промяна на логиката, приложена към щифтове 2, 7, 10 и 15, посоките на двигателя могат да бъдат променени.