Modulo RF - Trasmettitore e ricevitore

Cos'è il modulo RF?

In generale, il progettista di sistemi wireless ha due vincoli principali: deve operare su una certa distanza e trasferire una certa quantità di informazioni all'interno di una velocità dati. I moduli RF sono di dimensioni molto ridotte e hanno un ampio intervallo di tensione operativa, cioè da 3V a 12V.

Fondamentalmente i moduli RF sono moduli trasmettitore e ricevitore RF 433 MHz. Il trasmettitore non assorbe corrente durante la trasmissione dello zero logico mentre sopprime completamente la frequenza portante, quindi consuma una potenza notevolmente ridotta durante il funzionamento a batteria. Quando viene inviata una logica, la portante è completamente accesa a circa 4,5 mA con un alimentatore da 3 volt. I dati vengono inviati in serie dal trasmettitore che viene ricevuto dal ricevitore sintonizzato. Trasmettitore e ricevitore sono debitamente interfacciati a due microcontrollori per il trasferimento dei dati.

Caratteristiche del modulo RF:

• Frequenza del ricevitore 433 MHz
• Frequenza tipica del ricevitore 105Dbm
• Corrente di alimentazione del ricevitore 3,5 mA
• Basso consumo energetico
• Tensione di esercizio del ricevitore 5v
• Gamma di frequenza del trasmettitore 433,92 MHz
• Tensione di alimentazione del trasmettitore 3v ~ 6v
• Potenza di uscita del trasmettitore 4v ~ 12v

Fattori principali che influenzano le prestazioni del modulo RF :

Rispetto agli altri dispositivi a radiofrequenza, le prestazioni di un modulo RF dipenderanno da diversi fattori, ad esempio aumentando la potenza del trasmettitore verrà raccolta una grande distanza di comunicazione. Tuttavia, ciò si tradurrà in un elevato consumo di energia elettrica sul dispositivo trasmettitore, che causa una minore durata operativa dei dispositivi alimentati a batteria. Inoltre, l'utilizzo di questo dispositivo a una potenza trasmessa maggiore creerà interferenze con altri dispositivi RF.

4 applicazioni:

• Sistemi di sicurezza wireless
• Sistemi di allarme per auto
• Controlli remoti
• Segnalazione del sensore
• Sistemi di automazione

3 moduli RF

1. Trasmettitore e ricevitore RF 433 MHz:

In molti progetti, utilizziamo moduli RF per trasmettere e ricevere i dati perché ha un volume elevato di applicazioni rispetto a IR. I segnali RF viaggiano nel trasmettitore e nel ricevitore anche in presenza di un'ostruzione. Funziona a una frequenza specifica di 433 MHz.

Il trasmettitore RF riceve dati seriali e trasmette al ricevitore attraverso un'antenna collegata al 4^thpin del trasmettitore. Quando la logica 0 è applicata al trasmettitore, non c'è alimentazione nel trasmettitore. Quando la logica 1 viene applicata al trasmettitore, il trasmettitore è acceso e c'è un'alimentazione elevata nel range di 4,5 mA con alimentazione di tensione 3V.

Video su trasmettitore e ricevitore RF a 433 MHz:

Caratteristiche del trasmettitore e del ricevitore RF:

1. Frequenza del ricevitore: 433 MHz
2. Sensibilità tipica del ricevitore: 105 dBm
3. Alimentazione corrente del ricevitore: 3,5 mA
4. Tensione di funzionamento del ricevitore: 5V
5. Basso consumo energetico
6. Gamma di frequenza del trasmettitore: 433,92 MHz
7. Tensione di alimentazione del trasmettitore: 3 V ~ 6 V.
8. Potenza di uscita del trasmettitore: 4 ~ 12 dBm

Ha molte applicazioni in varie aree come controlli di illuminazione a distanza, RFID a lungo raggio, sistemi di allarme e sicurezza wireless, ecc.

Circuito trasmettitore RF:

Circuito trasmettitore RF

Circuito ricevitore RF:

Circuito ricevitore RF

Due. Modulo XBee:

Cos'è il modulo XBee?

I moduli XBee sono moduli di comunicazione wireless costruiti in base allo standard Zigbee. Utilizza il protocollo IEEE 802.15.4. Gli standard Zigbee sono standard con un intervallo tra Bluetooth e WIFI. Sono fondamentalmente moduli RF. La tecnologia wireless può essere impegnativa senza la giusta combinazione di competenze e risorse. XBee è un insieme di prodotti modulari che rendono l'implementazione della tecnologia wireless facile ed economica. Il modulo può comunicare fino a 100 piedi all'interno o 300 piedi all'esterno. Può essere usato come sostituto seriale o puoi metterlo in una modalità di comando e configurarlo per una varietà di opzioni di rete broadcast e mesh. I moduli XBee forniscono connettività wireless ai dispositivi.

I moduli RF XBee e XBee-PRO sono soluzioni embedded che forniscono connettività end-point wireless ai sistemi. I moduli XBee sono per applicazioni a gamma estesa e sono destinati ad applicazioni ad alto rendimento che richiedono bassa latenza e tempi di comunicazione prevedibili. E sono ideali per applicazioni a basso consumo e a basso costo.

Il modulo XBee molto popolare è 2.4GHz da Digi. Questi moduli consentono una comunicazione di base molto affidabile tra microcontrollori, PC, sistemi e reti di supporto punto a punto e multipunto.

Caratteristiche del modulo XBee:

• Ricetrasmettitore RF completo
• Crittografia dei dati integrata
• Prevenzione automatica delle collisioni
• Basso consumo di corrente
• Ampia tensione di funzionamento 1,8-3,6 Volt
• Frequenza operativa: 2,4-2,483 GHz
• Potenza di uscita programmabile e alta sensibilità
• Velocità dati 1.2-500 kbps

Il modulo ricetrasmettitore fornisce un sottosistema RF completo che può essere utilizzato per trasmettere e ricevere dati fino a 500 Kbps da qualsiasi sorgente CMOS / TTL standard. Viene fornito un ampio supporto hardware per la gestione dei pacchetti, il buffering delle informazioni, le trasmissioni burst e le implicazioni sulla qualità del collegamento. L'evitamento automatico delle collisioni è inoltre fornito con chiare funzioni di valutazione del canale. I moduli sono ideali per applicazioni alimentate a batteria.

Come funziona il modulo XBee:

Dal circuito sottostante, abbiamo utilizzato due moduli XBee a 2,4 GHz trans-ricevitore per due computer. L'interfacciamento dai moduli XBee avviene tramite il level shifter IC MAX232 come mostrato in figura. I moduli sono alimentati da un alimentatore regolato a bordo da 3,3 V che soddisfa i requisiti di tensione del dispositivo dal regolatore da 3,3 V che viene alimentato dopo aver ricevuto i 5 V dal regolatore. Al fine di attirare l'attenzione del computer destinatario per il messaggio ricevuto dal computer mittente, un sistema di beep audio è interfacciato dal pin del trasmettitore MAX232 debitamente invertito due volte da una coppia di transistor Q1 e Q2 (BC547) a un multi 555 monostabile -vibratore tramite il suo pin2 di attivazione. Pertanto, mentre qualsiasi messaggio viene ricevuto sul pin del trasmettitore del MAX232, raggiunge anche la base del Q1 risultando l'attivazione del timer multi-vibratore monostabile 555 per emettere dal pin3 un suono di buzzer.

Quindi attira l'attenzione del computer destinatario per rispondere al messaggio. R6, RV1, C10 costituiscono la costante di tempo del temporizzatore monostabile 555 per la durata del suono del buzzer ogni volta che un tasto della tastiera viene premuto dal mittente. Ha anche una disposizione per modificare la costante di tempo variando la RV1 in base alla comodità del destinatario.

3. Modulo RF a 3 pin:

Come funziona il modulo RF a 3 pin per inviare le informazioni segrete?

Possiamo collegare i moduli RF a 3 pin direttamente al controller non è necessario alcun encoder e decoder. Il funzionamento dei moduli trasmettitore e ricevitore RF a 3 pin è il seguente nell'invio / trasformazione delle informazioni secrete.

Funzionamento del modulo trasmettitore RF:

Dal circuito, l'alimentatore + 5V è collegato ai 40 pin del microcontrollore e la massa è collegata al 20 ° pin. Qui, abbiamo due interruttori che sono debitamente collegati al microcontrollore con tirati fino a 5 V e questi due interruttori formano il comando di ingresso al microcontrollore. Abbiamo anche un display LCD per la visualizzazione dei dati da trasmettere. Abbiamo anche una disposizione per una tastiera del computer da collegare per le parti positive e negative dell'orologio e del pin dati che è collegato come ingresso al microcontrollore dall'uscita della tastiera e che i dati vengono infine visualizzati nell'LCD. Ne abbiamo anche uno Trasmettitore RF . Ha un'alimentazione VCC, GND. Il pin dati va al microcontrollore. Il programma è scritto in modo che mediante opportune operazioni di questa lavorazione si renda prima attiva la tastiera. Una volta che la tastiera è stata attivata premendo i pulsanti, può avvenire l'immissione della tastiera che viene visualizzata sul display LCD. Se deve essere inviato contro codici che variano da 0 a 9, questo verrà visualizzato sul display LCD. Qui ogni pressione avanza come da codice da 0 a 9 e alla fine quando premiamo uno dei pulsanti per l'invio andrà ad un microcontrollore e quindi al modulo trasmettitore RF su una frequenza di 433 MHz trasmessa dall'antenna.

Funzionamento del modulo ricevitore RF:

All'estremità del ricevitore, abbiamo connessioni simili per l'alimentazione poiché il microcontrollore necessita di + 5V. Analogamente al trasmettitore, senti anche che stiamo usando due pulsanti con resistenze di pull up da 10k attraverso l'alimentazione a 5V per il modulo RF. Stiamo usando il pin 3.0 per collegare il pin dati del modulo RF e 1 e 2 pin del modulo RF sono usati per GND e VCC.

Abbiamo anche due pulsanti per la selezione del codice e per la ricezione dei dati. Una volta ricevuti i dati dal modulo ricevitore, tali dati vengono demodulati e vanno al pin 10 del ricevitore del microcontrollore come da programma. Quindi visualizza il messaggio sul display LCD.

Caratteristiche:

• Frequenza del ricevitore 433 MHz
• Frequenza tipica del ricevitore 105Dbm
• Corrente di alimentazione del ricevitore 3,5 mA
• Basso consumo energetico
• Tensione di esercizio del ricevitore 5v
• Gamma di frequenza del trasmettitore 433,92 MHz
• Tensione di alimentazione del trasmettitore 3v ~ 6v
• Potenza di uscita del trasmettitore 4v ~ 12v

2 Applicazioni che coinvolgono il modulo RF

1. Veicolo robotico telecomandato

Lavorando:

Il robot è un veicolo in movimento controllato a distanza da un'unità trasmittente e un'unità ricevente per il momento. In questo, abbiamo utilizzato un codificatore HT12E che converte i dati a 4 bit in uscita seriale. Come spiegato sopra, questo viene quindi inviato al modulo RF per trasmettere lo stesso per essere ricevuto dal ricevitore. Il modulo RF l'uscita è inviata a HT12D il decodificatore seriale IC, la cui uscita è alimentata ai pin del microcontrollore da 1 a 4. Il microcontrollore dell'estremità di trasmissione è collegato a una serie di interruttori a pulsante alla sua porta 3 del microcontrollore a 20 pin AT89C2051. Pertanto, mentre viene premuto un pulsante particolare, il programma viene eseguito per fornire i dati a 4 bit corrispondenti che vengono quindi trasmessi in serie alla porta 1 come spiegato sopra. I dati così ricevuti all'estremità del ricevitore della porta 1 del microcontrollore.

La luce laser è guidata dal transistor Q1 dall'uscita del pin 15 del microcontrollore, mentre il veicolo robotico viene manovrato verso la posizione azionando i pulsanti sinistra, destra, avanti e indietro, ecc. Una volta raggiunto il sito, il laser montato su di esso prende posizione per lanciare il raggio azionando il pulsante di azione specifico.

Due. Robotica senza diagramma del circuito del microcontrollore:

Il pin14 dell'encoder HT12E riceve un segnale logico basso poiché i segnali di dati funzionano con logica negativa. L'encoder converte i segnali paralleli in formato seriale e li trasferisce attraverso il trasmettitore RF a una velocità da 1 a 10 kbps. I segnali vengono decodificati in segnali paralleli dal decodificatore IC HT12D dopo essere stati ricevuti dal ricevitore. I segnali dopo essere stati invertiti vengono quindi applicati all'IC del driver del motore, per azionare il motore. Variando le logiche applicate ai pin 2, 7, 10 e 15, è possibile modificare le direzioni del motore.