מודול RF - משדר ומקלט

מהו מודול RF?

באופן כללי, למעצב המערכות האלחוטיות שתי אילוצים עיקריים: עליו לפעול לאורך מרחק מסוים ולהעביר כמות מסוימת של מידע בקצב נתונים. מודולי ה- RF קטנים מאוד במימדיהם וטווח מתח ההפעלה רחב כלומר 3V עד 12V.

בעיקרון מודולי ה- RF הם 433 מגה-הרץ משדרי RF ומודולי מקלט. המשדר לא שואב כוח בעת העברת אפס לוגי תוך דיכוי מלא של תדר הספק ובכך צורכים הספק נמוך משמעותית בהפעלת הסוללה. כאשר ההיגיון נשלח, המוביל פועל באופן מלא לכ- 4.5mA עם ספק כוח 3 וולט. הנתונים נשלחים באופן סדרתי מהמשדר שמתקבל על ידי המקלט המכוון. המשדר והמקלט מממשקים כראוי לשני מיקרו-בקרים להעברת נתונים.

תכונות של מודול RF:

• תדר מקלט 433MHz
• מקלט תדר אופייני 105Dbm
• מקלט אספקת הנוכחי 3.5mA
• צריכת חשמל נמוכה
• מתח הפעלה מקלט 5 וולט
• טווח תדרי משדר 433.92MHz
• מתח אספקת משדר 3 v ~ 6 v
• כוח פלט משדר 4 v ~ 12 v

הגורמים העיקריים המשפיעים על ביצועי מודול ה- RF :

בהשוואה למכשירי תדר הרדיו האחרים, הביצועים של מודול RF יהיו תלויים בכמה גורמים כמו על ידי הגדלת כוח המשדר ייאסף מרחק תקשורת גדול. עם זאת, מה שיביא לניקוז הספק חשמלי גבוה על מכשיר המשדר, מה שגורם לחיי הפעלה קצרים יותר של המכשירים המופעלים באמצעות סוללה. כמו כן על ידי שימוש במכשיר זה בהספק משודר גבוה יותר תיצור הפרעה להתקני RF אחרים.

4 יישומים:

• מערכות אבטחה אלחוטיות
• מערכות אזעקה לרכב
• שלטים
• דיווח חיישנים
• מערכות אוטומציה

3 מודולי RF

1. משדר ומקלט RF 433 מגה-הרץ:

בפרויקטים רבים אנו משתמשים במודולי RF כדי להעביר ולקבל את הנתונים מכיוון שיש להם נפח יישומים גבוה יותר מאשר IR. אותות RF עוברים במשדר ובמקלט גם כאשר קיימת חסימה. הוא פועל בתדר ספציפי של 433 מגה-הרץ.

משדר RF מקבל נתונים סדרתיים ומשדר למקלט דרך אנטנה המחוברת ל -4^הסיכה של המשדר. כאשר ההיגיון 0 מוחל על המשדר אז אין ספק כוח במשדר. כאשר לוגיקה 1 מוחלת על המשדר אז המשדר פועל ויש ספק כוח גבוה בטווח של 4.5mA עם ספק מתח 3V.

וידאו על משדר ומקלט RF 433 מגה-הרץ:

תכונות של משדר ומקלט RF:

1. תדר מקלט: 433MHz
2. רגישות אופיינית למקלט: 105Dbm
3. אספקת זרם המקלט: 3.5mA
4. מתח הפעלה של מקלט: 5V
5. צריכת חשמל נמוכה
6. טווח תדרי משדר: 433.92MHz
7. מתח אספקת משדר: 3V ~ 6V
8. כוח פלט משדר: 4 ~ 12Dbm

יש לו יישומים רבים בתחומים שונים כמו בקרות תאורה מרחוק, RFID לטווח ארוך, מערכות אזעקה ואבטחה אלחוטיות וכו '.

מעגל משדר RF:

מעגל משדר RF

מעגל מקלט RF:

מעגל מקלט RF

שתיים. מודול XBee:

מהו מודול ה- XBee?

מודולי XBee הם מודולי תקשורת אלחוטיים הבנויים על פי תקן זיגבי. הוא משתמש בפרוטוקול IEEE 802.15.4. תקני זיגבי הם תקנים עם טווח בין Bluetooth ו- WIFI. הם בעצם מודולי RF. טכנולוגיה אלחוטית יכולה להיות מאתגרת ללא שילוב נכון של מומחיות ומשאבים. ה- XBee הוא מערך של מוצרים מודולריים שהופכים את פריסת הטכנולוגיה האלחוטית לקלה וחסכונית. המודול יכול לתקשר עד 100 מטר בתוך הבית או 300 מטר בחוץ. זה יכול לשמש כתחליף סדרתי או שאתה יכול להכניס אותו למצב פקודה ולהגדיר אותו למגוון אפשרויות שידור רשת. מודולי ה- XBee מספקים קישוריות אלחוטית למכשירים.

מודולי XBee ו- XBee-PRO RF הם פתרונות משובצים המספקים קישוריות נקודת קצה אלחוטית למערכות. מודולי XBee מיועדים ליישומים לטווח מורחב והם מיועדים ליישומי תפוקה גבוהה הדורשים חביון נמוך ועיתוי תקשורת צפוי. והם אידיאליים ליישומים בעלי צריכת חשמל נמוכה ועלות נמוכה.

מודול ה- XBee הפופולרי מאוד הוא 2.4GHz מבית Digi. מודולים אלה מאפשרים תקשורת אמינה ובסיסית מאוד בין מיקרו-בקרים, מחשבים אישיים, מערכות ורשתות נקודה לנקודה ורב-נקודות.

תכונות של מודול XBee:

• משדר RF שלם
• הצפנת נתונים על הסיפון
• הימנעות מהתנגשות אוטומטית
• צריכת זרם נמוכה
• מתח הפעלה רחב 1.8-3.6 וולט
• תדר הפעלה: 2.4-2.483 GHz
• עוצמת פלט ניתנת לתכנות ורגישות גבוהה
• קצב נתונים 1.2-500 kbps

מודול המקמ'ש מספק תת-מערכת RF מלאה שניתן להשתמש בה להעברת וקבלת נתונים במהירות של עד 500 Kbps מכל מקור CMOS / TTL סטנדרטי. תמיכה מקיפה בחומרה ניתנת לטיפול בחבילות, חוצץ מידע, שידורי פרץ והשלכות על איכות קישורים. הימנעות מהתנגשות אוטומטית ניתנת בנוסף עם תכונות הערכת ערוצים ברורות. המודולים אידיאליים ליישומים המופעלים באמצעות סוללה.

כיצד פועל מודול XBee:

מהמעגל שלהלן השתמשנו בשני מודולי XBee מקלט טרנס-מקלט 2.4GHz לשני מחשבים. הממשק ממודולי ה- XBee נעשה באמצעות מעביר מפלס IC MAX232 כפי שמוצג באיור. המודולים מופעלים באמצעות ספק כוח 3.3V מוסדר על-גבי העונה על דרישת המתח של המכשיר על ידי הרגולטור 3.3V המוזן לאחר קבלת ה- 5V מהווסת. על מנת למשוך את תשומת ליבו של המחשב המקבל להודעה המתקבלת ממחשב השולח, מערכת צפצוף שמע מושמעת מכיוון סיכת המשדר MAX232 שהופכה כנדרש פעמיים על ידי זוג טרנזיסטורים Q1 ו- Q2 (BC547) לריבוי מונו 555 - ויברטור דרך סיכת ההדק 2 שלו. כך שלמרות שכל הודעה מתקבלת בסיכת המשדר של ה- MAX232 היא מגיעה גם לבסיס ה- Q1 וכתוצאה מכך היא מפעילה טיימר רב-ויברטור מונו-555 חד-פעמי להפקת סיכה מ- pin3.

מכאן שזה מפנה את תשומת ליבו של המחשב המקבל להגיב להודעה. R6, RV1, C10 יוצרים את קבוע הזמן של הטיימר החד-פעמי 555 למשך צליל הזמזם בכל פעם שמקש המקשים לוחץ על ידי השולח. כמו כן, ישנה הוראה לשנות את הזמן הקבוע על ידי שינוי ה- RV1 בהתאם לנוחותו של המקבל.

3. מודול RF 3 פינים:

כיצד פועל מודול RF 3 פינים בשליחת המידע המופרש?

אנו יכולים לחבר את מודולי ה- RF 3 פינים ישירות לבקר אין צורך בקודן ובמפענח. פעולתם של מודולי משדר ומקלט RF 3 פינים היא כדלקמן בשליחה / הפיכת המידע המופרש.

עבודה של מודול משדר RF:

מהמעגל, ספק הכוח + 5 V מחובר ל 40 הפינים של המיקרו-בקר, והאדמה מחוברת לסיכה ה -20. הנה, יש לנו שני מתגים המחוברים כראוי למיקרו-בקר עם משוך עד 5 וולט ושני מתגים אלה מהווים את פקודת הקלט למיקרו-בקר. קיבלנו גם תצוגת LCD להצגת הנתונים שיש להעביר. יש לנו גם סידור לחיבור מקלדת מחשב לחלקים חיוביים ושליליים מהשעון ומסיכת הנתונים המחוברים ככניסה למיקרו-בקר מפלט המקלדת ונתונים אלה מוצגים בסופו של דבר ב- LCD. יש לנו גם אחד כזה משדר RF . יש לו אספקת VCC, GND. סיכת הנתונים עוברת למיקרו-בקר. התוכנית כל כך כתובה שעל ידי פעולה מתאימה של עבודה זו אנו הופכים את המקלדת לראשונה לפעילה. ברגע שהמקלדת הופכת לפעילה על ידי לחיצה על הכפתורים אז הכניסה למקלדת יכולה להתקיים המוצגת ב- LCD. אם יש לשלוח אותו כנגד קודים המשתנים בין 0 ל- 9 זה יוצג ב- LCD. כאן כל לחיצה מתקדמת לפי הקוד בין 0 ל 9 ובסופו של דבר כשאנחנו לוחצים על אחד מהלחצנים לשליחה הוא יעבור למיקרו-בקר ואז למודול משדר ה- RF בתדר 433 מגה-הרץ המועבר מהאנטנה.

עבודה של מודול מקלט RF:

בקצה המקלט, יש לנו חיבורים דומים לאספקת חשמל שכן המיקרו-בקר זקוק +5 וולט. בדומה למשדר, שמעו גם שאנחנו משתמשים בשני כפתורי לחצן עם נגדי משיכה של 10k באמצעות אספקת 5V עבור מודול RF. אנו משתמשים בסיכה 3.0 לחיבור סיכת הנתונים של מודול ה- RF ו -1 ו -2 סיכות של מודול ה- RF משמשים ל- GND ו- VCC.

יש לנו גם שני כפתורים לבחירת הקוד ולקבלת הנתונים. ברגע שהנתונים מתקבלים על ידי מודול המקלט הנתונים מווסתים אותם ועוברים לסיכת המקלט 10 של המיקרו-בקר בהתאם לתוכנית. לאחר מכן הוא מציג את ההודעה על צג ה- LCD.

מאפיינים:

• תדר מקלט 433MHz
• מקלט תדר אופייני 105Dbm
• מקלט אספקת הנוכחי 3.5mA
• צריכת חשמל נמוכה
• מתח הפעלה מקלט 5 וולט
• טווח תדרי משדר 433.92MHz
• מתח אספקת משדר 3 v ~ 6 v
• כוח פלט משדר 4 v ~ 12 v

2 יישומים הכוללים מודול RF

1. רכב רובוטי המופעל מרחוק

עובד:

הרובוט הוא רכב שנע בשליטה מרחוק על ידי יחידת משדר אחת ויחידת קבלה לרגעו. בכך השתמשנו במקודד HT12E הממיר נתונים של 4 סיביות לפלט סדרתי. כפי שהוסבר לעיל זה מוזן אז למודול ה- RF להעברת אותו שיתקבל על ידי המקלט. מודול ה- RF שהפלט מועבר ל- HT12D, המפענח הטורי IC, שהפלט שלו מוזן למיקרו-בקר 1 עד 4. המיקרו-בקר הקצה המשדר מחובר לסט מתגי כפתור ליציאתו 3 של מיקרו-בקרת 20 פינים AT89C2051. לפיכך בזמן שלוחצים על כפתור מסוים התוכנית מבוצעת כדי לספק נתוני 4 סיביות תואמים אשר מועברים לאחר מכן באופן סדרתי ביציאה 1 כמוסבר לעיל. הנתונים שהתקבלו כך בקלט המקלט של יציאה 1 של המיקרו-בקר.

אור הלייזר מונע על ידי טרנזיסטור Q1 מהפלט של פין המיקרו-בקר 15, ואילו ה- רכב רובוטי מתמרן למיקום על ידי הפעלת כפתור שמאל, ימין, קדימה ואחורה וכו 'לאחר שהוא מגיע לאתר הלייזר המותקן עליו תופס עמדה לזרוק את הקורה על ידי הפעלת כפתור פעולה ספציפי.

שתיים. רובוטיקה ללא דיאגרמת מעגלים של מיקרו-בקר:

Pin14 של המקודד HT12E מקבל אות לוגי נמוך כאשר אותות הנתונים עובדים על לוגיקה שלילית. המקודד ממיר את האותות המקבילים לפורמט סדרתי ומעביר אותם דרך משדר ה- RF בקצב של 1 עד 10kbps. האותות מפוענחים חזרה לאותות מקבילים על ידי המפענח IC HT12D לאחר שהתקבלו על ידי המקלט. האותות לאחר ההפוך מוחלים לאחר מכן על נהג המנוע IC, כדי להניע את המנוע. על ידי שינוי הלוגיקה המופעלת על סיכות 2, 7, 10 ו- 15, ניתן לשנות את כיווני המנוע.