Izveidojiet 500 metru radio datu saiti zem 40 ASV dolāriem: 7 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:58

Vai jums ir ūdens tvertne, kuru vēlaties izmērīt, vai aizsprosts vai vārti? Vai vēlaties noteikt automašīnu, kas brauc pa braucamo daļu, bet nevēlaties savīt vadus pa dārzu? Šajā pamācībā ir parādīts, kā nosūtīt datus 500 metru attālumā ar 100% ticamību, izmantojot picaxe mikrokontrolleru mikroshēmas un 315Mhz vai 433Mhz radio moduļus.

1. darbība. Shēma

Raidītāja un uztvērēja shēmas ir diezgan vienkāršas, un tajās tiek izmantotas pikas mikroshēmas. Šie vienas mikroshēmas mikrokontrolleri var uztvert analogo spriegumu, ieslēgt un izslēgt lietas un pārraidīt datus. Skatiet instrukcijas https://www.instructables.com/id/Control-real-world-devices-with-your-PC/ un https://www.instructables.com/id/Worldwide-microcontroller-link-for-under -20/, lai aprakstītu, kā programmēt picaxe mikroshēmas. Izmantojot radio saiti, kā arī saskarni ar datoru, ir iespējams attālināti uztvert datus un pārsūtīt tos jebkurā pasaules vietā.

2. solis: raidītājs un antena

Raidītāja prototips tika uzbūvēts uz tāfeles prototipa. Ir pieejami neskaitāmi mazjaudas 10mW RF moduļi, kas labi darbojas aptuveni 30 metru diapazonā. Tomēr, kad jauda palielinās virs pusvatu, RF mēdz atgriezties pikaklases mikroshēmā un izraisīt atiestatīšanu un citu dīvainu uzvedību. Atbilde ir noņemt moduļa antenu un atņemt RF ar 3 metru vai lielāku 50 omu pierunāšanu un izveidot pareizu dipola antenu. Tas arī ievērojami palielina diapazonu.

3. solis: izveidojiet dipola antenu ar balonu

Pie antenas ir balons, kas izgatavots no koaksiālā kabeļa. Balons ir vajadzīgs, pretējā gadījumā pierunāšanas vairogs galu galā kļūst par antenu, nevis zemi, un izstaro RF lejup pie pikas, kas zaudē antenas mērķi. Ir daudz balun dizainu, bet es izvēlējos šo, jo tas izmanto tikai pierunājamā kabeļa bitus. Parastie viļņu garumi ir 95,24 cm 315 MHz un 69,34 cm 433 MHz. Koaksiālie garumi ir attiecīgi 1/4 un 3/4 no viļņa garuma. Dipola vadi ir 1/4 no viļņa garuma. Tātad moduļiem, kurus izmantoju pie 315Mhz, pierunājamie vadi bija 23,8 cm un 71,4 cm, un dipola vadi bija katrs 23,8 cm.

Pierunājošais vairogs un kodols ir savienoti kopā, kur pierunāšana sadalās divās daļās. Pie dipola piezīmes vairogi ir arī savienoti. Ja šie savienojumi ir ārā laika apstākļos, tiem ir jābūt kaut kādā veidā izturīgiem pret laika apstākļiem, piemēram, ar krāsu vai nevadošu silikonu. Antenas vislabāk darbojas, ja tās atrodas vismaz 2 metrus no zemes. Pateicība un paldies I0QM par šo dizainu.

4. solis: raidītāja modulis

Raidītāja modulis ir pieejams ebay par aptuveni 14 ASV dolāriem vietnē https://stores.ebay.com.au/e-MadeinCHN. Pašreizējais patēriņš ir aptuveni 100 mA, pārraidot ar 9 V spriegumu, un dīkstāvē tas praktiski nav nekas. Antena tika noņemta, lai izveidotu dipolu, lai gan modulis varētu būt kārtībā ar pievienotu antenu, ja tas būtu savienots pārī ar citu mikrokontrolleri. Koaksiālā pinums ir savienots ar moduļa zemējumu, kas ērti atrodas blakus antenas savienojumam.

5. solis: uztvērēja modulis

Uztvērēja modulis ir superheterodīna ierīce, kas pieejama par aptuveni 5 ASV dolāriem tajā pašā ebay veikalā. Ir vairāki citi moduļi (ieskaitot superreģeneratīvos), kas nav tik jutīgi un nesniedz diapazonu.

6. darbība: uztvērēja ķēde un Picaxe kods

Uztvērēja modulis ir pievienots pikselam, kā parādīts shēmā. Antena ir 23,8 cm stieples gabals, un, lai izveidotu dipolu un palielinātu jutību, vēl viens 23,8 cm stieples garums ir pielodēts pie moduļa zemes. Raidītāja kods ir šāds: galvenais: serout 1, N2400, ("UUUUUUUUUUUUUTW", b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13) 'T un W = ascii & H54 un & H57 = 0100 un 0111 = vienādi 1s un 0s 'b0 = nejaušs skaitlis' b1 = nejaušs skaitlis 'b2 = ierīcei' b3 = reverss 'b4 = ziņojuma tips' b5 = reverss 'b6/b7 = dati 1 un reverss 'b8, b9 = dati 2' b10, b11 = dati 3 'b12, b13 = dati 4 nejaušs w0' nejaušs skaitlis, ko izmanto, lai identificētu ziņojumus, ja tiek izmantoti vairāki atkārtotāji b2 = 5 'ierīces numuram … b3 = 255-b2 b4 = 126 'nejaušs skaitlis testēšanai b5 = 255-b4 b6 = 0' nejaušs skaitlis testēšanai b7 = 255-b6 b8 = 1 'nejaušs skaitlis testēšanai b9 = 255-b8 b10 = 2' nejaušs skaitlis testēšanai b11 = 255-b10 b12 = 3 'kontrolsumma - jebkura vērtība b13 = 255 -b12 pauze 60000' pārraida reizi minūtē goto mainUn uztvērēja kods: main: serin 4, N2400, ("TW"), b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13 b13 = 255-b13 'apgriezti atkal tikai patiešām jāpārbauda viens, ja b12 = b13, tad b12 = 0 līdz 55 augsts 2 pauzes 100' zibspuldzes signāls otrais man inute low 2 pause 900 next endif goto main Raidītājs sūta paketi reizi minūtē - pēc atkļūdošanas tas jāsamazina līdz ik pēc 15 minūtēm vai 30 minūtēm, lai izvairītos no traucējumiem kaimiņos. "ÂœUUUU" paketes sākumā ir binārs 01010101, kas līdzsvaro Rx vienību. Protokolā tiek izmantota Mančestras kodēšanas forma, kur 1 un 0 skaits tiek saglabāts pēc iespējas vienāds, un tas tiek darīts, nosūtot katra baita apgriezto skaitli pēc baita nosūtīšanas. Bez tā paketes dažreiz netiek cauri, ja tās sūta daudz bināro nulles. Kontrolsummai beigās jābūt derīgai pirms datu apstrādes. Uztvērējs mirgo gaismas diodi 55 sekundes, kad tiek saņemta pakete, un pēc atkļūdošanas to var mainīt uz citu apstiprinājumu.

7. solis: zemākas jaudas modulis un kaimiņattiecības

Lai kaimiņattiecības būtu laimīgas, jo īpaši ar digitālo TV, nosūtiet datus tik tālu, cik nepieciešams, bet ne tālāk. Var strīdēties par lielākas jaudas raidītāju likumību, bet labākais risinājums ir saglabāt RF savā īpašumā un reti sūtīt datus īsās paketēs. Šis mazjaudas modulis ir uz pusi mazāks un iet aptuveni 200 metrus. Mazākas jaudas priekšrocība ir tāda, ka tai var būt antena, kas uzstādīta tieši uz moduļa, un to var pielodēt pie pikseļa, tāpēc pierunāšana un balons nav nepieciešami.

Diapazona testi tika veikti caur kokiem un pāri kalnam, kas izskaidro, kāpēc modulis, kas norādīts kā "4000 m", aizgāja tikai 500 metrus. Tālāk būs instrukcija, kā veidot šajās vienībās piemērotus autonomus saules enerģijas avotus, kā arī sensorus, piemēram, temperatūru, spiedienu, mitrumu, augsnes mitrumu un tvertnes līmeni.