RF433Analizator: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Bu ko'rsatma odatda uy avtomatizatsiyasi va datchiklarida past quvvatli masofali aloqa uchun ishlatiladigan 433 MGts chastotali RF uzatilishini tahlil qilishga yordam beradigan o'lchash asbobini yaratadi. Ehtimol, ba'zi mamlakatlarda ishlatiladigan 315 MGts chastotali uzatmalar bilan ishlash osonlikcha o'zgartirilishi mumkin. Bu hozirgi 433MGts o'rniga RXB6 ning 315MGts versiyasidan foydalanish.

Asbobning maqsadi ikki xil. Birinchidan, u signal kuchi o'lchagichini (RSSI) taqdim etadi, uning yordamida mulk atrofini qamrab oladi va qora nuqta topiladi. Ikkinchidan, u turli xil qurilmalarda ishlatiladigan ma'lumotlar va protokollarni tahlil qilishni osonlashtirish uchun transmitterlardan toza ma'lumotlarni olishi mumkin. Agar mavjud birliklarga mos keladigan qo'shimchalarni loyihalashga harakat qilsangiz, bu foydali bo'ladi. Ma'lumot olish odatda qabul qiluvchilarda mavjud bo'lgan shovqinlar tufayli juda ko'p soxta o'tishlarni keltirib chiqaradi va haqiqiy uzatishni aniqlashni qiyinlashtiradi.

Qurilma RXB6 superhet qabul qilgichidan foydalanadi. Bu RSSI analog chiqishiga ega Synoxo-SYN500R qabul qilish chipidan foydalanadi. Bu qabul qiluvchining daromadini nazorat qilish uchun ishlatiladigan AGC signalining tamponlangan versiyasi va keng diapazonda signal kuchini beradi.

Qabul qilgich RSSI signalini o'zgartiradigan ESP8266 (ESP-12F) moduli tomonidan nazorat qilinadi. Shuningdek, u kichik mahalliy OLED -displeyni (SSD1306) boshqaradi. Elektron, shuningdek, ma'lumotlarni uzatish bo'yicha vaqt ma'lumotlarini olishi mumkin.

Suratga olish qurilmadagi tugma yordamida amalga oshirilishi mumkin. Olingan ma'lumotlar keyinchalik tahlil qilish uchun fayllarga saqlanadi.

ESP12 moduli fayllarga kirishga ruxsat berish uchun veb -serverni ishga tushiradi va yozib olish ham shu erdan ishga tushirilishi mumkin.

Asbob kichik LIPO akkumulyator batareyasi bilan ishlaydi. Bu oqilona ish vaqtini beradi va elektronika ishlatilmaganda past sokin oqimga ega bo'ladi.

1 -qadam: Komponentlar va asboblar kerak

Muhim eslatma:

Men ba'zi RXB6 433Mhz qabul qilgichlarida AGC va qolgan funktsiyalar yaxshi bo'lsa -da, RSSI ishlamayapti. Menimcha, Syn500R klonidan foydalanish mumkin. Men WL301-341 deb nomlangan qabul qiluvchilar Syn5500R mos keladigan chipdan foydalanganini va RSSI funktsional ekanligini aniqladim. Ular, shuningdek, AGC kondansatkichini o'zgartirishni osonlashtiradigan skrining ishlatmaslik afzalliklariga ega. Men ushbu birliklardan foydalanishni tavsiya qilaman.

Quyidagi komponentlar kerak

ESP-12F Wi-Fi moduli

• 3.3V regulyator xc6203
• 220V 6V kuchlanishli kondansatör
• 2 schottky diodlari
• 6 mm tugma
• n -kanal MOSFET, masalan. AO 3400
• p kanal MOSFET, masalan. AO3401
• rezistorlar 2x4k7, 3 x 100K, 1 x 470K
• prototip taxtasining kichik qismi
• RXB6 yoki WL301-341 superhet 433 MGts qabul qilgich
• SSD1306 0.96 OLED -displey (bitta rangli SPI versiyasi)
• LIPO batareyasi 802030 400 mA / soat
• Zaryad qilish uchun 3 pinli ulagich
• Simni ulash
• O'z-o'zidan oqadigan sirlangan mis sim
• Epoksi qatroni
• Ikki tomonlama lenta
• 3D bosma korpus

Kerakli vositalar

• Nozik nuqtali lehim temir
• Sochni to'kish
• Cımbızlar
• Pense

2 -qadam: sxematik

O'chirish juda oddiy.

LDO 3.3V regulyatori LIPni ESP-12F moduli uchun zarur bo'lgan 3.3V ga o'zgartiradi.

Quvvat displeyga ham, qabul qiluvchiga ham ikkita MOSFET kommutatori orqali beriladi, shuning uchun ular ESP moduli uxlab yotgan paytda o'chadi.

Tugma ESP8266 ning EN kirishiga 3.3V etkazib berish orqali tizimni ishga tushiradi. GPIO5 modul faol bo'lganda buni qo'llab -quvvatlaydi. Tugma GPIO12 yordamida ham kuzatiladi. GPIO5 chiqarilganda, EN o'chiriladi va qurilma o'chadi.

Qabul qilgichdan olingan ma'lumotlar liniyasi GPIO4 tomonidan nazorat qilinadi. RSSI signali AGC tomonidan 2: 1 potentsial bo'luvchi orqali kuzatiladi.

SSD1306 displeyi 5 GPIO signalidan tashkil topgan SPI orqali boshqariladi, I2C versiyasini ishlatish mumkin, lekin buning uchun ishlatilgan kutubxonani o'zgartirish va GPIO -ning bir qismini qayta taqsimlash talab qilinadi.

3 -qadam: Qabul qiluvchilarni o'zgartirish

Taqdim etilganidek, RXB6 RSSI signalini tashqi ma'lumot pinlarida mavjud qilmaydi.

Oddiy o'zgartirishlar bunga imkon beradi. Qurilmadagi DER signal ulagichi, aslida, Ma'lumot uzatish signalining takrorlanishi. Ular R6 deb nomlangan 0 Ohmli rezistor orqali ulanadi. Buni lehimlantiruvchi temir yordamida olib tashlash kerak. R7 etiketli komponent endi o'zaro bog'langan bo'lishi kerak. Yuqori uchi RSSI signalidir va pastki qismi DER ulagichiga o'tadi. 0 Ohmli rezistordan foydalanish mumkin, lekin men bir oz sim bilan bog'ladim. Bu joylarga metall skanerdan tashqarida kirish mumkin, bu o'zgartirish uchun olib tashlanishi shart emas.

Modifikatsiyani qabul qilgich yoqilgan holda DER va GND bo'ylab voltmetrni ulash orqali tekshirish mumkin. U 433 MGts mahalliy manbali (masalan, masofadan boshqarish pulti) taxminan 0,4 V (qabul qilinmagan quvvat) va 1,8 V gacha kuchlanishni ko'rsatadi.

Ikkinchi o'zgartirish juda muhim emas, lekin juda kerakli. Qabul qiluvchining AGC javob berish vaqti qabul qilingan signalga javob berish uchun bir necha yuz millisekundlarni oladi va juda sekin bo'ladi. Bu RSSI yozish paytida vaqtni aniqligini pasaytiradi, shuningdek RSSI -ni ma'lumotlarni yozib olish uchun tetik sifatida ishlatishni kamaytiradi.

AGC javob berish vaqtini boshqaradigan bitta kondansatör bor, lekin, afsuski, u metall skrining ostida joylashgan. Aslida, skrining qutisini olib tashlash juda oson, chunki uni 3 ta ushlagich ushlab turadi va ularning har birini o'z navbatida qizdirib, kichik tornavida yordamida ko'tarish mumkin. Olib tashlanganidan so'ng, siz lehimsiz o'rash yoki qariyb 0,8 millimetrli burg'ulash yordamida qayta yig'ish uchun teshiklarni tozalashingiz mumkin.

O'zgartirish mavjud AGC kondansatör C4 ni olib tashlash va uni 0,22uF kondansatör bilan almashtirishdir. Bu AGC javobini taxminan 10 barobar tezlashtiradi. Qabul qiluvchining ishiga hech qanday salbiy ta'sir ko'rsatmaydi. Rasmda men AGC kondansatkichidan yo'lni kesib o'tishni va bu yo'lga havolani ko'rsataman. Bu shart emas, lekin AGC nuqtasini kristal ostidagi skrining tashqarisidagi taglikka qo'yib beradi, agar kimdir qo'shimcha sig'im qo'shishni xohlasa. Men buni qilishim shart emas. Keyin skriningni almashtirish mumkin.

Agar WL301-341 RX birligidan foydalansangiz, fotosuratda AGC kondensatori ajratilgan holda ko'rsatilgan. RSSI signal pimi ham ko'rsatiladi. Bu aslida hech narsaga bog'liq emas. Nozik simni to'g'ridan -to'g'ri pimga ulash mumkin. Shu bilan bir qatorda, ikkita markaziy o'tish pimi bir -biriga ulangan va ikkalasi ham ma'lumotlar chiqishini olib yurishadi. Ularning orasidagi izni kesib, keyin RSSI -ni zaxira bilan bog'lab, RSSI signalini o'tish moslamasida bo'lishi mumkin.

4 -qadam: qurilish

ESP-12 modulidan tashqarida 10 ga yaqin komponent kerak. Ularni prototiplash taxtasida yasash va ulash mumkin. Men regulyatorni va boshqa smd komponentlarini o'rnatishni osonlashtirish uchun ESP prototipini ishlatardim. Bu to'g'ridan-to'g'ri ESP-12 moduliga ulanadi.

Men foydalangan quti - bu 3D bosma dizayn bo'lib, qabul qilgichni, displeyni va esp modulini olish uchun tagida 3 ta chiziq bor. Unda displey uchun kesma va zaryadlash nuqtasi va tugmachalari uchun teshiklar mavjud, ularni oz miqdorda poxy qatroni bilan mahkamlab qo'yish kerak.

Men 3 ta modul, zaryadlash nuqtasi va tugmalar o'rtasida aloqa o'rnatish uchun simni ishlatardim. Keyin ularni ESP va qabul qilgich uchun ikki tomonlama tasma va displeyning yon tomonlarini ushlab turish uchun epoksi tomchilari yordamida mahkamlang. Batareya zaryadlash nuqtasiga ulangan va ikki tomonlama lenta yordamida qabul qilgich tepasiga o'rnatilgan.

5 -qadam: dasturiy ta'minot va konfiguratsiya

Dastur Arduino muhitida yaratilgan.

Buning uchun manba kodi: https://github.com/roberttidey/RF433Analyser Kodda ES8266 qurilmasiga yig'ilishidan oldin xavfsizlik maqsadlarida o'zgartirilgan parollar uchun ba'zi konstantalar bo'lishi mumkin.

• WM_PASSWORD qurilmani mahalliy wifi tarmog'iga sozlashda wifiManager tomonidan ishlatiladigan parolni belgilaydi
• update_password dasturiy ta'minotni yangilash uchun ishlatiladigan parolni belgilaydi.

Birinchi marta ishlatilganda, qurilma wifi konfiguratsiya rejimiga o'tadi. Qurilma tomonidan o'rnatilgan kirish nuqtasiga ulanish uchun telefon yoki planshetdan foydalaning, so'ngra 192.168.4.1 ga o'ting. Bu erdan siz mahalliy Wi -Fi tarmog'ini tanlashingiz va uning parolini kiritishingiz mumkin. Buni faqat bir marta yoki wifi tarmoqlari yoki parollarini o'zgartirganda qilish kerak.

Qurilma mahalliy tarmoqqa ulangandan so'ng, u buyruqlarni tinglaydi. Agar uning IP -manzili 192.168.0.100 deb hisoblansa, fayllarni ma'lumotlar jildiga yuklash uchun avval 192.168.0.100:AP_PORT/upload -dan foydalaning. Bu 192.168.0.100/edit -ga boshqa fayllarni ko'rish va yuklash imkonini beradi, shuningdek, 192.168.0.100 -ga foydalanuvchi interfeysiga kirishga ruxsat beradi.

Dasturiy ta'minotda e'tiborga olish kerak bo'lgan narsalar

• ESP8266 dagi ADC aniqligini yaxshilash uchun sozlanishi mumkin. Konfiguratsiya faylidagi satr ikkita kirish voltaji uchun erishilgan xom qiymatlarni o'rnatadi. Bu juda muhim emas, chunki RSSI antennaga va boshqalarga bog'liq bo'lgan nisbatan nisbiy signaldir.
• RSSI db ga etarlicha chiziqli, lekin chegaralarda egri chiziq. Dastur aniqlikni yaxshilash uchun kubik moslamaga ega.
• Arifmetikaning ko'p qismi miqyosli tamsayılar yordamida amalga oshiriladi, shuning uchun RSSI qiymatlari haqiqatdan 100 baravar ko'p. Fayllarga yozilgan yoki ko'rsatiladigan qiymatlar qaytariladi.
• Dastur RSSI -ni yozib olish va ma'lumotlarni uzatishni boshqarish uchun oddiy davlat mashinasidan foydalanadi.
• Ma'lumotlar almashinuvi xizmat ko'rsatish uzilishlari yordamida kuzatiladi. Ma'lumotni olish paytida oddiy Arduino tsiklini qayta ishlash to'xtatiladi va qo'riqchi mahalliy darajada tirik qoladi. Bu vaqt o'lchovlarini iloji boricha sodiq saqlash uchun uzilishlar kechikishini yaxshilashga harakat qilishdir.

Konfiguratsiya

Bu esp433Config.txt da saqlanadi.

RSSI yozib olish uchun namuna olish oralig'i va davomiyligi sozlanishi mumkin.

Ma'lumotni olish uchun RSSI -ni ishga tushirish darajasini, o'tish sonini va maksimal davomiyligini sozlash mumkin. Tegishli tetiklash darajasi fonda +20dB atrofida, signal darajasi yo'q. PulseWidths qatori tahlilni osonlashtirish uchun puls kengliklarini oddiy toifalarga ajratish imkonini beradi. Har bir kiruvchi satrda pulseLevel, kengligi morsekundlarda va pulseWidths qatoridagi indeks bo'lgan o'lchov kengligidan katta bo'ladi.

CalString ADC aniqligini oshirishi mumkin.

idleTimeout qurilma avtomatik ravishda o'chmasidan oldin milisaniyadagi harakatsizlik sonini nazorat qiladi (rasmga olinmaydi). Uni 0 ga o'rnatish vaqtni uzib qo'ymasligini bildiradi.

Uchta tugma sozlamalari tugmachalarni qisqa va o'rta bosish o'rtasidagi farqni boshqaradi.

displayUpdate mahalliy displeyni yangilash oralig'ini beradi.

6 -qadam: Foydalanish

Qisqa vaqt davomida tugmani bosib, qurilma yoqiladi.

Dastlab RSSI darajasini real vaqtda ko'rsatishni boshlashdan oldin displey bir necha soniya davomida mahalliy IP manzilini ko'rsatadi.

Qisqa tugmani bosish RSSI faylini yozishni boshlaydi. Odatda, bu RSSI davomiyligi tugagandan so'ng tugaydi, lekin tugmachani yana qisqa bosish suratga olishni to'xtatadi.

O'rta tugmachani bosish ma'lumotlarni uzatishni yozishni boshlaydi. Ekranda tetikni kutish ko'rsatiladi. RSSI tetik darajasidan oshib ketganda, u belgilangan o'tish soni bo'yicha vaqtli ma'lumotlarni uzatishni boshlaydi.

Tugmani tugmachadan uzoqroq ushlab turish jihozni o'chiradi.

Rasmga tushirish buyruqlarini veb -interfeysdan ham boshlash mumkin.

7 -qadam: veb -interfeys

IP -manzil orqali qurilmaga kirish 3 ta yorliqli veb -interfeysni ko'rsatadi; Rasmga olish, holat va konfiguratsiya.

Rasmga tushirish ekrani hozirda olingan fayllarni ko'rsatadi. Fayl tarkibini uning nomini bosish orqali ko'rsatish mumkin. Bundan tashqari, har bir fayl uchun o'chirish va yuklab olish tugmalari mavjud.

Rasmga tushirish uchun RSSI va ma'lumotlarni yozib olish tugmalari ham mavjud. Agar fayl nomi berilgan bo'lsa, u ishlatiladi, aks holda standart nom paydo bo'ladi.

Konfiguratsiya yorlig'i joriy konfiguratsiyani ko'rsatadi va qiymatlarni o'zgartirish va saqlashga ruxsat beradi.

Veb -interfeys quyidagi qo'ng'iroqlarni qo'llab -quvvatlaydi

/tahrirlash - qurilmaning fayl tizimiga kirish; o'lchov fayllarini yuklab olish uchun ishlatilishi mumkin

• /status - holat tafsilotlarini o'z ichiga olgan qatorni qaytarish
• /loadconfig -konfiguratsiya tafsilotlarini o'z ichiga olgan qatorni qaytaring
• /saveconfig - konfiguratsiyani yangilash uchun mag'lubiyatni yuborish va saqlash
• /loadcapture - fayllardan o'lchovlarni o'z ichiga olgan qatorni qaytarish
• /setmeasureindex - keyingi o'lchov uchun ishlatiladigan indeksni o'zgartirish
• /getcapturefiles - mavjud o'lchov fayllari ro'yxati bo'lgan qatorni oling
• /ta'qib qilish - RSSI yoki ma'lumotlarni yozib olishni tetiklash
• /dasturiy ta'minot - dasturiy ta'minotni yangilashni boshlash