Signal kodi aloqachilari (RFM69): 7 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Bu "2-bitli" (raqamli) radioaloqalar katta qutilar do'konining qarama-qarshi tomonlarida xarid qilishda bir-birlariga (qaerda ekanliklariga, agar bajarilgan bo'lsa …) signal berish vositasini beradi; hatto uyali telefonlarda xizmat yoki uyali batareya zaryadi bo'lmasa ham.

RFM69 915MGts radio modullari ishlatiladi. Ular juda samarali, kam quvvatli, raqamli paketli aloqa vositalarini ishlatadigan radiolar. Ular 100 metrdan kam quvvatda, 10 millimampda va taxminan 120 ma bilan 1/2 kilometr yoki hatto 1/2 mil masofada aloqa qilishlari mumkin.

RFM69 radio modullari NRF24L01 yoki RFM12 dan katta masofalarda ancha samarali va samaraliroq.

Uzoqroq ishonchli ulanishlar uchun ushbu loyiha LoRa radio modullarida ham qo'llanilishi mumkin. O'lchami va interfeysi o'xshash bo'lgan bir nechta LoRa qurilmalari (RFM95 kabi) mavjud. Ammo ular ancha qimmatga tushdi, bu men uchun asossiz edi.

Bu birliklar raqamli, 10-20 (joylashuvi?) Uslubidagi savol-javob kodlarini qo'llab-quvvatlaydi (wiki/Ten-kodga qarang https://en.wikipedia.org/wiki/Ten-code); ixtiyoriy Morze kodi. Qurilmalar hech qanday ovozli (analog) aloqani qo'llab -quvvatlamaydi.

Ular, shuningdek, kimdir uyida davolanayotgan yoki ishlayotgan paytda, e'tiborni 3 darajali so'rovga ega bo'lgan peyjer sifatida ishlatilishi mumkin.

Bundan tashqari, ular juda qiziqarli bo'lishi mumkin, ayniqsa bolalar yoki talabalar uchun.

1 -qadam: Komponentlarni yig'ish

Radio modul 5V kuchlanish yoki signal kuchlanishini ushlab tura olmagani uchun siz 3,3V MCUlardan foydalanishingiz kerak. Shuni ham unutmangki, men radio modullarining "H" yuqori quvvatli versiyasidan foydalanaman.

Bu ro'yxat 2 birlikni qurish uchun mo'ljallangan.

• miqdor. 2 Pro Mini 3.3v Arduino MCU
• miqdor. 2 RFM-69HCW 915MHz modul
• miqdor. 2 korpus (batareya bo'linmasi bo'lishi kerak edi)
• miqdor. 2 ta Li-ion 3.7v 200+mah batareyalar https://www.ebay.com/itm/311682151405 (7x20x30 mm, ~ Maksimal o'lchami 9x24x36 mm)
• miqdor. 4 ta qizil-yashil 5 mm umumiy katodli ikki rangli LEDlar https://www.ebay.com/itm//112318970450 (simlar va uzilish kuchlanishlari muhim)
• miqdor. 6x6x7.5 mm o'lchamdagi 4 tugmachali
• miqdor. 2 Piezo faol buzzer
• miqdor. 2 ta har bir qarshilik … 270 Olm, 1.5kOlm, ~ 5k
• miqdor. 2 0,1 monolit qopqoqli

Majburiy emas

• miqdor. 2 3 mm oq (yoki ko'k) LEDlar
• miqdor. 2 ta 3,5 mm fono uyasi
• miqdor. 2 220uf quvvat filtrli kondansatör
• Popsicle tayog'i

Sizga kerak bo'lishi mumkin bo'lgan boshqa materiallar

30 g simli qattiq https://www.ebay.com/itm/142255037176, 26 g simli qattiq yoki 24 g simli, asos va +V uchun

Antenna uchun 22 g simli qattiq

Boshqa: lehim materiallari, lenta, issiq elim, prototiplash vositalari.

USB - TTL konvertori

Opsion uskunalar:

Quloqchani ulash uchun stereo raz'em, kiruvchi aloqalarni o'tkazib yubormaslik uchun. Bundan tashqari, unga portativ karnay kuchaytirgichi ulanishi mumkin.

Kichik (3 mm) oq LED ixtiyoriy. Men uni ON belgisi sifatida xizmat qilish uchun qo'shdim. Ichki qarshilikdan (~ 37k) bir oz haydovchi oqimi berilgan Btn1 bo'ylab simli ulanganimda qo'shish juda oson edi. Bunday kichik haydovchiga ega bo'lsa, bu LED yuqori samarali bo'lishi kerak. Yashil yoki ko'k LEDni ishlatish mumkin, lekin sariq yoki qizil emas, chunki ularning kuchlanish pasayishi juda past va tugma bosilgandek ko'rinadi. Men yashil rangni ishlatmayman, chunki bu rang boshqacha ma'lumot uzatish uchun ishlatiladi.

Fono uyasi ham qoldirilishi mumkin. Bu qurilma ko'p shovqin qilmaydi, lekin agar siz boshqalarning e'tiborini jalb qilishdan xavotirda bo'lsangiz, u quloq telefonidan foydalanish imkoniyatini beradi. Shu bilan bir qatorda, tovush uchun teshik ustidagi skotch tasmasi samarali bo'ladi.

Barcha o'lchovlarni oson va aniq qilish uchun menga bu arzon kaliper juda yoqadi.

2-qadam: MCU-radio quyi tizimini yarating

Qisqa simlarni MCU pinlariga ulang: 10, 11, 12, 13; pin2 uchun o'rta uzunlikdagi sim.

Ishlatiladigan MCU ning kirish-chiqish pinlariga uzun (4-5 dyuym) qo'shing (pim: 3-9). Men 30 ta AWG o'lchagichidan va periferik turlar uchun turli xil ranglardan foydalanardim. Bu kichik diametrli sim 100 milliampdan kam bo'lgan signallarni boshqarishga qodir, biroq u juda kichik va egiluvchan (va tavsiya etiladi) qattiq yig'ilishni engillashtiradi.

Zamin va Vcc simlarini ham ulang (men 26ga ishlatardim, ular rasmlardagi ko'k rang). Bu sim ko'proq oqimga ega, shuning uchun kuchlanish pasayishini (va potentsial shovqin signal nurlanishini) kamaytirish uchun katta o'lchagichdan foydalaning.

MCU-ni RFM-69 platasi bilan ulang. Uzoq simlardan boshqa hamma narsa unga o'tadi.

Radio kartasini MCU kartasi ustiga pastga eging. Plitalar o'rtasida qisqa chiziqlar bo'lmasligi kerak. Agar qisqa vaqt ichida haqiqiy potentsial mavjud bo'lsa, bir -biriga yopishgan lenta yoki plastmassadan foydalaning.

Rasmda ko'rinib turganidek, antenna simini (22-24ga. 80 mm) radiokartonga qo'shing.

3 -qadam: Rivojlanish testi

Ushbu bo'limlarni amalga oshirish uchun siz ushbu bo'limni o'tkazib yuborishingiz mumkin. Qiziquvchilar uchun bu erga qanday etib kelganim haqida bir oz ko'proq ma'lumot beradi.

915 MGts chastotali to'lqin uzunligi 82 mm. Sparkfun.com qo'llanmasi 78 mm dan foydalanishni taklif qiladi. Men tushunamanki, antenna texnologiyasi shuni ko'rsatadiki, antenna erning to'lqinli uzunligida bo'lsa, sizning antennangiz xuddi 5% uzunroq bo'ladi. 915 MGts ga keladigan bo'lsak, bu bir futdan kamroq bo'ladi va odatda siz bu qurilmani erdan ancha balandroq boshqarasiz, men bu 78 mm uzunlikdan voz kechaman. Shunga o'xshash ta'sirga olib kelishi mumkin bo'lgan boshqa omillar ham bor, ular to'lqin uzunligidan kamroq to'lqin uzunligini ishlatish oqilona. Men murosaga keldim va antenna simlarini jami 80 mm gacha kesib tashladim (shu jumladan, PCB orqali o'tadigan qism). Tegishli sinov uskunalari bilan siz antenna uzunligini qurilmangiz uchun yaxshiroq optimallashtirishingiz mumkin edi, lekin men faqat biroz yaxshilanishlarni kutardim.

O'zgartirishlardan so'ng, men ba'zi to'siqlar bilan maksimal 250 m masofani oldim. Aytish mumkinki, 150 m masofada antennaning yo'nalishi va joylashuvi tobora muhimlashib bormoqda.

To'liq dipolli antenna konfiguratsiyasini (vertikal 80 mm erga qaragan 80 mm simli elementga qarama -qarshi) ishlatganimda, sinov va xatolarni aniqlash, 400 metrgacha bir nechta daraxtlar va ular orasidagi uy. va masofadagi birliklarning joylashuvi va yo'nalishidan qat'i nazar, bu masofadagi 2 masofadagi qattiq ikki tomonlama aloqa.

4 -qadam: Loyiha qutisini tayyorlang

Kichik quti yordamida ushbu loyihani qurish juda qiyin. Men uy, sanoat va aerokosmik loyihalar uchun juda ko'p maxsus elektron gizmo yaratish tajribasiga egaman. Ajam qurilishni ancha osonlashtiradigan katta konteyner qutisini ishlatishi mumkin. Axir, biz umidsizlik emas, balki zavq qidiramiz. BTW, siz men qurgan qurilmalarning fotosuratlarida kichik farqlarni sezishingiz mumkin.

Qutining ko'p qismini tozalang. O'ngda va chapda ikkita qovurg'ani kesish uchun pichoq yoki X-akto pichog'idan foydalaning. (oldin va keyin qutining ichki qismidagi rasmga qarang)

X-akto yoki pichoqning uchini qizdiring (zajigalka yordamida ~ 15 soniya davomida) va korpus ichidagi bitta katta ustunni kesib oling va qolgan ikkitasini taxminan 1/8 dyuymga tushiring. Men kalitni o'rnatganimdan so'ng, men kalitni ushlab turish uchun etarlicha eriganman.

Teshik joylarini belgilash uchun men qutidagi niqob tasmasini ishlatardim. Yuqoridagi rasmlarga qarang.

Teshiklarni burg'ilashni davom ettirish uchun avval dog'larni dart nuqtasi bilan belgilab qo'ydim, so'ngra hamma joylarni 1/16 bitli burg'ulash qildim, so'ngra har bir teshikni kerakli o'lchamda burg'uladim.

Qutidagi tugmalar, audio va LEDlar uchun teshiklarni burang. Asosiy LEDlar uchun ikkita teshik 13/64 dyuymli (5 mm) va chetidan 10 mm masofada joylashgan. Ovoz uchun teshiklar (signalli signal) va ixtiyoriy "yoqilgan" svetodiod 1/8 dyuym (3 mm). Ular tepadan 10 mm masofada joylashgan. Kichik chiroq yon tomondan 7 mm. Ovoz teshigi markazlashtirilgan. Tugmalar uchun teshiklar yon tomonda - 16/9 dyuym (3,5 mm). Bir tugma yuqoridan 10 mm, ikkinchisi 20 mm. Tugmalar bosilganda yopishib qolmasligiga ishonch hosil qilish uchun men tugmachalarning ichki qismini 1/4 dyuymli burg'ulash bilan qo'lda kesib oldim.

Agar siz tashqi minigarnituralar yoki karnaylar uchun fono jakdan foydalansangiz, pastki qismidagi oldindan ochilgan teshikni 15/64 gacha ochishingiz kerak. Bu erdagi material juda qalin va uni burg'ilashga urinish chetiga juda yaqin bo'lgan teshikka olib keladi. Shunday qilib, avval 1/16 teshikni burang, uning markazi mavjud teshik chetidan taxminan 16 dyuymga yaqin. Keyin teshikni 7/16 dyuymli kattalashtiring. O'tkir pichoq bilan (~ Xacto) materialni kesib oling, shunda qo'shni ikkita teshik taxminan bitta bo'ladi. Dremel spirali raspa yoki kalamush dumini ishlating, shunda teshiklar yaxshi yumaloq teshik hosil qiladi, bunda burg'ulash uchi osongina o'rtasiga kiradi. Teshik bu vaqtda deyarli 15/64 bo'lishi kerak. (Bu vaqtda teshikning fotosurati bor) Endi uni 15/64 dyuymli teshik bilan burg'ulang. Agar siz bitdan foydalansangiz, bu dahshatli bo'lmaydi.

5 -qadam: Periferik kirish -chiqish komponentlarini biriktirish

Qopqoq ichida lehimlashda, dazmolning biron bir qismiga bexosdan tegishiga yo'l qo'ymasligingizga ishonch hosil qiling va shu bilan qutining bir qismini, ayniqsa uning tashqi chetini eritib yuboring.

Tugmalar

Tugmalarni joylashtirayotganda ozgina elim bilan yopishtiring. Issiq elim yaxshi, yupqa yopishtiruvchi (super yopishtiruvchi kabi) tugmachaga kirib, uni ishlamay qolishi mumkin. E'tibor bering, men har bir tugmachadan bitta oyog'imni olib tashladim (ortiqcha, men ulanmaganman); ular egilib, ular ortiqcha yopishib qolmasliklari uchun; va tugmachalar orasidagi ikkita pastki pinni ulang. Tugmalar ichki bog'langan oyoqlari bir -biriga gorizontal ravishda qarama -qarshi joylashgan.

3 mm "yoqish/o'chirish" svetodiodlarining uchlarini egib oling, shunda ular Btn1 bo'ylab ulanishi mumkin, uning katodi er tomonga o'tadi. Bu, ehtimol, eng murakkab yig'ilish muammosi.

LEDlarning yon tomonini qizil anod yoniga belgilang. Taxminan yarim dyuymli ikkita anodni kesib oling. ularni belgilangan (qizil) yuqoriga yo'naltiring. O'rta chiziqni uzoq qoldiring, keyin ular tugmalarning pastki qismiga ulanish uchun egilgan. Fotosuratlarga qarang.

Qarshiliklarni biriktiring.

Men LEDlar uchun qilgan qiymat qarshiligini ishlatmang. Men o'z LED -larimni bir yildan ko'proq vaqt oldin sotib olganman, yuqorida aytilganlarni emas. LED samaradorligi juda katta farq qilganda, qo'lda LEDlar bilan ishlash uchun qarshilik qiymatlarini sinab ko'ring. Quvvat manbai 3 dan 3,3 voltsgacha bo'lgan kuchlanish uchun qarshilikni tanlang. Sinov besleme zo'riqishida siz ketma -ket ikkita 1,5 V batareyani yoki 3,3 V kuchlanishli Arduino chipining yuqori raqamli chiqishini ishlatishingiz mumkin. Qizil va yashil elementlarni boshqarishda yaxshi sariq rangga ega ekanligingizga ishonch hosil qiling. Qarama -qarshiliklarni fotosuratdagidek LEDlarga kesing va lehimlang.

Bir birlikda men ikkita asosiy LED atrofidagi ajratgich sifatida Popsicle tayog'ini ishlatdim, shunda ular unchalik yopishib qolmasdi. Bu qat'iy shaxsiy xohish. Bu LEDlarning samarali yorqinligi / ko'rish burchagining pasayishiga salbiy ta'sir ko'rsatadi.

Zimmerning tashqi chetiga yopishtirgich qo'ying va uni asosiy LEDlar orasiga yopishtiring (+ o'ngga). O'z o'rnini mahkamlangunga qadar korpusdagi teshikka to'g'ri keladigan qilib o'rnating.

Yoqish/o'chirish tugmasi o'rnatish teshigi ustunlarini eritish orqali ushlab turiladi. Buning uchun men qizdirilgan uchini kichik tornavida ishlatardim.

Fono jakning yong'og'i mahkamlanmaydi, shuning uchun uni mahkamlash uchun qarama -qarshi uchida issiq elim ishlating.

Tugmalar va LEDlar bo'ylab erni ulang.

Plyus va minus qo'rg'oshini (~ 24ga. Qattiq) tayyorlang, ular qirralarning uchlarini bolg'acha bilan urib, qalinligidan ikki baravar kengroq bo'ladi. Ularning uchlari batareya ulagichiga oson, lekin mahkam joylashishi kerak. Albatta, agar siz batareyangiz bilan bog'lanish uchun mo'ljallangan, o'zaro bog'langan kabelni topsangiz yoki topsangiz, undan foydalaning.

Yoqish/o'chirish tugmachasini, fono jakni, signal signalini va quvvat simlarini ulang. Oldingi ulanish sxemasiga qarang.

Menda fono ulanishlarda kichik kondansatör bor. Buni chetda qoldirish mumkin, chunki u mahkam o'rnashgan. Uning maqsadi chiqindilarning past darajadagi shovqinini oldini olishdir.

Tugmalar (shuningdek, yoqish/o'chirish tugmasi va fono uyasi) to'liq ulangan va lehimlanganidan so'ng, ularni issiq yopishtiring, shunda ular keng ishlatilgandan keyin ham qimirlamaydi.

6 -qadam: yakuniy yig'ilish

MCU-radio quyi tizimiga kirish-chiqish moslamalariga ulanish vaqti keldi.

MCU-Radio quyi tizimini ulang.

Agar kerak bo'lsa, simlarni kesib oling, shunda ular etarli darajada o'ynab qoladi, shunda quyi tizim yig'ilishlari simlarning boshqa uchlarini lehimlashga imkon beradi.

Asosiy LEDga simlarni to'g'ri qizil/yashil rangga ulang va ayniqsa chap/o'ng aloqani to'g'rilang. LEDlar chapdan o'ngga teskari bo'ladi, chunki siz qutining ichida kommunikatorni qanday ushlab turish va ishlatishni ko'rib turibsiz. (agar siz bo'linmalarni qarama-qarshi tomonga qaragan holda ishlatmoqchi bo'lsangiz, chap qo'lli odam xohlaganidek).

MCU-Radio quyi tizimini joyiga qo'ying va simlarni kerak bo'lganda katlayarak pastga bosing; shortilar yo'qligini tekshirish. Agar kerak bo'lsa, uning ostiga elektr tasmasini qo'ying.

Qisqa kabel orqali vaqtincha biriktirilgan FDDI bilan siz keyingi bo'limda ko'rinib turganidek, bu qurilmani qayta dasturlashingiz mumkin. USB yuklash kabelidan Vcc darajasi 5v emas, balki 3,3v ekanligiga ishonch hosil qiling!

Batareyani ulang, orqasiga suring va uni sinab ko'ring, chunki unga dasturiy ta'minot yuklangan. Batareyani MCU kartasining reset tugmachasini bosmaslikka ehtiyot bo'ling.

BTW, 300 mA / soatlik batareya zaryadlashdan oldin taxminan 12 soat ishlashi kerak.

7 -qadam: dasturiy ta'minot va qurilmaning xususiyatlari va ishlashi

Loyihaning boshqa asosiy qismi, uning ishlashiga bog'liq, bu dasturiy ta'minot. Ammo men hamma narsani qildim, shuning uchun sizga kerak emas.

Boshqa joyda Pro mini Arduino -ga eskizni yuklab olish bo'yicha ko'rsatmalarni osongina topishingiz mumkin. Arduino IDE-ni to'g'ri qurilma va ish chastotasi uchun o'rnating, aks holda siz yomon ovoz va noto'g'ri xatti-harakatlarga duch kelasiz. 3.3v (5v emas) bilan USB-TTL konverterini ishlatganingizga ishonch hosil qiling. Ko'ryapsizmi, men yuklash kabelining oxiriga to'g'ri burchakli sarlavha qo'ydim, keyin uni MCU kartasidagi tegishli teshiklarga joylashtirdim va qurilmani uzib qo'ydim, bunda aloqa yaxshi, lekin vaqtincha.

Shuningdek, RMF69 uchun kutubxonani o'rnatishingiz kerak; bu sahifadagi "RFM69 kutubxonasini o'rnatish" bo'limiga qarang.

Tegishli tahrir qiling (quyidagi kod segmentiga qarang), biriktirilgan Two_bit_Comm eskizini tuzing va yuklab oling.

// !!!! Bu tugun uchun manzillar. Ikkinchi tugunning identifikatorlarini qaytaring !!!!

#define MYNODEID 1 // Mening tugun identifikatorim (0 dan 255 gacha) #define TONODEID 2 // Belgilangan tugun identifikatori (0 dan 254 gacha, 255 = translyatsiya)

Dastur radio modullarning yuqori quvvatli "H" versiyasidan foydalanadi, dastlab o'rta quvvatdan foydalanadi, keyin esa maksimal quvvat bilan sinab ko'rilganini qaytarib ololmaydi. Men bilmayman, lekin agar men radiolarning yuqori quvvatli bo'lmagan versiyasini ishlatsam, bu operatsiya hech qanday muammo tug'dirmasligini kutardim.

Operatsion hujjatlar

Ishga tushirish, yoqilganda:

Birlik qayta ishga tushirilganda, u o'zining barcha apparat va dasturiy ta'minotini ishga tushiradi va rejim va parametr parametrlarini boshqa qurilmaga yuboradi va ularni sinxron holatda saqlaydi. Qisqa ovozli signal eshitiladi va agar bu aloqa muvaffaqiyatli bo'lsa, boshqa signal eshitiladi va yashil chiroq yonadi. Agar bu vaqtda aloqa uzilsa, ikkinchi signal eshitilmaydi va qizil chiroq yonadi. Agar aloqa uzilib qolsa, ehtimol boshqa birligi ishlamayapti, batareyadan uzilgan. Muvaffaqiyatsizlikka yo'l qo'yilmasdan oldin, bir nechta urinishlar va maksimal uzatish quvvatini oshirishga harakat qilinadi.

1-rejim-10-20 turi

• Salom
• Yordam kerak
• YORDAM!
• Bajarildi? Ketishga tayyor ?
• Qayerdasiz ?
• Menga qo'ng'iroq qiling.
• Iltimos, takrorlang

Tegishli javob qoidalari ham aniqlangan. Jumladan, "Qaerdasiz?" Degan savolga "Hudud turi" va "Bo'lim turi" javoblari. so'rovlar.

Shuni ta'kidlash kerakki, qurilma javob berayotganda sabr -toqatli bo'lishingiz kerak, chunki bu vaqt ichida tugmachalarni bosish e'tiborga olinmaydi.

2 -rejim - Morse kodli aloqa shaklini beradi

Bitta kalit va ikkita kalitli uslub qo'llab-quvvatlanadi.

Ilovadagi "Two_bit_Comm_user_Manual" hujjati dasturiy ta'minot tomonidan qo'llab -quvvatlanadigan funktsional operatsiyaning to'liq tafsilotlarini o'z ichiga oladi.