Siqnal Kodu Rabitəçiləri (RFM69): 7 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:48

Bu "2-bit" (rəqəmsal) radio rabitəçiləri, böyük bir qutu mağazasının əks tərəflərində alış-veriş edərkən bir-birlərinə (harada olduqlarına, etdikləri halda …) siqnal vermək üçün bir vasitə təmin edir; hətta mobil telefonların heç bir xidmət və ya mobil batareya şarjı olmadığı yerlərdə.

RFM69 915MHz radio modulları istifadə olunur. Rəqəmsal paket ünsiyyətindən istifadə edən çox səmərəli, aşağı enerjili radiolardır. 100 m -dən aşağı gücdə, yalnız 10 saniyə milliampda və təxminən 120 ma istifadə edərək 1/2 kilometr və ya 1/2 mil məsafədə əlaqə qura bilərlər.

RFM69 radio modulları ya NRF24L01 ya da RFM12 -dən daha böyük məsafələrdə daha səmərəli və təsirli olur.

Daha etibarlı daha uzaq uzaq əlaqələr üçün bu layihə LoRa radio modullarında da istifadə edilə bilər. Bənzər ölçülü və interfeysli bir neçə LoRa cihazı (RFM95 kimi) var. Ancaq daha baha başa gəldi, bu mənim üçün əsassız idi.

Bölmələr, rəqəmsal, 10-20 (yer?) Üslublu sual və cavab kodlarını dəstəkləyir (wiki/Ten-kodu https://en.wikipedia.org/wiki/Ten-code-a baxın); isteğe bağlı Morse kodu. Cihazlar heç bir səs (analoq) ünsiyyətini dəstəkləmir.

Kimsə sağalanda və ya evin altında işləyərkən 3 səviyyəli diqqət istəyi olan peyjerlər kimi də istifadə edilə bilər.

Xüsusilə uşaqlar və ya tələbələr üçün çox əyləncəli ola bilərlər.

Addım 1: Komponentləri toplayın

Radio modulu 5v təchizatı və ya siqnal gərginliyini idarə edə bilmədiyi üçün 3.3v MCU istifadə etməlisiniz. Radio modullarının 'H' yüksək güclü versiyasından istifadə etdiyimi də unutmayın.

Bu siyahı 2 ədəd qurmaqdır.

• ədəd 2 Pro Mini 3.3v Arduino MCU
• ədəd 2 RFM-69HCW 915MHz modulu
• ədəd 2 Çanta (batareya bölməsi olmalı idi)
• ədəd 2 Li-ion 3.7v 200+mah batareya https://www.ebay.com/itm/311682151405 (7x20x30mm, ~ Maksimum ölçü 9x24x36mm istifadə edilə bilər)
• ədəd 4 Qırmızı-Yaşıl 5mm Ümumi Katodlu İki rəngli LEDlər https://www.ebay.com/itm//112318970450 (naqillər və qəza gərginliyi vacibdir)
• ədəd 4 ədəd 6x6x7.5mm ölçü düymələri
• ədəd 2 Piezo aktiv siqnalı
• ədəd Hər biri 2 müqavimətçi… 270 Olm, 1.5kOlm, ~ 5k
• ədəd 2 0.1 uf monolitik qapaq

İsteğe bağlı

• ədəd 2 3 mm Ağ (və ya Mavi) LEDlər
• ədəd 2 ədəd 3,5 mm Fono jakı
• ədəd 2 220uf güc filtrli kondansatör
• Popsicle çubuğu

Ehtiyacınız ola biləcək digər materiallar

30ga tel bərk https://www.ebay.com/itm/142255037176, 26ga tel bərk və ya 24ga qapalı, əsaslar və +V üçün

22ga tel möhkəm, anten üçün

Digər: lehimləmə materialları, lent, isti yapışqan, prototip alətləri.

USB -dən TTL -ə çevirici

Seçim avadanlığı:

Daxil olan ünsiyyətləri qaçırmamaq üçün bir qulaqlıq bağlamaq üçün stereo jak. Ayrıca portativ dinamik gücləndiricisi də ona qoşula bilər.

Kiçik (3 mm) ağ LED isteğe bağlıdır. ON göstəricisi olaraq xidmət etmək üçün əlavə etdim. Daxili bir müqavimətçidən (~ 37k) bəzi sürücü cərəyanı verilən Btn1 -ə bağladığım üçün əlavə etmək çox sadə idi. Bu qədər az sürücü ilə bu LED yüksək səmərəli olmalıdır. Yaşıl və ya mavi bir LED istifadə edilə bilər, ancaq sarı və ya qırmızı deyil, çünki gərginliyin düşməsi çox aşağıdır və düyməni basıldığı kimi görünür. Yaşıl rəngdən istifadə etməzdim, çünki bu rəng başqa bir şəkildə siqnal vermək üçün istifadə olunur.

Fono jakı da buraxıla bilər. Bu cihaz çox səs -küy yaratmır, ancaq başqalarının diqqətini çəkməkdən narahat olsanız, qulaq telefonu istifadə etmə imkanı təqdim edir. Alternativ olaraq, səs üçün çuxurun üstündəki bir parça skotç effektlidir.

Bütün ölçüləri asan və dəqiq etmək üçün bu ucuz kaliperdən çox xoşum gəlir.

Addım 2: MCU-radio Alt Sistemi qurun

Qısa telləri MCU pinlərinə bağlayın: 10, 11, 12, 13; pin2 üçün orta uzunluqlu bir tel.

İstifadə ediləcək MCU-nun G/Ç pinlərinə uzun (4-5 düym) əlavə edin (sancaqlar: 3-9). Periferik tiplər üçün 30 AWG ölçmə cihazı və fərqli rənglərdən istifadə etdim. Bu kiçik diametrli tel, 100 milliampdan az olan siqnalları idarə edə bilir, lakin sıx montajı asanlaşdırmaq üçün kifayət qədər kiçik və kifayət qədər elastikdir.

Həm də bir zəmin və bir Vcc telləri bağlayın (26ga istifadə etdim, fotoşəkillərdəki mavi rənglərdir). Bu tel daha çox cərəyan keçirir, buna görə gərginliyin azalmasını (və potensial səs siqnal radiasiyasını) azaltmaq üçün böyük bir ölçü cihazı istifadə edin.

MCU-nu RFM-69 lövhəsi ilə bağlayın. Uzun tellərdən başqa hamısı ora gedir.

Radio kartını MCU lövhəsinin üstünə qatlayın. Lövhələr arasında şort olmamalıdır. Qısa müddətdə real potensialın olduğu görünürsə, araya girən bir parça və ya plastik təbəqədən istifadə edin.

Şəkildə göründüyü kimi antenna telini (22-24ga. 80mm) radio lövhəsinə əlavə edin.

Addım 3: İnkişaf Testi

Bu bölmələri həyata keçirmək üçün bu bölməni atlaya bilərsiniz. Maraqlananlar üçün ora necə getdiyim haqqında bir az daha çox məlumat verir.

915 MHz üçün bir dalğa uzunluğu 82 mm -dir. Sparkfun.com təlimatı 78 mm istifadə etməyi təklif edir. Anlayıram ki, anten texnologiyası deyir ki, anten yerin ½ dalğa uzunluğunda olduqda, anteniniz olduğundan 5% daha uzun olacaq. Bir ayaqdan az olacaq 915Mhz -ə gəldikdə və normal olaraq bu cihazı yerdən daha yüksəkdə idarə edirsinizsə, bu 78mm uzunluğunu rədd edirəm. Eyni dalğa uzunluğundan daha az istifadə etməyi ağıllı hesab edən oxşar təsirlərə səbəb ola biləcək digər amillər də var. Güzəşt etdim və anten tellərimi cəmi 80 mm -ə qədər kəsdim (PCB -dən keçən hissə daxil olmaqla). Müvafiq test avadanlığı ilə anten uzunluğunu vahidiniz üçün daha yaxşı optimallaşdıra bilərsiniz, ancaq cüzi təkmilləşdirmələr gözləyərdim.

Düzəlişlərdən sonra bəzi maneələrlə 250 m -ə yaxın məsafə qət etdim. 150 metrdən çox antenin istiqaməti və mövqeyi getdikcə daha çox əhəmiyyət kəsb edir.

Sınaq və səhv yerləşdirmə ilə, bir neçə ağac və aralarında bir ev olan 400 metrə qədər bir vahid üçün tam bir dipol tipli anten konfiqurasiyasını (80 mm şaquli 80 mm şnur elementi ilə üzbəüz şaquli bir element) istifadə etdiyim zaman, və uzaq vahidlərin mövqeyindən və istiqamətindən asılı olmayaraq distance məsafədə olan iki tərəfli möhkəm əlaqə.

Addım 4: Layihə qutusu hazırlayın

Kiçik bir qutudan istifadə edərək bu layihənin qurulması olduqca çətindir. Ev, sənaye və aerokosmik layihələr üçün bir çox xüsusi elektron gizmo qurmaq təcrübəm var. Təcrübəsiz daha böyük bir konteyner qutusu istifadə edərək tikintini çox asanlaşdıra bilər. Axı, məyusluq yox, axtardığımız zövqdür. BTW, qurduğum bölmələrin fotoşəkillərində kiçik fərqlər görə bilərsiniz.

Qutunun çox hissəsini təmizləyin. Sağdakı və sol tərəfdəki iki qabırğanı kəsmək üçün kəsik və ya X-acto bıçağı istifadə edin. (əvvəl və sonra bir qutunun içindəki fotoşəkilə baxın)

X-acto və ya kəsici bıçağın ucunu qızdırın (təxminən 15 saniyə ərzində alışqan istifadə edin) və qutunun içərisindəki bir böyük dirəyi kəsin və digər ikisini təxminən 1/8 düym aşağı salın. Anahtarı bağladıqdan sonra açarı yerində saxlamaq üçün kifayət qədər əridim.

Çuxur yerlərini qeyd etmək üçün qutunun üzərindəki maskalanma lentindən istifadə etdim. Yuxarıdakı şəkillərə baxın.

Deliklərin qazılmasını davam etdirmək üçün əvvəlcə ləkələri bir dart nöqtəsi ilə qeyd etdim, sonra bütün yerləri 1/16 bit ilə qazdım, sonra hər çuxuru istədiyiniz ölçüdə qazdım.

Qutuda düymələr, səslər və LEDlər üçün deliklər açın. Əsas LEDlər üçün yuxarıdakı iki delik 13/64 "(5 mm) və kənarından 10 mm məsafədədir. Səsin (bip-buzzer) və isteğe bağlı "Açıq" ledin delikləri 1/8 "(3 mm) dir. Yuxarıdan 10 mm məsafədədirlər. Kiçik led yan tərəfdən 7 mm -dir. Səs çuxuru yan -yana ortalanmışdır. Yan tərəfdəki düymələrin delikləri 9/16”(3,5 mm) dir. Bir düymə yuxarıdan 10 mm, digəri isə 20 mm -dir. Düymələrin basıldıqda sıxılmamasını təmin etmək üçün düymə deliklərinin içini 1/4 düymlük bir qazma ucu ilə əllə kəsdim.

Xarici qulaqlıq və ya dinamik üçün bir fono jakı istifadə edirsinizsə, altındakı əvvəlcədən mövcud olan çuxuru 15/64-ə qədər açmalısınız. Buradakı material olduqca qalındır və sadəcə qazmağa çalışmaq kənarına çox yaxın bir çuxurla nəticələnəcəkdir. Beləliklə, əvvəlcə mövcud deliyin kənarından təxminən 16 düym aralığında olan 1/16 çuxur qazın. Sonra bu çuxuru 7/16 "bit ilə genişləndirin. Kiçik bir bıçaqla (~ Xacto) materialı kəsin ki, bitişik iki çuxur təxminən bir olsun. Deliklərin yaxşı yuvarlaq bir çuxur meydana gətirməsi üçün bir Dremel spiral tırtıl və ya siçovul quyruğu faylı istifadə edin ki, qazma ucu asanlıqla ortasına daxil olsun. Delik bu nöqtədə demək olar ki, 15/64 -cü olmalıdır. (Bu nöqtədə çuxurun bir fotoşəkili var) İndi 15/64 "bit ilə qazın. Bir use bit istifadə etsəniz 'Dəhşətli' olmaz.

Addım 5: Periferik G/Ç Bileşenlerinin Bağlanması

Çantanın içərisində lehim edərkən, dəmirin heç bir hissəsinə təsadüfən toxunmamasına və beləliklə qutunun bir hissəsini, xüsusən də kənar kənarında əritməyinizə əmin olun.

Düymələr

Düymələri yerləşdirərkən az miqdarda yapışqan ilə vurun. İsti yapışqan yaxşıdır, nazik yapışqan (super yapışqan kimi) düyməni işə sala bilər. Düymələrin hər birindən bir ayağımı çıxardığımı unutmayın (lazımsız olanlara qoşulmurdum); çox əyilməmək üçün onları əydi; və iki aşağı pimi düymələr arasına bağladı. Düymələr elə qurulmuşdur ki, daxili bağlı ayaqları üfüqi olaraq bir -birinin əksinədir.

3 mm "açma/söndürmə" LED -in uclarını Btn1 -ə qoşula bilmək üçün bükün, katotu zəminə tərəf gedəcək. Bu bəlkə də ən çətin montaj məsələsidir.

Qırmızı anodun yanında LED -lərin tərəfini qeyd edin. İki anodu kəsin (kənarda) təxminən ¼ düym. işarələnmiş (qırmızı) ucu ilə onları istiqamətləndirin. Orta ucu uzun buraxın, daha sonra düymələrin alt tərəfinə qoşulmaq üçün əyilirlər. Fotolara baxın.

Müxalifləri bağlayın.

LEDlər üçün etdiyim dəyər müqavimətçilərini istifadə etməyin. LED -lərimi yuxarıda sadalananlarla deyil, bir ildən çox əvvəl almışam. LED səmərəliliyi çox dəyişdiyindən, əlinizdəki LED -lərlə istifadə üçün müqavimət dəyərlərini sınayın. Sürücü gərginliyi 3 ilə 3,3 volt arasında (3.2v -ə üstünlük verilir) istədiyiniz parlaqlıq üçün müqavimət göstərənləri seçin. Bir test təchizatı gərginliyi üçün iki ədəd 1.5V batareya və ya 3.3v gücündə Arduino çipindən yüksək rəqəmsal çıxış istifadə edə bilərsiniz. Həm qırmızı, həm də yaşıl elementləri idarə edərkən yaxşı bir sarı aldığınızdan əmin olun. Fotoşəkillərdəki kimi LED -lərlə müqavimət göstərənləri kəsin və lehimləyin.

Bir cihazda, iki əsas LED -in ətrafındakı boşluq kimi bir Popsicle çubuğu istifadə etdim ki, çox yapışmasınlar. Bu ciddi şəkildə şəxsi üstünlükdür. Bu, bu LED -lərin təsirli parlaqlığını / baxış bucağını azaltmağın mənfi bir yan təsirinə malikdir.

Siqnalın xarici kənarına bir az yapışqan qoyun və əsas LED -lərin arasına yapışdırın (+ sağa). Yerinə düzəldilmədən əvvəl çantanın çuxuruna uyğunlaşması üçün mövqeyini tənzimləyin.

Açma/söndürmə açarı montaj delik dirəklərinin əriməsi ilə yerində saxlanılır. Bunun üçün qızdırılan ucu kiçik bir tornavida istifadə etdim.

Fono yuvasının qozu yapışmır, ona görə də onu yapışdırmaq üçün əks tərəfində isti yapışqan istifadə edin.

Düymələr və LEDlər boyunca yerə qoşun.

Qalınlığından iki qat daha geniş olması üçün kəsilmiş uclarını çəkərək bir artı və eksi qurğuşun (~ 24ga. Qatı) hazırlayın. Uçları daha sonra batareya konnektoruna asanlıqla, lakin rahat şəkildə daxil olmalıdır. Əlbəttə ki, batareyanızla birləşmək üçün nəzərdə tutulmuş bir əlaqə kabeliniz varsa və ya tapa bilsəniz, bundan istifadə edin.

Açma/söndürmə açarını, fono jakı, səs siqnalını və elektrik naqillərini bağlayın. Əvvəlki bağlama sxeminə baxın.

Fono əlaqələrində kiçik bir kondansatörüm var. Bu, sıx uyğunlaşmadan çıxarıldığı üçün buraxıla bilər. Məqsədi çıxışda aşağı səviyyəli zümzümənin qarşısını almaqdır.

Düymələr (həm də açma/söndürmə açarı və fono jakı) tam bağlandıqdan və lehimləndikdən sonra, geniş istifadə edildikdən sonra da yerindən tərpənməyəcək şəkildə isti yapışdırın.

Addım 6: Yekun Komplektləşdirmə

MCU-radio alt sisteminə I/O cihazları ilə birlikdə qoşulma vaxtı gəldi.

MCU-Radio alt sistemini birləşdirin.

Telləri lazımi qədər kəsin, onlarda kifayət qədər oyun buraxın ki, alt sistem quruluşu tellərin digər uclarını lehimləmək üçün kifayət qədər kənara çıxsın.

Telləri əsas LED -ə doğru qırmızı/yaşıl olanlara bağladığınızdan və xüsusən də sağ/sol əlaqəsinin düzgün olduğundan əmin olun. Kassanın içərisində kommunikatoru necə tutduğunuzu və istifadə etdiyinizi araşdırarkən LEDlər soldan sağa tərsdir. (vahidləri sol tərəfli bir adamın edə biləcəyi kimi qarşı tərəfə baxan istifadə etmək niyyətində deyilsinizsə).

MCU-Radio alt sistemini yerində hərəkət etdirin və lazım olduqda telləri qatlayaraq basıb saxlayın; şort tikilmədiyini yoxlayın. Gerekirse altına bir parça elektrik lenti qoyun.

Qısa bir kabel vasitəsi ilə müvəqqəti olaraq əlavə edilmiş bir FDDI ilə, növbəti bölmədə göründüyü kimi bu vahidi yenidən proqramlaşdıra bilərsiniz. USB yükləmə kabelindən Vcc səviyyəsinin 5v deyil, 3.3v olduğundan əmin olun!

Batareyanı bağlayın, arxasına sürüşdürün və proqram yüklədiyinizi nəzərə alaraq sınayın. Batareyanın MCU kartının sıfırlama düyməsinə basmamasına diqqət yetirin.

BTW, 300 mAh batareya, yenidən doldurulmadan əvvəl təxminən 12 saat işləyə bilər.

Addım 7: Proqram və Cihaz Xüsusiyyətləri və Əməliyyatı

İşləməsinin asılı olduğu bu layihənin digər böyük hissəsi də proqram təminatıdır. Ancaq hər şeyi öz üzərimdə işlədim, buna görə də buna ehtiyac yoxdur.

Başqa yerdə Pro mini Arduinoya eskiz yükləmək üçün təlimatları asanlıqla tapa bilərsiniz. Arduino IDE-ni düzgün cihaz və işləmə tezliyi üçün təyin edin, əks halda pis səs və bəlkə də pis davranış əldə edəcəksiniz. 3.3v (5v deyil) bir USB-TTL çeviricisini istifadə etməyinizə əmin olun. Cihaz özünü söndürməlidir. Yükləmə kabelinin ucuna dik açılı bir başlıq qoyduğumu və sonra MCU lövhəsindəki əlaqəli deliklərə daxil etdiyimi və kifayət qədər yaxşı, eyni zamanda müvəqqəti bir əlaqə saxladığımdan cihazın asılmasına icazə verdiyimi görə bilərsiniz.

RMF69 üçün kitabxananı da qurmalısınız; bu səhifədəki "RFM69 Kitabxanasının Qurulması" na baxın.

Uyğun şəkildə düzəldin (aşağıdakı kod seqmentinə baxın), əlavə edilmiş Two_bit_Comm eskizini tərtib edin və yükləyin.

// !!!! Bu qovşaq üçün ünvanlar. İKİNCİ BÖLGƏ İDİSLƏRİNİ TƏRSİF EDİN !!!!

#define MYNODEID 1 // Node ID (0 ilə 255) #define TONODEID 2 // Hedef node ID (0 ilə 254, 255 = yayım)

Proqram, əvvəlcə orta güc istifadə edərək, radio modullarının 'H' yüksək güclü versiyasından istifadə edir və sonra maksimum güclə sınadığını təsdiq edə bilmir. Bilmirəm, amma radioların yüksək güclü olmayan versiyasından istifadə edilsə bu əməliyyatın problem yaratmayacağını gözləyərdim.

Əməliyyat Sənədləri

Başlatma, Gücləndirmə zamanı:

Vahid yenidən başladıqda, bütün avadanlıq və proqram təminatını işə salır və Mode və Seçim parametrlərini sinxron vəziyyətdə saxlayaraq digər qurğuya göndərir. Tək bir qısa səs siqnalı var və sonra bu ilkin ünsiyyət müvəffəqiyyətli olarsa başqa bir səs siqnalı və yaşıl işıq yanır. Bu nöqtədə əlaqə kəsilirsə, ikinci bir səs siqnalı verilmir və qırmızı işıq yanır. Rabitə uğursuz olarsa, çox güman ki, digər qurğunun əhatə dairəsi xaricindədir, enerjisi sönmüş və ya batareyası bitmişdir. Uğursuzluq qəbul edilməzdən əvvəl birdən çox cəhd və maksimum ötürmə gücünün artırılmasına cəhd edilir.

Mod 1-10-20 Komut yazın

• Salam
• Kömək lazımdır
• YARDIM EDİN!
• Bitdi? Getməyə hazır ?
• Haradasan ?
• Mənə zəng elə.
• Zəhmət olmasa təkrarlayın

Müvafiq cavab konvensiyaları da müəyyən edilir. "Ərazi növü" və "Bölmə növü" cavabları da daxil olmaqla "Neredesiniz?" istək.

Qeyd etmək lazımdır ki, cihaz cavab verərkən səbirli olmalısınız, çünki bu müddət ərzində düymələrə basılması nəzərə alınmayacaq.

Mod 2 - Morse Kodu Rabitə formasına imkan verir

Həm tək açar, həm də iki düyməli üslub dəstəklənir.

Əlavə edilmiş "Two_bit_Comm_user_Manual" sənədi, proqram tərəfindən dəstəklənən funksional əməliyyatın bütün detallarını əhatə edir.