ESP8266 Radiasiya Nümunəsi: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:44

ESP8266, bort WiFi vasitəsilə internetə qoşula biləcəyi üçün məşhur bir mikrokontrolör moduludur. Bu, həvəskarlar üçün minimum əlavə qurğularla uzaqdan idarə olunan qurğular və IoT cihazları hazırlamaq üçün bir çox imkanlar açır. Əlverişli olaraq, əksər modullarda ya ters çevrilmiş F tipli çap dövrə və ya keramika çipi olan bir anten var. Hətta bəzi lövhələr əlavə antena bağlamaq imkanı verir. Çoxumuz radio, TV və ya hətta cib telefonu antenaları ilə tanışıq. Antenin və ya qurğunun mövqeyini diqqətlə tənzimlədikdən sonra uzaqlaşıb oturduğunuz zaman siqnal səs -küylü olur! Təəssüf ki, simsiz bir cihaz olan ESP8266 oxşar antisosial davranış göstərə bilər. ESP8266 -nın şüalanma modelini ölçmə üsulu bu Təlimat kitabçasında modul tərəfindən bildirilən RSSI siqnal gücündən istifadə etməklə izah edilmişdir. Bir neçə anten növü sınaqdan keçirilir və hər bir versiya üçün şirin nöqtə vurgulanır. Kiçik bir pilləli motor, ESP8266 modulunu 30 dəqiqə ərzində 360 dərəcə döndürmək üçün istifadə olunur və hər 20 saniyədə bir orta RSSI oxunur. Məlumatlar, nəticələri maksimum siqnal istiqamətinin həll oluna biləcəyi qütb bir sahə kimi göstərən pulsuz bir IoT analiz xidməti ThingSpeak -a göndərilir. Bu proses ESP8266 modulunun bir neçə istiqaməti üçün təkrarlandı.

Təchizat

Bu layihə üçün komponentlər eBay, Amazon kimi təchizatçılardan İnternetdə asanlıqla tapıla bilməz.

28BYJ48 5V step motor ULN2003 sürücü kartı Arduino UNO və ya oxşar ESP8266 modulları test üçün Xarici antenna USB enerji təchizatı Arduino IDE və ThingSpeak hesabı Sundries - plastik boru, tel, Blu tak

Addım 1: Sistemə Baxış

Arduino Uno, step motorunu 30 dəqiqə ərzində tam fırlanma ilə idarə etmək üçün istifadə olunur. Mühərrik Unodan daha çox cərəyan aldığından, əlavə motor cərəyanı vermək üçün ULN2003 sürücü lövhəsi istifadə olunur. Mühərrik, sabit bir platforma və sınaqdan keçirilmiş modulun montajı üçün istifadə ediləcək motor milinin üzərinə itən plastik borunun uzunluğunu təmin etmək üçün taxta parçasına vidalanmışdır. Uno işə salındıqda, motor mili hər 30 dəqiqədə tam fırlanır və WiFi siqnal gücünü ölçmək üçün proqramlaşdırılmış ESP8266 modulu RSSI plastik boruya yapışdırılır ki, modul tam fırlansın. Hər 20 saniyədə bir ESP8266, siqnalın qütb koordinatlarında qurulduğu ThingSpeak -ə siqnal gücünün oxunmasını göndərir. RSSI oxunuşu çip istehsalçıları arasında dəyişə bilər, lakin ümumiyyətlə hər bir vahid 1dBm siqnala uyğun olaraq 0 ilə -100 arasındadır. Mənfi ədədlərlə məşğul olmaqdan nifrət etdiyim üçün qütb sahəsindəki RSSI oxunuşuna sabit 100 əlavə edildi ki, oxunuşlar müsbətdir və daha yüksək dəyərlər daha yaxşı siqnal gücünü göstərir.

Addım 2: Step Motor

28BYJ48 pilləli motor, sabitliyi təmin etmək üçün taxta parçasına yüngülcə vidalanmışdır. Təxminən 8 düymlük 1/4 düymlük plastik boru sınaqdan keçirilmiş modulu quraşdırmaq üçün step motor milinə yapışdırılır. Uno, sürücü lövhəsi və motor İnternetdə dəfələrlə təsvir edildiyi kimi bağlanmışdır. Faylın qısa bir eskizi Uno -ya daxil edilir, belə ki, boru açıldıqda hər 30 dəqiqədə tam bir dairəni döndərir.

Motoru fırlatmaq üçün istifadə olunan eskiz mətn sənədində verilmişdir, burada inqilabi heç nə yoxdur.

Addım 3: ESP8266 Testi

Test modulları əvvəlcə Step motorunun tam inqilabı üçün RSSI oxunuşunu hər 20 saniyədə ThingSpeak -ə göndərən bir eskizlə işıqlandırıldı. A, B və C testləri ilə ifadə olunan hər bir modul üçün üç istiqamət təyin edildi. A mövqeyində, modul boru tərəfinə antenin ən üstü ilə quraşdırılmışdır. Antenə baxanda, antenin RHS -si testin əvvəlində yönləndiriciyə işarə edir. Təəssüf ki, yenə də mənfi ədədlər məni əziz tutdu, motor saat əqrəbi istiqamətində dönür, amma qütb sahəsi saat əqrəbinin əksinə ölçeklendirilir. Bu, antenin qaranlıq olmayan geniş tərəfinin təxminən 270 dərəcə yönləndiriciyə baxdığını göstərir, B mövqeyində modul borunun üstünə üfüqi şəkildə quraşdırılır. Anten, testin başlanğıcında A testində olduğu kimi yönləndiricini göstərir. Nəhayət, modul A testində olduğu kimi yerləşdirilir və sonra modul saat yönünde 90 dərəcə bükülür və test C mövqeyini vermək üçün quraşdırılır.

Mətn faylı RSSI məlumatlarını ThingSpeak -ə göndərmək üçün lazım olan kodu verir. ThingSpeak istifadə edirsinizsə, öz WiFi məlumatlarınızı və API açarınızı əlavə etməlisiniz.

Addım 4: Ters F Çaplı Dövrə Nəticələri

İlk sınaqdan keçirilmiş modulda ən ucuz növü olduğu üçün ən çox yayılmış çaplı dövrə antenası var idi. Qütb sahəsi modul döndükcə siqnal gücünün necə dəyişdiyini göstərir. Unutmayın ki, RSSI bir log miqyasına əsaslanır və buna görə də 10 RSSI vahidinin dəyişdirilməsi siqnal gücünün 10 dəfə dəyişməsidir. Modulun yuxarı hissəsində anten ilə A testi ən yüksək siqnal verir. Ayrıca, ən yaxşı mövqe PCB izi marşrutlaşdırıcıya baxdıqda olur. Daha pis nəticələr, lövhədəki digər komponentlərdən çoxlu qoruyucuların olduğu B testində baş verir. Test C, eyni zamanda komponent qoruyuculuğundan əziyyət çəkir, lakin PCB izinin marşrutlaşdırıcıya açıq bir yolu olduğu bəzi mövqelər var. Modulu bağlamağın ən yaxşı yolu, PCB izi yönləndiriciyə baxan antenin yuxarı olmasıdır. Bu vəziyyətdə təxminən 35 ədəd bir siqnal gücünü gözləyə bilərik. Optimal olmayan mövqelər siqnal gücünü on qat azalda bilər. Normalda, modul həm fiziki, həm də ətraf mühitin mühafizəsi üçün bir qutuya yerləşdiriləcəkdi, bunun siqnalı daha da azaldacağını gözləyə bilərik … Gələcək üçün bir sınaq.

ThingSpeak, məlumatları təşkil etmək və qütb sahələri yaratmaq üçün bir az koda ehtiyac duyur. Bunu quraşdırılmış mətn sənədində tapa bilərsiniz.

Addım 5: Seramik Çip Nəticələri

Bəzi ESP8266 modulları, çap dövrə yolu yerinə anten üçün keramika çipi istifadə edir. Seramikin yüksək dielektrik sabitliyi, ehtimal ki, fiziki ölçüdə kiçilməyə imkan verməsi istisna olmaqla necə işlədiklərini bilmirəm. Anten çipinin üstünlüyü, xərc baxımından daha kiçik bir yer tutmasıdır. Siqnal gücü testləri, şəkildəki nəticəni verən bir keramika çipli antenə malik bir modulda təkrar edildi. Çip antenası, PCB dizaynı ilə 35 -ə nisbətən 30 -dan çox bir siqnal gücü əldə etmək üçün mübarizə aparır. Bəlkə də hər şeydən sonra ölçünün əhəmiyyəti varmı? Modulun ən yüksək çiplə quraşdırılması ən yaxşı ötürməni təmin edir. Bununla birlikdə, lövhənin üfüqi şəkildə quraşdırıldığı Test B -də, lövhənin digər mövqelərində müəyyən mövqelərdə bir çox qoruyucu var. Nəhayət Test C -də, çipin marşrutlaşdırıcıya açıq bir yolu olduğu və digər lövhə komponentlərindən maneə olduğu zamanlar var.

Addım 6: Çox Yönlü Anten Nəticələri

Seramik çip modulunda xarici antenanı IPX konnektoru vasitəsi ilə bağlamaq imkanı var idi. Bağlayıcıdan istifadə etməzdən əvvəl, siqnal yolunu çipdən IPX yuvasına dəyişdirmək üçün bir keçid köçürülməlidir. Əlaqəni cımbızla tutmaq və sonra bir lehimləmə dəmiri ilə qızdırmaqla bu olduqca asan oldu. Lehim əridikdən sonra keçid qaldırıla və yeni yerinə yerləşdirilə bilər. Lehimləmə dəmiri olan başqa bir dab, linki yenidən yeni mövqeyə lehimləyəcək. Omni anteninin sınanması bir az fərqli idi. Əvvəlcə anten yatay şəkildə döndərilərək sınaqdan keçirildi. Sonra antena 45 dərəcə bir mövqedə tıklandı və sınaqdan keçirildi. Nəhayət anten şaquli ilə quruldu, lakin təəccüblüdür ki, daha pis mövqe antenin şaquli mövqeyi idi, xüsusən də yönləndirici antenlər şaquli və oxşar bir müstəvidə idi. Ən yaxşı mövqelər, təxminən 120 dərəcə fırlanma açısı olan üfüqi və 45 dərəcə arasındakı antenə malik idi. Bu şərtlər altında, siqnal gücü 40 -a çatdı və orijinal çip antenindən əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdı. Süjetlər, antenlər üçün dərsliklərdə göstərilən gözəl simmetrik çörək sxemlərinə ən kiçik bənzərliyi göstərir. Əslində, bilinən və bilinməyən bir çox digər faktor, siqnal gücünə təsir edərək, eksperimental ölçməni sistemi sınamağın ən yaxşı yolu halına gətirir.

Addım 7: Optimal Anten

Son bir sınaq olaraq, hər tərəfli anten ən yüksək siqnal gücü vəziyyətində 45 dərəcə təyin edildi. Ölçmə dəyişikliyi haqqında fikir vermək üçün anten bu dəfə döndərilmədi, ancaq 30 dəqiqə datalogda qaldı. Sahə, ölçmənin +/- 2 RSSI vahidinə qədər sabit olduğunu göstərir. Bütün bu nəticələr elektrik enerjisi ilə məşğul olan bir evdə alındı. Elektrik səs -küyünü azaltmaq üçün DECT telefonlarını, mikrodalğalı sobaları və ya digər WiFi və Bluetooth cihazlarını söndürmək cəhdi edilmədi. Bu, əsl dünyadır … Bu Təlimat ESP8266 və buna bənzər modullarda istifadə olunan antenaların effektivliyini necə ölçməyi göstərir. Çap antenna çip anteninə nisbətən daha yaxşı siqnal gücü verir. Ancaq gözlənildiyi kimi, xarici bir anten ən yaxşı nəticə verir.