Vezeték nélküli kommunikáció olcsó 433 MHz -es RF modulok és Pic mikrovezérlők használatával. 2. rész: 4 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:42

Ennek az utasításnak az első részében bemutattam, hogyan kell programozni egy PIC12F1822 -t MPLAB IDE és XC8 fordító segítségével, hogy egy egyszerű karakterláncot küldjünk vezeték nélkül, olcsó TX/RX 433 MHz -es modulok használatával.

A vevőmodult USB -n keresztül UART TTL kábeladapterrel csatlakoztatta a számítógéphez, és a kapott adatokat megjelenítette a RealTerm -en. A kommunikáció 1200 baudon történt, és a maximális hatótávolság körülbelül 20 méter volt a falakon keresztül. Tesztjeim azt mutatták, hogy azoknál az alkalmazásoknál, ahol nincs szükség nagy adatátviteli sebességre és nagy hatótávolságra, valamint folyamatos átvitelre, ezek a modulok kivételesen jól teljesítettek.

A projekt második része bemutatja, hogyan lehet PIC16F887 mikrokontrollert és 16 × 2 karakteres LCD modult hozzáadni a vevőegységhez. Ezenkívül az adón egy egyszerű protokollt követnek néhány előminta bájt hozzáadásával. Ezek a bájtok szükségesek ahhoz, hogy az RX modul a tényleges hasznos terhelés megszerzése előtt beállítsa a nyereséget. A vevő oldalán a PIC felelős az LCD képernyőn megjelenő adatok beszerzéséért és érvényesítéséért.

1. lépés: Az adó módosítása

Az első részben az adó néhány másodpercenként egyszerű karakterláncot küldött nyolc adatbit, egy kezdő és egy leállító bit használatával, 1200 bit / másodperc sebességgel. Mivel az átvitel szinte folyamatos volt, a vevőnek nem okozott gondot a nyereségnek a fogadott adatokhoz való igazítása. A második részben a firmware módosul, így az átvitel 2,3 másodpercenként történik. Ez a watchdog időzítő megszakításával érhető el (2.3 másodpercre állítva), hogy felébressze a mikrokontrollert, amely alvó üzemmódba kerül az egyes adások között.

Annak érdekében, hogy a vevőnek legyen ideje a nyereség finomhangolására, néhány bevezető bájt rövid LO idővel "(0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xfa)" kerül elküldésre a tényleges adatok előtt. A hasznos terhet ezután kezdő '&' és stop '*' bájt jelzi.

Ezért az egyszerű protokollt a következőképpen írjuk le:

(0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xfa) és Hello InstWorld!*

Ezenkívül 10uF szétválasztó tantál kondenzátort adnak az RF modul V+ és GND közé, hogy megszabaduljanak az egyenáramú egyenáramú modul által okozott hullámzástól.

Az átviteli sebesség ugyanaz maradt, de a tesztek azt mutatták, hogy 2400 baudnál is hatékony volt az átvitel.

2. lépés: A vevő módosításai: PIC16F887 és HD44780 LCD hozzáadása

A vevő kialakítása a PIC16F887 -en alapult, de kisebb módosításokkal más PIC -t is használhat. A projektemben ezt a 40 tűs μC -t használtam, mivel további tűkre lesz szükségem a jövőbeli projektekhez, amelyek ezen a konstrukción alapulnak. Az RF modul kimenete az UART rx tűhöz van csatlakoztatva, míg egy 16x2 karakteres LCD (HD44780) a b2-b7 PORTB csapokon keresztül van csatlakoztatva a fogadott adatok megjelenítéséhez.

Az 1. részhez hasonlóan a kapott adatok a RealTermen is megjelennek. Ezt az UART tx tűvel érik el, amely USB -UART TTL kábeladapterrel csatlakozik a számítógéphez.

A firmware -be tekintve, amikor UART megszakítás történik, a program ellenőrzi, hogy a fogadott bájt kezdő bájt -e ('&'). Ha igen, akkor elkezdi rögzíteni a következő bájtokat, amíg egy stop bájt el nem éri ('*'). Amint megkapja a teljes mondatot, és ha megfelel az előzőekben leírt egyszerű protokollnak, elküldi az LCD képernyőre, valamint az UART tx portra.

A kezdő bájt fogadása előtt a vevő már beállította a nyereségét az előző preambulum bájtok használatával. Ezek elengedhetetlenek a vevő zökkenőmentes működéséhez. Egy egyszerű túllépési és keretezési hibaellenőrzést hajtanak végre, de ez csak egy alapvető UART hibakezelési megvalósítás.

Ami a hardvert illeti, néhány alkatrészre van szükség a vevő számára:

1 x PIC16F887

1 x HD44780

1 x 433Mhz RF Rx modul

1 x 10 μF tantál kondenzátor (leválasztás)

1 x 10 K trimmer (LCD betűtípus fényerő)

1 x 220 Ω 1/4 W ellenállás (LCD háttérvilágítás)

1 x 1 KΩ 1/4 W

1 x 433Mhz, 3dbi antenna

A gyakorlatban a fogadott kivételesen jól működött akár 20 méteres tartományban is a falakon keresztül.

3. lépés: Néhány hivatkozás…

A hivatalos Microschip webhelyen kívül számos blog található a weben, amelyek tippeket adnak a PIC programozásához és a hibaelhárításhoz. Nagyon hasznosnak találtam az alábbiakat:

www.romanblack.com/

0xee.net/

www.ibrahimlabs.com/

picforum.ric323.com/

4. lépés: Következtetések és jövőbeli munka

Remélem, hogy ez az utasítás segített megérteni az RF modulok és a Pic mikrovezérlők használatát. A firmware -t saját igényeihez igazíthatja, beleértve a CRC -t és a titkosítást. Ha még kifinomultabbá szeretné tenni a dizájnt, használhatja a Microschip Keeloq technológiáját. Ha az alkalmazás kétirányú adatokra van szüksége, akkor rendelkeznie kell egy TX/RX párral mindkét mikrovezérlőn, vagy használhat kifinomultabb adó-vevőt. modulok. Az ilyen olcsó 433 MHz -es modulok használatával azonban csak fél duplex kommunikáció valósítható meg. Ezenkívül a kommunikáció megbízhatóbbá tétele érdekében szükség van valamilyen kézfogásra a TX és az RX között.

A következő utasításban egy gyakorlati alkalmazást mutatok be, ahol a távadón egy hőmérséklet-, légnyomás- és páratartalom -érzékelő található. Itt az átvitt adatok tartalmazzák a crc -t, és alapvető titkosítással rendelkeznek.

Az érzékelő a PIC12F1822 i2c portját fogja használni, míg az adó és a vevő megvalósítása sematikus és NYÁK fájlokon keresztül lesz látható. Köszönjük, hogy elolvasta!