Izgradite radio podatkovnu vezu od 500 metara za manje od 40 USD .: 7 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:09

Imate rezervoar za vodu koji želite izmjeriti ili branu ili kapiju? Želite otkriti automobil koji se spušta niz pogon, ali ne želite provlačiti žice kroz vrt? Ovo uputstvo pokazuje kako slati podatke na 500 metara sa 100% pouzdanošću pomoću čipova mikrokontrolera picaxe i radio modula 315 MHz ili 433 MHz.

Korak 1: Shema

Krugovi odašiljača i prijemnika su prilično jednostavni i koriste čipove picaxe. Ovi mikrokontroleri sa jednim čipom mogu osjetiti analogne napone, uključivati i isključivati stvari i mogu prenositi podatke. Pogledajte uputstva https://www.instructables.com/id/Control-real-world-devices-with-your-PC/ i https://www.instructables.com/id/Worldwide-microcontroller-link-for-under -20/ za opis kako programirati picaxe čipove. S radio vezom, kao i sučeljem za računalo, moguće je daljinski osjetiti podatke i prenijeti ih bilo gdje u svijetu.

Korak 2: Odašiljač i antena

Prototip odašiljača izgrađen je na komadu prototipne ploče. Dostupno je bezbroj RF modula male snage 10mW koji dobro rade na dometu od oko 30 metara. Međutim, kad snaga poraste iznad pola vata, RF teži da se vrati u čip picaxe i izazove resetiranje i drugo čudno ponašanje. Odgovor je ukloniti antenu modula i oduzeti RF sa 3 metra ili više od 50ohm koaksijalne mreže i izgraditi odgovarajuću dipolnu antenu. Ovo takođe značajno povećava raspon.

Korak 3: Izgradite dipolnu antenu s balunom

Na anteni je balun napravljen od koaksijalnog kabla. Potreban je balun, inače štit nagovaranja na kraju postaje antena, a ne zemlja i zrači RF dolje blizu pikasa, čime se narušava svrha antene. Postoji mnogo dizajna baluna, ali ja sam se odlučio za ovaj jer koristi samo dijelove koaksijalnog kabela. Uobičajene talasne dužine su 95,24 cm za 315 Mhz i 69,34 cm za 433 MHz. Koaksijalne dužine su 1/4, odnosno 3/4 talasne dužine. Dipolne žice su 1/4 valne duljine. Dakle, za module koje sam koristio na 315 Mhz koaksijalne žice bile su 23,8 cm i 71,4 cm, a dipolne žice su bile svaka 23,8 cm.

Koaksijalni štit i jezgra spojeni su zajedno gdje se koaksijalna podjela dijeli na dva dijela. Na dipolnoj noti su i štitovi povezani. Ako su ti spojevi van vremenskih uvjeta, potrebno ih je na neki način zaštititi od vremenskih utjecaja - npr. Bojom ili neprovodljivim silikonom. Antene najbolje rade ako su udaljene najmanje 2 metra od tla. Priznanje i hvala I0QM -u za ovaj dizajn.

Korak 4: Modul odašiljača

Modul predajnika dostupan je na ebayu za oko 14 USD na adresi https://stores.ebay.com.au/e-MadeinCHN. Trenutna potrošnja je oko 100mA pri odašiljanju na 9V, a gotovo je ništa u stanju mirovanja. Antena je uklonjena radi stvaranja dipola, iako bi modul mogao biti u redu s priključenom antenom ako je uparen s drugim mikrokontrolerom. Koaksijalna pletenica je spojena na uzemljenje modula, što je prikladno pored antenskog priključka.

Korak 5: Modul prijemnika

Modul prijemnika je superheterodinska jedinica dostupna za oko 5 USD u istoj ebay trgovini. Postoji niz drugih modula (uključujući superregenerativne) koji nisu toliko osjetljivi i ne daju raspon.

Korak 6: Krug prijemnika i šifra Picaxe

Prijemni modul je povezan sa stubom kao što je prikazano na šemi. Antena je komad žice od 23,8 cm, a da bi se napravio dipol i povećala osjetljivost, druga žica od 23,8 cm lemljena je na uzemljenje modula. Kod odašiljača je sljedeći: main: serout 1, N2400, ("UUUUUUUUUUUUWW", b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13) 'T i W = ascii & H54 i & H57 = 0100 i 0111 = jednako 1s i 0s 'b0 = slučajni broj' b1 = slučajni broj 'b2 = uređaju' b3 = obrnuto 'b4 = tip poruke' b5 = obrnuto 'b6/b7 = podaci 1 i obrnuto 'b8, b9 = podaci 2' b10, b11 = podaci 3 'b12, b13 = podaci 4 slučajni w0' slučajni broj koji se koristi za identifikaciju poruka kada se koristi više ponavljača b2 = 5 'prema broju uređaja … b3 = 255-b2 b4 = 126 'slučajni broj za testiranje b5 = 255-b4 b6 = 0' slučajni broj za testiranje b7 = 255-b6 b8 = 1 'slučajni broj za testiranje b9 = 255-b8 b10 = 2' slučajni broj za testiranje b11 = 255-b10 b12 = 3 'kontrolni zbroj - bilo koja vrijednost b13 = 255 -b12 pauziraj 60000' odašiljajte jednom u minutu idite na glavniAnd prijemnik kod: glavni: serin 4, N2400, ("TW"), b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13 b13 = 255-b13 'ponovo inverzno, samo je potrebno stvarno testirati ako je b12 = b13 onda za b12 = 0 do 55 visoko 2 pauziranje 100' bljeskalica jednom a drugi za jutro inute low 2 pause 900 next endif goto mainOdašiljač šalje paket jednom u minuti - nakon otklanjanja greške ovo bi trebalo smanjiti na svakih 15 minuta ili 30 minuta kako bi se izbjegle smetnje susjedima. "ÂœUUUU" Â na početku paketa je binarno za 01010101 koje balansira Rx jedinicu. Protokol koristi oblik Manchester kodiranja gdje se broj 1 i 0 održava što jednakijim, a to se postiže slanjem inverza svakog bajta nakon slanja bajta. Bez toga paketi ponekad ne prolaze ako šalju mnogo binarnih nula. Kontrolni zbroj na kraju mora biti važeći prije obrade podataka. Prijemnik treperi LED diodom 55 sekundi kada se paket primi i jednom otkloni greška, to bi se moglo promijeniti u neku drugu potvrdu.

Korak 7: Smanjite modul napajanja i dobrosusjedske odnose

Da biste očuvali dobrosusjedske odnose, posebno s digitalnom TV, šaljite podatke koliko god je potrebno, ali ne dalje. Može se raspravljati o zakonitosti odašiljača veće snage, ali najbolje rješenje je zadržati RF na svom imanju i rijetko slati podatke u kratkim paketima. Ovaj modul manje snage upola je jeftiniji i prelazi oko 200 metara. Manja snaga ima prednost što može imati antenu montiranu direktno na modul i može se lemiti pored stuba, tako da koaksijalni signal i balun nisu potrebni.

Ispitivanja dometa vršena su kroz drveće i preko brda što objašnjava zašto je modul naveden kao "4000m" prešao samo 500 metara. Sljedeće će biti upute o izgradnji samostalnih solarnih izvora energije prikladnih za ove jedinice, kao i senzora poput temperature, pritiska, vlažnosti, vlažnosti tla i nivoa spremnika.