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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:38

Imate spremnik vode koji želite izmjeriti ili branu ili kapiju? Želite otkriti automobil koji se spušta s pogona, ali ne želite provlačiti žice kroz vrt? Ove upute pokazuju kako slati podatke 500 metara sa 100% pouzdanošću pomoću čipova mikrokontrolera picaxe i radio modula 315 MHz ili 433 MHz.

Korak 1: Shematski prikaz

Krugovi odašiljača i prijamnika prilično su jednostavni i koriste čipove picaxe. Ovi mikrokontroleri s jednim čipom mogu osjetiti analogne napone, uključivati i isključivati stvari i mogu prenositi podatke. Pogledajte upute 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. Uz radio vezu, kao i sučelje 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. Na raspolaganju je bezbroj RF modula male snage 10mW koji dobro funkcioniraju na rasponu od oko 30 metara. Međutim, kad snaga poraste iznad pola vata, RF se nastoji vratiti u čip picaxe i uzrokovati resetiranje i drugo čudno ponašanje. Odgovor je ukloniti antenu modula i oduzeti RF s 3 metra ili više koaksijalnog oma od 50 ohma i izgraditi odgovarajuću dipolnu antenu. To također značajno povećava raspon.

Korak 3: Izgradite dipolnu antenu s balunom

Na anteni je balun od koaksijalnog kabela. Potreban je balun, inače štit nagovaranja na kraju postaje antena, a ne zemlja i zrači RF prema dolje, što narušava namjenu antene. Postoji mnogo dizajna baluna, ali odabrao sam ovaj jer koristi samo dijelove koaksijalnog kabela. Uobičajene valne duljine su 95,24 cm za 315 Mhz i 69,34 cm za 433 Mhz. Duljine nagovaranja su 1/4, odnosno 3/4 valne duljine. Dipolne žice su 1/4 valne duljine. Dakle, za module koje sam koristio na 315Mhz koaksijalne žice bile su 23,8 cm i 71,4 cm, a dipolne žice svaka 23,8 cm.

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

Korak 4: Modul odašiljača

Modul odašiljača dostupan je na ebayu za oko 14 USD na adresi https://stores.ebay.com.au/e-MadeinCHN. Trenutna potrošnja je oko 100 mA 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 spojena je na uzemljenje modula, što je prikladno pored antenskog priključka.

Korak 5: Modul prijemnika

Prijemnički modul 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 kôd Picaxe

Modul prijemnika spojen je na pikaxe kao što je prikazano na shemi. Antena je komad žice od 23,8 cm, a kako bi se napravio dipol i povećala osjetljivost, druga žica od 23,8 cm lemljena je na uzemljenje modula. Kod odašiljača je sljedeći: glavni: 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 = vrsta poruke' b5 = obrnuto 'b6/b7 = podaci 1 i obrnuti 'b8, b9 = podaci 2' b10, b11 = podaci 3 'b12, b13 = podaci 4 slučajni w0' slučajni broj koji se koristi za identifikaciju poruka pri korištenju više ponavljača b2 = 5 'prema broju uređaja … b3 = 255-b2 b4 = 126 'slučajni broj za ispitivanje b5 = 255-b4 b6 = 0' slučajni broj za testiranje b7 = 255-b6 b8 = 1 'slučajni broj za ispitivanje b9 = 255-b8 b10 = 2' slučajni broj za ispitivanje b11 = 255-b10 b12 = 3 'kontrolni zbroj - bilo koja vrijednost b13 = 255 -b12 pauziraj 60000' odašiljajte jednom u minutu idite na glavniAnd kod prijemnika: glavni: serin 4, N2400, ("TW"), b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13 b13 = 255-b13 'opet inverzno, samo je potrebno stvarno testirati ako je b12 = b13 tada za b12 = 0 do 55 visoko 2 pauze 100' bljeskalica jednom a drugi za ujutro inute low 2 pause 900 next endif goto mainOdašiljač šalje paket jednom u minuti - nakon otklanjanja pogreške to 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 uravnotežuje Rx jedinicu. Protokol koristi oblik Manchester kodiranja gdje se broj 1 i 0 održava što je moguće jednakim, 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 otkloni pogreška, to bi se moglo promijeniti u neku drugu potvrdu.

Korak 7: Smanjite modul napajanja i dobrosusjedske odnose

Kako biste očuvali dobrosusjedske odnose, osobito 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 posjedu i rijetko slati podatke u kratkim paketima. Ovaj modul manje snage upola je jeftiniji i ide oko 200 metara. Manja snaga ipak ima prednost što može imati antenu montiranu izravno na modul i može se lemiti uz pikaxe, pa koaksijalni signal i balun nisu potrebni.

Dometni testovi provedeni su kroz drveće i preko brda što objašnjava zašto je modul na popisu "4000m" prešao samo 500 metara. Sljedeće će biti upute o izgradnji samostalnih solarnih izvora energije prikladnih za ove jedinice, kao i senzora poput temperature, tlaka, vlažnosti, vlažnosti tla i razine spremnika.