Радиомодули 433MHz RF Tx-Rx. Взаимодействие с Ардуино
Их можно купить в интернете менее чем за два доллара за пару, что делает их одним из самых недорогих вариантов передачи данных, которые вы можете получить. И что самое приятное, эти модули очень крошечные, что позволяет использовать беспроводной интерфейс практически в любом проекте.
Обзор оборудования
Давайте подробнее рассмотрим модули передатчика и приемника 433 МГц.
Этот маленький модуль является передатчиком. Сердцем модуля является резонатор SAW, настроенный на работу в диапазоне 433.xx МГц. Есть переключающий транзистор и несколько пассивных компонентов, вот и все.
Когда на вход DATA поступает логическая 1, генератор начинает работать, генерируя постоянную РЧ несущую волну на частоте 433.xx МГц, а когда на входе DATA устанавливается логический 0, генератор останавливается. Этот метод известен как Amplitude Shift Keying, о котором мы вскоре поговорим подробнее.
Это приемный модуль. Хотя все выглядит сложным, но он так же просто, как модуль передатчика. Он состоит из радиочастотной схемы и пары операционных усилителей для усиления принимаемой несущей от передатчика. Усиленный сигнал подается на ФАПЧ (фазовая автоподстройка частоты), которая позволяет декодеру «выделить» поток цифровых битов, что обеспечивает лучшее декодирование и помехоустойчивость.
ASK — Amplitude Shift Keying
Как обсуждалось выше, для отправки цифровых данных по радиоканалу, эти модули используют технику, называемую Amplitude Shift Keying или ASK (амплитудная модуляция). Это когда амплитуда (то есть уровень) несущей волны (в нашем случае это сигнал 433 МГц) изменяется в ответ на входящий сигнал данных.
Это очень похоже на аналоговую технику амплитудной модуляции, с которой вы, возможно, знакомы, если вы собирали AM-радио. Иногда это называется двоичной амплитудной манипуляцией, потому что нам необходимо только два уровня. Вы можете представить это как переключатель ВКЛ / ВЫКЛ.
- Для лог. 1 — несущая в полную силу
- Для лог. 0 — несущая отключена
Амплитудная модуляция имеет преимущество в том, что она очень проста в реализации. На ее основе довольно просто спроектировать схему декодера. Также для ASK требуется меньшая полоса пропускания, чем другим методам модуляции, таким как FSK (частотная модуляция). Это одна из причин того дешевизны модулей.
Однако недостатком является то, что амплитудная модуляция подвержена помехам от других радиоустройств и фоновому шуму. Но пока вы обеспечиваете передачу данных на относительно медленной скорости, она может надежно работать в большинстве сред.
Распиновка передатчика и приемника 433 МГц
Давайте посмотрим на распиновку модулей передатчика и приемника RF 433 МГц.
- DATA — принимает цифровые данные для передачи.
- VCC — обеспечивает питание передатчика. Это может быть любое положительное постоянное напряжение от 3,5 до 12 В. Обратите внимание, что РЧ-выход пропорционален напряжению питания, т.е. чем выше напряжение, тем больше будет дальность.
- GND — минус питания.
- Антенна — это разъем для внешней антенны. Как обсуждалось ранее, вам понадобится припаять кусок проволоки длинной 17,3 см к этому контакту для улучшения дальности.
- DATA — выводит полученные цифровые данные. Два центральных штифта внутренне связаны между собой, поэтому вы можете использовать любой из них для вывода данных.
- VCC — обеспечивает питание приемника. В отличие от передатчика, напряжение питания для приемника должно быть 5 В.
- GND — минус питания.
- Антенна — это разъем для внешней антенны, который часто не обозначен. Это накладка в левом нижнем углу модуля, рядом с маленькой катушкой. Опять же, можно припаять кусок провода длинной 17,3 см к этому контакту для улучшения дальности.
Схема подключения передатчика и приемника 433 МГц к Arduino UNO
Теперь, когда мы знаем все о модулях, пришло время использовать их!
Поскольку мы будем передавать данные между двумя платами Arduino, нам, конечно, понадобятся две платы Arduino, две макетные платы и пара соединительных проводов.
Схема для передатчика довольно проста. У него всего три соединения. Подключите контакт VCC к контакту 5 В и минус к Arduino. Контакт Data-In должен быть подключен к цифровому контакту Arduino № 12. Вы должны использовать контакт 12, так как по умолчанию библиотека, которую мы будем использовать в нашем скетче, использует этот контакт для ввода данных.
На следующем рисунке показана схема соединения.
После подключения передатчика вы можете перейти к приемнику. Подключение приемника так же просто, как и передатчика.
Так же нужно сделать только три соединения. Подключите контакт VCC к контакту 5 В и минус на Arduino. Любой из двух средних выводов Data-Out должен быть подключен к цифровому выводу № 11 на Arduino.
Вот так должна выглядеть схема соединения для приемника.
Теперь, когда передатчик и приемник подключены, нам нужно написать код и отправить его на соответствующие платы Arduino. Поскольку у вас, вероятно, только один компьютер, мы начнем с передатчика. Как только код будет загружен, мы перейдем к приемнику. Arduino, к которому подключен передатчик, может питаться от источника питания или батареи.
RadioHead Library — универсальная библиотека для беспроводных модулей
Прежде чем мы начнем программировать, установим библиотеку RadioHead в Arduino IDE.
RadioHead — это библиотека, которая позволяет легко передавать данные между платами Arduino. Она настолько универсальна, что ее можно использовать для управления всеми видами устройств радиосвязи, включая наши модули на 433 МГц.
Библиотека RadioHead собирает наши данные, инкапсулирует их в пакет данных, который включает в себя CRC (проверку циклически избыточного кода), а затем отправляет его с необходимой преамбулой и заголовком на другую Arduino. Если данные получены правильно, принимающая плата Arduino проинформирует о наличии доступных данных и приступит к их декодированию и выполнению.
Пакет RadioHead формируется следующим образом: 36-битный поток из пар «1» и «0», называемый «обучающей преамбулой», отправляется в начале каждой передачи. Эти биты необходимы приемнику для регулировки его усиления до получения фактических данных. Затем следует 12-битный «Начальный символ», а затем фактические данные (полезная нагрузка).
Последовательность проверки или CRC добавляется в конец пакета, который пересчитывается RadioHead на стороне приемника, и если проверка CRC верна, приемное устройство получает предупреждение. Если проверка CRC не пройдена, пакет отбрасывается.
Весь пакет выглядит примерно так:
Скетч Arduino для радиочастотного передатчика 433 МГц
В нашем эксперименте мы отправим простое текстовое сообщение от передатчика к получателю. Будет полезно понять, как использовать модули, и это может послужить основой для более практических экспериментов и проектов.
Вот скетч, который мы будем использовать для нашего передатчика:
Это довольно короткий набросок, но это все, что вам нужно для передачи сигнала.
Код начинается с подключения библиотеки RadioHead ASK. Мы также должны подключить библиотеку SPI Arduino, так как от нее зависит библиотека RadioHead.
Далее нам нужно создать объект ASK, чтобы получить доступ к специальным функциям, связанным с библиотекой RadioHead ASK.
В функции setup() нам нужно инициализировать объект ASK.
В функции loop() мы начинаем с подготовки сообщения. Это простая текстовая строка, которая хранится в char с именем msg. Знайте, что ваше сообщение может быть любым, но не должно превышать 27 символов для лучшей производительности. И обязательно посчитайте количество символов в нем, так как вам понадобится это количество в коде получателя. В нашем случае у нас 11 символов.
Затем сообщение передается с использованием функции send(). Он имеет два параметра: первый — это массив данных, а второй — количество байтов (длина данных), подлежащих отправке. За send() функцией обычно следует waitPacketSent() функция, которая ожидает завершения передачи любого предыдущего передаваемого пакета. После этого код ждет секунду, чтобы дать нашему приемнику время разобраться во всем.
Скетч Arduino для радиочастотного приемника 433 МГц
Подключите приемник Arduino к компьютеру и загрузите следующий код:
Как и код передатчика, код приемника начинается с подключения библиотек RadioHead и SPI и создания объекта ASK.
В setup() мы инициализируем объект ASK, а также настраиваем последовательный монитор, так как мы будем просматривать наше полученное сообщение.
В функции loop() мы создаем буфер размером передаваемого сообщения. В нашем случае это 11, помните? Вам нужно будет настроить это, чтобы соответствовать длине вашего сообщения. Обязательно укажите все пробелы и знаки препинания, поскольку все они считаются символами.
Далее мы вызываем функцию recv(). Это включает приемник, если он еще не включен. Если доступно сообщение, оно копирует сообщение в свой первый буфер параметров и возвращает true, иначе возвращает false. Если функция возвращает true, код вводит оператор if и печатает полученное сообщение на мониторе последовательного порта.
Затем мы возвращаемся к началу цикла и делаем все заново.
После загрузки скетча откройте серийный монитор. Если все в порядке, вы должны увидеть ваше сообщение.
Увеличение дальности радиочастотных модулей 433 МГц
Антенна, которую вы используете как для передатчика, так и для приемника, может реально повлиять на дальность передачи, которую вы сможете получить с помощью этих радиочастотных модулей. На самом деле без антенны вы сможете общаться на расстоянии не более метра.
При правильной конструкции антенны вы сможете общаться на расстоянии до 50 метров. Конечно, это на открытом пространстве. Ваш диапазон в помещении, особенно через стены, будет слегка ослаблен.
Антенна не должна быть сложной. Простой кусок одножильного провода может послужить отличной антеной для передатчика и приемника. Диаметр антенны вряд ли имеет какое-либо значение, если длина антенны правильная.
Самая эффективная антенна имеет ту же длину, что и длина волны, для которой она используется. Для практических целей достаточно половины или четверти этой длины.
Длина волны частоты рассчитывается как:
Длина волны = скорость распространения (v) / частота (f)
В воздухе скорость передачи равна скорости света, которая, если быть точным, составляет 299 792 458 м/с. Итак, для частоты 433 МГц длина волны равна:
Длина волны = 299 792 458 м/с / 433 000 000 Гц = 0,6924 м
Полноволновая антенна длиной 69,24 см довольно длинная, ее использование не очень удобно. Вот почему мы выберем четвертьволновую антенну, длина которой составляет 17,3 см.
На всякий случай, если вы экспериментируете с другими радиопередатчиками, которые используют разные частоты, вы можете использовать ту же формулу для расчета необходимой длины антенны. Довольно просто, верно?
Даже 17,3 см антенна может показаться неудобной в вашем крошечном проекте Arduino. Но НЕ соблазняйтесь наматывать антенну, чтобы сделать ее более компактной, так как это серьезно повлияет на дальность действия. Прямая антенна всегда лучше!
видеопередатчик 433,92 мГц
Возникла как то необходимость дистанционного видеоконтроля метров этак на 100, прошерстив инет было найдено N-е количество схем, причем схематика особенно одна и та же. Попалась на мой взгляд интересная схемка, большим перевесистым плюсом к её сборке обещающая стабильность из за применения задающего генератора на ПАВ. В процессе сборки немногим допили схемку и имеем теперь вот такой рабочий вариант:
Пояснять особо не чего по работе схемы, задающий генератор на ПАВ, УВЧ, амплитудный модулятор с регулировкой уровня, линейности и глубиной модуляции.Питание 6 Вольт, ток потребления порядка 180mA, мощность в антенне около 100мВт, дальность не проверял, но по квартире сигнал уверенный через 3 стены, качество картинки СУПЕР!При дерганье за "хвост" антенны картинка не срывается.Антенной был взят провод ПЭВ2 1,5, длина 20см.
Размеры платы (первый вариант) 43х36мм., типоразмер SMD 1206, катушек SMD 1210:
В качестве источника сигнала бралась цветная камера:
На приемной стороне обычный маленький черно белый телевизор с не важной чувствительностью специально!
Плата двусторонняя, нижний слой фольги сплошной экран соединенный с землей лицевой стороны.
Далее, переделал плату с уплотнением монтажа и переходом на SMD элементы типоразмером 0805, индуктивности размер 1008, ПАВ как планировал SMD не нашел пока, пришлось лепить выводной (размеры платы не меняются при этом). Сигнал очень уверенный, даже при сложенной антенне на телевизоре картинка по качеству не теряется, при дерганье антенны за "хвост" работа передатчика стабильная. Качество принимаемого сигнала практически как по проводам. В качестве антенны взял : ANT 433 BY-433-03 SMA-M Антенна 433 МГц
ТЫЦ
Размер новой платы теперь 27,5х26,5 мм., то что получилось:
теперь утолкал в маленький корпус и жестко закрепил его на задней крышке камеры, вот что имеем:
Как пример работоспособности передатчика, всё тот же "тупонький" телевизор, это фото с балкона и через камеру:
Хочу заметить, что рабочий диапазон именно как на сигах, думал что помех будет полно, т.к. эфир загружен плотно в этом диапазоне, но не увидал не одной помехи.
Дальнейшие мои испытания прошли в условиях "чистого" эфира, т.е. на даче. Снова же этот "тупонький" телевизор, камеру укрепил на 1,5 метровой стекло пластиковой трубке как у энергетиков и попросил сына идти пока я не потеряю значительно в качестве сигнал.
Автор схемы обещал в цвете до 50 метров, в ч/б порядка 100 метров. Каково было удивление при дачных испытаниях, в цвете порядка 200 метров, в ч/б более 800 метров и то при том, что уже просто не возможно было двигаться далее из за рельефа, потеря в качестве была конечно, но не значительно.
Как итог по передатчику, очень порадовал своей стабильностью и радиусом (прям не ожидал такого дальнобоя), запускается без танцев.
Как вариант это устройство стояло в моей машине, так же стояло во дворе на даче и показало мне интересные моменты на что горазды соседи.
Кто решит собрать, очень рекомендую!
Что делать? Зачем? Для чего?
Мы ответим на популярнейшие вопросы самых любознательных читателей.
Стамина в играх что это
Система «стамины» в MMORPG — хорошо или плохо? Доброго времени суток всем читающим! Сегодня у меня для вас есть интересный
Galagan iy что это такое
galagan iy что это такое Галангал Галангал является многолетним растением, родиной которого является Юго-Восточная Азия. Самым близким его родственником является
Haunted Family что значит
Haunted family что это значит _Haunted family_|kizaru| запись закреплена Значение татуировок Кизару. Jefe над бровью. Jefe с испанского переводится как
Gs B523l и Gs B623l чем отличаются
Gs B523l и Gs B623l чем отличаются GS Group выпустил цифровую 4К-приставку в новом корпусе с дополнительной индикацией на передней
Fuse switch hyundai creta что отключает
Fuse switch hyundai creta что отключает: А что это за переключатель предохранителей? Нашла в мануале на Hyundai Creta вот такую
iamback что такое на пк
iamback что такое на пк: вирус или полезный файл Что такое iamback вирус Приветствую. Устанавливая софт с сомнительных сайтов вы
getz tb a или tbb что это
Пять причин любить и ненавидеть Hyundai Getz Этот автомобильчик был одним из бестселлеров, обеспечивших популярность корейской марки Hyundai на российских
новое покрытие для пола вместо ламината
Альтернатива ламинату: виды материалов с похожими свойствами Многих людей, который делают дома ремонт, мучает вопрос, насколько правильно они выбрали напольное
новое ограждение на балкон
Балконные ограждения Ограждение балкона из металла — оптимальное решение по оформлению дополнительной площадки, выступающей из плоскости стены фасада здания или
новое видео пола маккартни
Пол Маккартни выпустил новый клип «Find My Way» Пол Маккартни (Paul McCartney) выпустил видеоклип на «Find My Way», первый сингл
новое в отделке стен новинки
10 инновационных материалов, которые изменят ваш взгляд на строительство и отделку Новые материалы и технологии появляются сегодня едва ли не
R433A TO-39 3P DIP кварцевый 433 мгц резонатор 433,92 МГц
2. Диапазон частот:433,92 МГц .
3. Предназначен для стабилизации передатчиков
Электрические характеристики
DC напряжения постоянного тока
Электронный характеристики
Примечание: технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Пожалуйста, подтвердите с нашим инженером по продажам файл PDF.
Похожие товары
В наличии оригинал с украшением в виде кристаллов SMD 25 МГц ECS-TXO-3225-250-TR
ВТЛ SMD 5,0*3,5 мм 1.5dB пропуск частиц пила резонатор 433,92 МГц
Оригинальный производитель 49S 20 MHz DIP 20pF 20ppm Xtal кварцевый Кристаллический Резонатор 20 MHz
Резонатор для пилы TO-39 R433A, 43392 МГц, 433,92 МГц, кварцевый Кристаллический Резонатор
WTL 3*8 мм 20 ppm 12,5 pF 32,768 кГц кристаллическая тюнинговая вилка
Активный кристаллический генератор SeekEC SMD 7,3728 МГц 25 стр./мин 3,3 В 7050 7*5 мм 4 контакта
YXC 49S 20PF DIP 2-контактный 25,000 МГц кварцевый Кристаллический Резонатор 25 МГц
YXC 49S 20PF DIP 2-контактный 25,000 МГц кварцевый Кристаллический Резонатор 25 МГц
Товары оптом из Китая
*Интернет-магазин одежды, мобильных телефонов, компьютеров, ювелирных изделий, товаров для красоты и дома и т. д . Товары по оптовым ценам как для малого бизнеса, так и частных лиц. Доставка товаров по всему миру!