Mawasiliano ya Nambari za Ishara (RFM69): Hatua 7 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:54

Wawasilianaji wa redio "2-bit" (dijiti) hutoa njia ya kuashiria kila mmoja (kama wako wapi; ikiwa wamefanya hivyo…) wakati wa ununuzi katika ncha tofauti za duka kubwa la sanduku; hata pale ambapo simu za rununu hazina huduma au malipo ya betri ya seli.

Moduli za redio za RFM69 915MHz hutumiwa. Ni bora sana, nguvu ndogo, redio zinazotumia mawasiliano ya pakiti za dijiti. Wanaweza kuwasiliana zaidi ya mita 100 wakitumia nguvu ya chini, kwa milimita 10 tu, na kilometa moja tu au hata maili 1/2 ukitumia maili 120.

Moduli za redio za RFM69 zinafaa zaidi na zinafaa kwa umbali zaidi basi NRF24L01 au RFM12.

Kwa unganisho wa mbali zaidi wa kuaminika zaidi mradi huu unaweza kufanywa kwa moduli za redio za LoRa pia. Kuna vifaa vichache vya LoRa (kama RFM95) huko nje ambavyo vina ukubwa sawa na kiolesura. Lakini ziligharimu zaidi, ambayo kwangu haikuwa na sababu.

Vitengo vinasaidia seti ya, dijiti, 10-20 (eneo?) Nambari za maswali na majibu ya mtindo (rejea wiki / nambari kumi https://en.wikipedia.org/wiki/Ten-code); pamoja na nambari ya Morse ya hiari. Vitengo haviungi mkono mawasiliano yoyote ya sauti (analog).

Zinaweza pia kutumiwa kama paja na viwango 3 vya maombi ya umakini, wakati mtu anapona au anafanya kazi chini ya nyumba.

Zaidi ya hapo wanaweza kuwa wa kufurahisha sana, haswa kwa watoto au wanafunzi.

Hatua ya 1: Kusanya Vipengele

Kwa kuwa moduli ya redio haiwezi kushughulikia usambazaji wa 5v au voltage ya ishara, lazima utumie 3.3v MCUs. Pia kumbuka kuwa ninatumia toleo la nguvu la 'H' la moduli za redio.

Orodha hii ni kujenga vitengo 2.

• qty. 2 Pro Mini 3.3v Arduino MCU
• qty. Moduli 2 za RFM-69HCW 915MHz
• qty. 2 Kesi (ilikuwa chumba cha betri)
• qty. 2 Li-ion 3.7v betri 200 + mah https://www.ebay.com/itm/311682151405 (7x20x30mm, ~ Ukubwa wa juu unaoweza kutumika 9x24x36mm)
• qty. 4 Nyekundu-Kijani 5mm Kawaida ya Katodi ya Bi-Rangi LEDs https://www.ebay.com/itm//112318970450 (wiring & kuvunjika kwa voltage ni muhimu)
• qty. Kitufe cha 4 6x6x7.5mm swichi
• qty. 2 Piezo buzzer hai
• qty. 2 kila rejista… 270 Olm, 1.5kOlm, ~ 5k
• qty. 2 0.1 kofia ya monolithic

Hiari

• qty. LEDs 2 3mm Nyeupe (au Bluu)
• qty. 2 3.5mm Phono jacks
• qty. 2 220uf chujio nguvu capacitor
• Fimbo ya Popsicle

Vifaa vingine unaweza kuhitaji

30ga waya ngumu https://www.ebay.com/itm/142255037176, Waya 26ga imara au 24ga iliyokwama, kwa sababu na + V

Waya 22ga, kwa antenna

Misc: vifaa vya kuuza, mkanda, gundi moto, zana za kuiga.

USB kwa kibadilishaji cha TTL

Vifaa vya chaguo:

Jack ya stereo kuunganisha kipande cha sikio, kuwa na uhakika usikose mawasiliano yanayokuja. Pia spika kubwa ya spika inaweza kushikamana nayo.

LED ndogo (3 mm) nyeupe ni hiari. Niliongeza ili kutumika kama kiashiria cha ON. Ilikuwa rahisi kuongezea kama nilivyoweka waya kwenye Btn1 ambayo imepewa gari la sasa kutoka kwa mpinzani wa ndani (~ 37k). Kwa kuendesha kidogo kama hii LED lazima iwe bora sana. Kijani cha kijani au labda taa ya hudhurungi inaweza kutumika lakini sio ya manjano au nyekundu kwani kushuka kwa voltage ni ndogo sana na kuifanya ionekane kama kifungo kimeshinikizwa. Sitatumia kijani kibichi kwani rangi hiyo hutumiwa vingine kuashiria habari.

Jack ya phono pia inaweza kuachwa. Kifaa hiki hakifanyi kelele nyingi, lakini ikiwa una wasiwasi juu ya kuvutia umakini wa wengine, basi hutoa fursa ya kutumia simu ya sikio. Vinginevyo kipande cha mkanda juu ya shimo kwa sauti ni bora.

Ili kufanya vipimo vyote kuwa rahisi na sahihi, nampenda sana huyu mpiga chenga wa bei rahisi.

Hatua ya 2: Jenga mfumo-mfumo wa MCU-redio

Unganisha waya mfupi kwa pini za MCU: 10, 11, 12, 13; waya wa urefu wa kati kubandika 2.

Ongeza urefu mrefu (inchi 4-5) kwenye pini za I / O, za MCU, zitakazotumiwa (pini: 3-9). Nilitumia gaji 30 ya AWG na rangi tofauti kwa aina za pembeni. Waya hii ndogo ya kipenyo inauwezo wa kushughulikia ishara ambazo ni chini ya milimita 100, lakini ni ndogo na inayoweza kupimika vya kutosha (na inapendekezwa sana) kupunguza mkusanyiko mkali.

Pia unganisha uwanja na waya za Vcc (nilitumia 26ga, ni zile za bluu kwenye picha). Waya hizi hubeba sasa zaidi kwa hivyo tumia kipimo kikubwa kupunguza kushuka kwa voltage (na mionzi ya ishara ya kelele inayowezekana).

Unganisha MCU na bodi ya RFM-69. Wote isipokuwa waya mrefu huenda kwake.

Pindisha bodi ya redio chini juu ya bodi ya MCU. Haipaswi kuwa na kaptula kati ya bodi. Ikiwa inaonekana kuna uwezekano halisi wa matumizi mafupi kipande cha mkanda au karatasi ya plastiki.

Ongeza waya wa antena (22-24ga. 80mm) kwenye bodi ya redio, kama inavyoonekana kwenye picha.

Hatua ya 3: Upimaji wa Maendeleo

Kwa utekelezaji wako wa vitengo hivi unaweza kuruka sehemu hii. Kwa wale wanaopenda hii inatoa habari zaidi juu ya jinsi nilifika huko.

Urefu wa wimbi la 915MHz ni 82mm. Mafunzo ya Sparkfun.com yanashauri kutumia 78mm. Ninaelewa kuwa teknolojia ya antena inasema wakati antenna iko ndani ya urefu wa ½ wimbi la ardhi antena yako itatenda kama ni ~ 5% tena kuliko ilivyo. Kwa 915Mhz ambayo itakuwa chini ya mguu na kawaida hutumia kitengo hiki juu sana kutoka ardhini kuliko hiyo, naachilia urefu huu wa 78mm. Kuna mambo mengine ambayo yanaweza kusababisha athari sawa ikidhani ni busara kutumia chini kuliko urefu wa wimbi. Nimejitosa na nimekata waya wangu wa antena kwa jumla ya 80mm (pamoja na sehemu inayopitia PCB). Ukiwa na vifaa sahihi vya kujaribu unaweza kuboresha urefu wako wa antena kwa kitengo chako, lakini ningetarajia maboresho madogo tu.

Baada ya marekebisho nilipata kiwango cha juu cha 250m na vizuizi kadhaa. Zaidi ya kusema 150m mwelekeo na msimamo wa antena ukawa muhimu zaidi na zaidi.

Wakati nilitumia usanidi kamili wa antena ya aina ya dipole (kipengee chenye wima cha 80mm kando ya sehemu inayoelekeza chini ya waya ya ardhi ya 80mm) kwa kitengo kimoja nilichopata, na nafasi ya kujaribu na makosa, hadi mita 400 na miti kadhaa na nyumba katikati, na njia-2 thabiti ya at umbali huo bila kujali nafasi au mwelekeo wa vitengo vya mbali.

Hatua ya 4: Andaa Sanduku la Mradi

Ujenzi wa mradi huu kwa kutumia sanduku dogo ni changamoto sana. Nina uzoefu wa kujenga gizmo nyingi za elektroniki za kawaida kwa miradi ya nyumbani, tasnia, na anga. Novice anaweza kutumia sanduku kubwa la kontena, na kufanya ujenzi kuwa rahisi zaidi. Baada ya yote ni raha tunayotafuta, sio kufadhaika. BTW, unaweza kuona tofauti ndogo kwenye picha za vitengo nilivyojenga.

Safisha sehemu kubwa ya ndani ya sanduku. Tumia chisel au X-acto kisu kukata mbavu mbili upande wa kulia na moja kushoto. (angalia picha ya ndani ya sanduku kabla na baada)

Pasha moto mwisho wa kisu cha X-acto au kisu (kwa sekunde ~ 15 ukitumia nyepesi) na ukate chapisho moja kubwa, ndani ya kesi hiyo, na ushushe zingine mbili hadi inchi 1/8. Mara tu nilipoweka swichi nikayeyusha zile chapisho mbili za kutosha kushikilia swichi mahali.

Nilitumia mkanda wa kuficha kwenye sanduku kuashiria maeneo ya shimo. Tazama picha hapo juu.

Ili kuweka kuchimba kwa mashimo kwenye alama, kwanza niliweka alama kwa alama ya dart, kisha nikachimba maeneo yote kwa 1 / 16th, kisha mwishowe nikachimba kila shimo kwa saizi yake inayotakiwa.

Piga mashimo kwa vifungo, sauti na LED kwenye kesi hiyo. Mashimo mawili ya LED kuu, juu, ni 13/64”(5mm) na ni 10mm kutoka pembeni. Mashimo ya sauti (beep-buzzer) na hiari ya "On" iliyoongozwa ni 1/8 "(3mm). Ni 10mm kutoka juu. Kidogo kilichoongozwa ni 7mm kutoka upande. Shimo la sauti limejikita upande kwa upande. Mashimo ya vifungo, upande, ni 9/16”(3.5mm). Kitufe kimoja ni 10mm kutoka juu, 20mm nyingine. Nilipiga ndani ya shimo la kitufe, kwa mkono, kwa kitoboli cha 1/4, kusaidia kuhakikisha vifungo havitakwama wakati vimeshinikizwa.

Ikiwa unatumia sauti ya phono kwa vichwa vya sauti au spika za nje, unahitaji kufungua shimo lililopo hapo chini hadi 15/64”. Nyenzo hapa ni nene na kujaribu tu kuchimba nje kunaweza kusababisha shimo karibu sana na makali. Kwa hivyo, kwanza chimba shimo 1/16, na kituo chake karibu inchi moja kutoka 16 kutoka ukingo wa shimo lililopo. Kisha panua shimo hilo kwa kitita cha 7/16”. Ukiwa na blade ndogo mkali (~ Xacto) kata nyenzo ili mashimo mawili yanayoungana iwe sawa. Tumia kijivu cha ond ya Dremel au faili ya mkia wa panya ili mashimo yaunde shimo lenye mviringo, ili kuchimba visima kuingie kwa urahisi. Shimo lazima karibu liwe 15/64 wakati huu. (Kuna picha ya shimo wakati huu) Sasa itobole kwa kitita cha 15/64”. Haitakuwa 'mbaya' ikiwa unatumia kidogo.

Hatua ya 5: Kuambatanisha Vipengele vya I / O vya Pembeni

Hakikisha unapotengeneza ndani ya kesi ambayo hairuhusu bila kukusudia sehemu yoyote ya chuma kugusa na kwa hivyo kuyeyuka sehemu ya sanduku, haswa kando ya ukingo wake wa nje.

Vifungo

Bonyeza vifungo na gundi kidogo wakati wa kuziweka. Gundi moto ni sawa, gundi nyembamba (kama gundi kubwa) inaweza kuingia kwenye kitufe kuifanya isifanye kazi. Kumbuka kuwa nilikuwa nimeondoa mguu mmoja kwa kila vifungo (zile ambazo hazitumiki tena, sikuwa naunganisha); ziliinama kwa hivyo hazikushikilia sana; na kuunganisha pini mbili ya chini kati ya vifungo. Vifungo viko kama kwamba miguu iliyounganishwa ndani iko sawa kwa kila mmoja.

Pindisha mwongozo wa 3mm "on / off" LED ili iweze kuunganishwa kwenye Btn1, cathode yake inaenda upande wa chini. Labda hii ndio shida ya kusanyiko ngumu zaidi.

Weka alama upande wa LED karibu na anode nyekundu. Kata anode mbili (nje) inaongoza kwa karibu ¼ inchi. waelekeze na alama nyekundu (nyekundu) inayoongoza. Acha kuongoza katikati kwa muda mrefu, Baadaye wameinama ili kuungana na upande wa chini wa vifungo. Rejea picha.

Ambatisha resisters.

Usitumie tu rejista za thamani ambazo nilifanya kwa LEDs. Nilinunua LED zangu zaidi ya miaka iliyopita, sio haswa zile zilizoorodheshwa hapo juu. Kwa kuwa ufanisi wa LED unatofautiana sana, jaribu maadili ya mpinzani ili utumie na LED zako za mkononi. Chagua resisters kwa mwangaza unaotaka na voltage ya gari ya volts 3 hadi 3.3 (3.2v iliyopendekezwa). Kwa voltage ya usambazaji wa jaribio unaweza kutumia betri mbili 1.5v kwa safu, au pato kubwa la dijiti kutoka kwa chipu ya Arduino yenye nguvu 3.3v. Thibitisha kuwa unapata Njano nzuri ya kweli wakati wa kuendesha vitu nyekundu na kijani. Punguza na kuuza wauzaji kwenye LEDs sawa na inavyoonekana kwenye picha.

Kwenye kitengo kimoja, nilitumia fimbo ya Popsicle kama spacer karibu na taa kuu mbili ili wasiingie sana. Hii ni upendeleo wa kibinafsi. Hii haina athari mbaya ya kupunguza mwangaza mzuri / pembe ya kutazama ya LED hizi.

Weka gundi kando ya ukingo wa nje wa buzzer na ubandike kati ya taa kuu za LED (+ kulia). Rekebisha msimamo wake kwa hivyo inaambatana na shimo kwenye kesi hiyo kabla haijawekwa sawa.

Kitufe cha kuwasha / kuzima kinafanyika kwa kuyeyuka machapisho yaliyowekwa ya shimo. Nilitumia ncha moto kwa dereva mdogo wa screw kwa hii.

Mbegu ya jack ya phono haiambatanishi, kwa hivyo tumia gundi ya moto, upande wa pili kuilinda.

Unganisha ardhi pamoja na vifungo na LED.

Andaa risasi ya kuongeza na kupunguza (~ 24ga. Imara) kwa kupiga nyundo za ncha zilizopunguzwa ili ziwe na upana mara mbili kuliko ilivyo nene. Zinaisha lazima ziingie kwenye kontakt ya betri kwa urahisi lakini hazina. Kwa kweli ikiwa unayo au unaweza kupata kebo ya unganisho inayounganishwa ili kuoana na betri yako basi kwa njia zote tumia hiyo.

Washa swichi ya kuwasha / kuzima, phono jack, buzzer na waya za umeme. Rejea mchoro wa wiring mapema.

Nina capacitor ndogo kwenye unganisho la phono. Hii inaweza kuachwa kwani imeachwa vizuri. Kusudi lake ni kuzuia hum ya kiwango cha chini katika pato.

Baada ya vifungo (pamoja na swichi ya kuzima / kuzima na phono jack) kuwa waya kamili na kuuzwa, gundi moto ziweke mahali ili zisizunguke hata baada ya matumizi makubwa.

Hatua ya 6: Mkutano kamili wa mwisho

Ni wakati wa kuunganisha kwenye mfumo-wa-redio wa MCU katika kesi na vifaa vya I / O.

Unganisha mfumo wa mfumo wa MCU-Radio.

Punguza waya kama inahitajika, ukiacha uchezaji wa kutosha ndani yao ili mkutano wa mfumo uweze kuwa nje ya njia ya kutosha kuruhusu kugeuza ncha zingine za waya.

Hakikisha kuunganisha waya na LED kuu kwa sahihi nyekundu / kijani na haswa kupata uhusiano wa kushoto / kulia. Taa zinaelekezwa kushoto kushoto kwenda kulia unapoangalia ndani ya kesi hiyo jinsi unavyoshikilia na kutumia mawasiliano. (isipokuwa unakusudia kutumia vitengo na upande wa pili unakutazama, kama mtu wa mkono wa kushoto anaweza kujali kufanya).

Sogeza mfumo-mfumo wa MCU-Redio na Uibonyeze chini, ukikunja waya kama inahitajika, katika kesi hiyo; kuangalia ili kuona kuwa hakuna kaptula zinazotengenezwa. Weka kipande cha mkanda wa umeme chini yake ikiwa inahitajika.

Unaweza kupanga upya kitengo hiki wakati umekusanyika kama inavyoonekana katika sehemu inayofuata, na FDDI iliyowekwa kwa muda kupitia kebo fupi. Hakikisha kwamba kiwango cha Vcc kutoka kebo ya kupakua ya USB ni 3.3v, Sio 5v!

Ambatisha betri, telezesha nyuma na ujaribu, ukizingatia tayari umepakua programu ndani yake. Kuwa mwangalifu usiruhusu betri kubonyeza kitufe cha kuweka upya cha bodi ya MCU.

BTW, betri 300mah inapaswa kudumu kwa takriban saa 12 za operesheni, kabla ya kuhitaji kuchajiwa.

Hatua ya 7: Programu na Vipengele vya Kifaa na Uendeshaji

Sehemu nyingine kuu ya mradi huu, ambayo inategemea utendaji wake, ni programu ya programu. Lakini nimefanya kazi hiyo yote, kwa hivyo sio lazima.

Unaweza kupata maagizo kwa urahisi ya kupakua mchoro kwa Pro mini Arduino mahali pengine. Weka IDE yako ya Arduino kwa kifaa sahihi na masafa ya kufanya kazi, vinginevyo utapata sauti mbaya na labda tabia mbaya. Hakikisha kutumia kibadilishaji cha USB-TTL na 3.3v (sio 5v) Kitengo cha ubinafsi kinapaswa kuzimwa. Unaweza kuona kuwa niliweka kichwa cha pembe ya kulia mwisho wa kebo ya kupakua kisha nikaiingiza kwenye mashimo yanayohusiana kwenye ubao wa MCU na uiruhusu kitengo kiingie kutoka kwayo, kudumisha unganisho la kutosha, lakini la muda mfupi.

Unahitaji pia kusanikisha maktaba ya RMF69; tazama "Kufunga Maktaba ya RFM69" vizuri chini ya ukurasa huu.

Hariri ipasavyo (angalia sehemu ya nambari hapa chini), andika na upakue mchoro wa Two_bit_Comm.

// !!!! Anwani za nodi hii. RUDISHA vitambulisho KWA NAMNA YA PILI !!!!

#fafanua MYNODEID 1 // Kitambulisho changu cha nodi (0 hadi 255) #fafanua TONODEID 2 // Kitambulisho cha node ya kwenda (0 hadi 254, 255 = matangazo)

Programu hutumia toleo la nguvu ya 'H' ya moduli za redio, kwa kutumia mwanzoni nguvu ya kati, halafu haiwezi kupata tena kukubali inajaribu kwa nguvu ya kiwango cha juu. Sijui lakini ningetarajia operesheni hii isilete shida ikiwa mtu atatumia toleo lisilo na nguvu kubwa la redio.

Nyaraka za Uendeshaji

Uanzishaji, kwenye Power-Up:

Wakati kitengo kinapoanza tena, huanzisha vifaa vyake vyote na programu na hutuma mipangilio ya Njia na Chaguo kwa kitengo kingine, ikiiweka katika usawazishaji. Kuna beep fupi moja halafu ikiwa mawasiliano haya ya mwanzo yatafanikiwa kuna beep nyingine na taa ya kijani kibichi. Ikiwa kwa wakati huu mawasiliano hayatafaulu hakuna beep ya pili na taa Nyekundu imewashwa. Ikiwa mawasiliano hayatawezekana, kitengo kingine kiko nje ya anuwai, kimezimwa au nje ya betri. Majaribio mengi na kuongezeka kwa nguvu kubwa ya usafirishaji hujaribiwa kabla ya kushindwa kukubaliwa.

Njia 1 - 10-20 Aina Comm

• Kuzimu-o
• Unahitaji Msaada
• Msaada!
• Imefanywa? Uko tayari kwenda?
• Uko wapi?
• Nipigie.
• Tafadhali rudia

Mikataba inayofaa ya majibu pia hufafanuliwa. Ikijumuisha majibu ya "eneo la eneo" na "aina ya sehemu" kwa "uko wapi?" maombi.

Ikumbukwe kwamba unahitaji kuwa mvumilivu wakati kitengo kinaonyesha majibu, kwani vitufe vya kitufe wakati huo vitapuuzwa.

Njia 2 - inaruhusu aina ya Mawasiliano ya Msimbo wa Morse

Njia zote mbili muhimu na mtindo wa vitufe viwili vinasaidiwa.

Hati iliyoambatishwa "Two_bit_Comm_user_Manual" inashughulikia maelezo kamili ya utendaji wa kazi unaoungwa mkono na programu.