Creeu un enllaç de dades de ràdio de 500 metres per menys de 40 dòlars: 7 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:16

Teniu un dipòsit d'aigua que vulgueu mesurar o una presa o una reixa? Voleu detectar un cotxe que baixa per la unitat però no voleu passar fils pel jardí? Aquesta instrucció mostra com enviar dades a 500 metres amb una fiabilitat del 100% mitjançant xips de microcontrolador picaxe i mòduls de ràdio de 315 MHz o 433 MHz.

Pas 1: esquema

Els circuits de transmissor i receptor són bastant senzills i utilitzen xips de picaxe. Aquests microcontroladors d’un sol xip poden detectar tensions analògiques, activar i desactivar les coses i transmetre dades. Consulteu les instruccions https://www.instructables.com/id/Control-real-world-devices-with-your-PC/ i https://www.instructables.com/id/Worldwide-microcontroller-link-for-under -20 / per obtenir una descripció de com programar xips de picaxe. Amb un enllaç de ràdio i una interfície a un PC, és possible detectar dades de forma remota i transmetre-les a qualsevol part del món.

Pas 2: transmissor i antena

El prototip del transmissor es va construir sobre un tros de tauler de prototipus. Hi ha una infinitat de mòduls de RF de baixa potència de 10 MW disponibles que funcionen fins a un abast d’uns 30 metres. Tanmateix, una vegada que la potència puja per sobre de mig watt, la RF tendeix a tornar al xip picaxe i provoca restabliments i altres comportaments estranys. La resposta és eliminar l’antena del mòdul i treure la RF amb 3 metres o més de 50ohm coaxial i construir una antena dipol adequada. Això també augmenta considerablement el rang.

Pas 3: Creeu una antena dipol amb un Balun

A l’antena hi ha un balun de cable coaxial. Es necessita un balun en cas contrari, l’escut del coaxial s’acaba convertint en una antena en lloc de ser la terra i irradia RF cap avall prop del picaxe, que derrota l’objectiu de l’antena. Hi ha molts dissenys de balun, però he escollit aquest perquè només fa servir trossos de cable coaxial. Les longituds d'ona habituals són de 95,24 cm per a 315 MHz i de 69,34 cm per a 433 MHz. Les longituds coaxials són 1/4 i 3/4 de la longitud d'ona respectivament. Els cables dipolars són 1/4 de la longitud d'ona. Així doncs, per als mòduls que he utilitzat a 315 MHz els cables coaxials eren de 23,8 cm i 71,4 cm i els cables dipols de 23,8 cm cadascun.

El blindatge coaxial i el nucli s’uneixen on el coaxial es divideix en dos. A la nota dipolar els escuts també estan connectats. Si aquestes juntes estan fora del temps, cal protegir-les d'alguna manera, per exemple, amb pintura o silicona no conductora. Les antenes funcionen millor a almenys 2 metres del terra. Agraïment i gràcies a I0QM per aquest disseny.

Pas 4: mòdul del transmissor

El mòdul transmissor està disponible a ebay per uns 14 dòlars EUA a https://stores.ebay.com.au/e-MadeinCHN. El consum actual ronda els 100mA quan es transmet a 9V i pràcticament no és res quan està inactiu. L'antena es va eliminar per construir el dipol, tot i que el mòdul podria estar bé amb l'antena connectada si estigués emparellada amb un microcontrolador diferent. La trena coaxial està connectada a la terra del mòdul que es troba convenientment al costat de la connexió de l'antena.

Pas 5: mòdul del receptor

El mòdul receptor és una unitat superheterodina disponible al voltant de 5 dòlars EUA a la mateixa botiga eBay. Hi ha una sèrie d'altres mòduls (inclosos els superregeneratius) que no són tan sensibles i no donen l'abast.

Pas 6: Circuit del receptor i codi Picaxe

El mòdul receptor està connectat a un picaxe tal com es mostra a l'esquema. L'antena és una peça de filferro de 23,8 cm, i per fer un dipol i augmentar la sensibilitat es solda una altra longitud de filferro de 23,8 cm a la terra del mòdul. El codi del transmissor és el següent: principal: serout 1, N2400, ("UUUUUUUUUUUUUTW", b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13) 'T i W = ascii & H54 i & H57 = 0100 i 0111 = iguals 1s i 0s 'b0 = número aleatori' b1 = número aleatori 'b2 = al dispositiu' b3 = inversa 'b4 = tipus de missatge' b5 = inversa 'b6 / b7 = dades 1 i inversa 'b8, b9 = dades 2' b10, b11 = dades 3 'b12, b13 = dades 4 aleatori w0' número aleatori que s'utilitza per identificar missatges quan s'utilitzen diversos repetidors b2 = 5 'al número del dispositiu … b3 = 255-b2 b4 = 126 'número aleatori per a proves b5 = 255-b4 b6 = 0' nombre aleatori per a proves b7 = 255-b6 b8 = 1 'número aleatori per a proves b9 = 255-b8 b10 = 2' número aleatori per a proves b11 = 255-b10 b12 = 3 'suma de comprovació: qualsevol valor b13 = 255-b12 pausa 60000' transmet una vegada per minut anar al principal i el codi del receptor: principal: serin 4, N2400, ("TW"), b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13 b13 = 255-b13 'inversament només cal provar-ne realment si b12 = b13, llavors per b12 = 0 a 55 alta 2 pauses de 100' flash led una vegada a segon per am inute low 2 pause 900 next endif goto main El transmissor envia un paquet un cop per minut; un cop depurat, s'hauria de reduir cada 15 minuts o 30 minuts per evitar interferències als veïns. El "ÂœUUUU" al principi del paquet és binari per a 01010101, que equilibra la unitat Rx. El protocol utilitza una forma de codificació de Manchester on el nombre d'1 i 0 es manté el més igual possible, i això es fa enviant la inversa de cada byte després que s'enviï el byte. Sense això, els paquets de vegades no passen si envien molts zeros binaris. Una suma de comprovació al final ha de ser vàlida abans de processar les dades. El receptor parpelleja un led durant 55 segons quan es rep un paquet i, un cop depurat, es pot canviar per un altre reconeixement.

Pas 7: reduir el mòdul de potència i les relacions amb els veïns

Per mantenir feliços les relacions de veïnatge, especialment amb la televisió digital, envieu les dades fins on calgui, però no més enllà. Es pot discutir sobre la legalitat dels transmissors de potència més elevats, però la millor solució és mantenir la RF a la vostra propietat i enviar dades amb poca freqüència en paquets breus. Aquest mòdul de potència inferior suposa la meitat del preu i fa uns 200 metres. La potència més baixa té l'avantatge que pot tenir una antena muntada directament al mòdul i es pot soldar al costat del picaxe, de manera que no són necessaris el coaxial i el balun.

Les proves de distància es van fer a través d’arbres i sobre un turó, cosa que explica per què un mòdul que figura com a "4000m" només va arribar als 500 metres. A continuació es proporcionarà una instrucció sobre la construcció de fonts d’energia solar autònomes adequades per a aquestes unitats, a més de sensors com la temperatura, la pressió, la humitat, la humitat del sòl i els nivells del tanc.