RF-modul - sändare och mottagare

Vad är RF-modul?

I allmänhet har designern av trådlösa system två övergripande begränsningar: den måste fungera över ett visst avstånd och överföra en viss mängd information inom en datahastighet. RF-modulerna är mycket små i dimension och har ett brett driftsspänningsområde, dvs. 3V till 12V.

I grund och botten är RF-modulerna 433 MHz RF-sändar- och mottagarmoduler. Sändaren drar ingen effekt när den överför logisk noll medan den helt undertrycker bärfrekvensen och förbrukar därmed avsevärt låg effekt vid batteridrift. När logik en skickas är bäraren helt på cirka 4,5 mA med en 3-volts strömförsörjning. Data skickas seriellt från sändaren som tas emot av den inställda mottagaren. Sändaren och mottagaren är vederbörligen gränssnitt till två mikrokontroller för dataöverföring.

Funktioner i RF-modul:

• Mottagarfrekvens 433MHz
• Mottagarens typiska frekvens 105Dbm
• Mottagarens matningsström 3.5mA
• Låg energiförbrukning
• Mottagarens driftspänning 5v
• Sändarens frekvensområde 433,92 MHz
• Sändarens matningsspänning 3v ~ 6v
• Sändarens uteffekt 4v ~ 12v

Huvudfaktorer som påverkar RF-modulens prestanda :

Jämfört med andra radiofrekventa enheter kommer en RF-moduls prestanda att bero på flera faktorer, t.ex. genom att öka sändarens effekt samlas ett stort kommunikationsavstånd. Detta kommer emellertid att resultera i ett högt strömavlopp på sändarenheten, vilket orsakar en kortare livslängd för batteridrivna enheter. Även genom att använda den här enheten med högre överförd effekt kommer störningar att skapas med andra RF-enheter.

4 applikationer:

• Trådlösa säkerhetssystem
• Billarmsystem
• Fjärrkontroller
• Sensorrapportering
• Automationssystem

3 RF-moduler

1. 433 MHz RF-sändare och mottagare:

I många projekt använder vi RF-moduler för att sända och ta emot data eftersom de har en hög applikationsvolym än IR. RF-signaler rör sig i sändaren och mottagaren även när det finns ett hinder. Den arbetar med en specifik frekvens på 433MHz.

RF-sändare tar emot seriell data och sänder till mottagaren via en antenn som är ansluten till 4^thsändarens stift. När logik 0 tillämpas på sändaren finns det ingen strömförsörjning i sändaren. När logik 1 tillämpas på sändaren är sändaren PÅ och det finns en hög strömförsörjning i intervallet 4,5 mA med 3V spänningsförsörjning.

Video på 433 MHz RF-sändare och mottagare:

Funktioner hos RF-sändare och mottagare:

1. Mottagarfrekvens: 433MHz
2. Mottagarens typiska känslighet: 105Dbm
3. Mottagares strömförsörjning: 3,5 mA
4. Mottagarens driftspänning: 5V
5. Låg energiförbrukning
6. Sändarens frekvensområde: 433,92 MHz
7. Sändarens matningsspänning: 3V ~ 6V
8. Sändarens uteffekt: 4 ~ 12Dbm

Den har många applikationer inom olika områden som fjärrbelysningskontroller, långväga RFID, trådlösa larm- och säkerhetssystem etc.

RF-sändarkrets:

RF-sändarkrets

RF-mottagarkrets:

RF-mottagarkrets

två. XBee-modul:

Vad är XBee-modulen?

XBee-moduler är trådlösa kommunikationsmoduler som är baserade på Zigbee-standarden. Den använder IEEE 802.15.4-protokollet. Zigbee-standarder är standarder med ett intervall mellan Bluetooth och WIFI. De är i grunden RF-moduler. Trådlös teknik kan vara utmanande utan rätt kombination av expertis och resurser. XBee är ett arrangemang av modulära produkter som gör det enkelt och kostnadseffektivt att använda trådlös teknik. Modulen kan kommunicera upp till 100 fot inomhus eller 300 fot utomhus. Den kan användas som en seriell ersättning eller så kan du sätta den i ett kommandoläge och konfigurera den för en rad olika sändnings- och nätverksalternativ. XBee-modulerna ger trådlös anslutning till enheter.

XBee- och XBee-PRO RF-moduler är inbäddade lösningar som ger trådlös anslutning till slutpunkter till system. XBee-moduler är avsedda för applikationer med utökat intervall och de är avsedda för applikationer med hög kapacitet som kräver låg latens och förutsägbar kommunikationstid. Och de är idealiska för lågeffektiva och billiga applikationer.

Den mycket populära XBee-modulen är 2,4 GHz från Digi. Dessa moduler möjliggör en mycket tillförlitlig och grundläggande kommunikation mellan mikrokontroller, datorer, system och stödpunkt till punkt- och flerpunktsnätverk.

Funktioner i XBee-modulen:

• Komplett RF-sändtagare
• Inbyggd datakryptering
• Automatisk kollisionsundvikelse
• Låg strömförbrukning
• Bred driftspänning 1,8-3,6 volt
• Arbetsfrekvens: 2,4-2,483 GHz
• Programmerbar uteffekt och hög känslighet
• Datahastighet 1,2-500 kbps

Sändtagarmodulen tillhandahåller ett komplett RF-delsystem som kan användas för att sända och ta emot data med upp till 500 kbps från vilken CMOS / TTL-källa som helst. Omfattande hårdvarusupport tillhandahålls för pakethantering, informationsbuffring, burst-överföringar och länkkvalitetsimplikationer. Automatisk kollisionsundvikelse ges dessutom med tydliga kanalutvärderingsfunktioner. Modulerna är idealiska för batteridrivna applikationer.

Så här fungerar XBee-modulen:

Från nedanstående krets använde vi två trans-mottagare 2,4 GHz XBee-moduler för två datorer. Gränssnittet från XBee-modulerna görs via nivåväxlare IC MAX232 som visas i figuren. Modulerna drivs av inbyggd reglerad 3,3 V strömförsörjning som uppfyller enhetens spänningskrav genom att 3,3 V-regulatorn matas efter att ha fått 5V från regulatorn. För att uppmärksamma mottagardatorn för meddelandet som tas emot från avsändardatorn är ett ljudpipsystem gränssnittet från MAX232-sändarstiftet inverterat ordentligt två gånger av ett par transistorer Q1 och Q2 (BC547) till en 555 monostabil multi -vibrator genom sin utlösande stift2. Medan varje meddelande mottas vid sändarstiftet på MAX232 når det sålunda också basen på Q1, vilket resulterar i utlösning av 555 monostabil multivibrator-timer för att mata ut från pin3 ett summerljud.

Därför uppmärksammar mottagardatorn att svara på meddelandet. R6, RV1, C10 bildar tidskonstanten för den monostabila timern 555 under summerljudets varaktighet varje gång en tangentbordsknapp trycks ned av avsändaren. Den har också en möjlighet att ändra tidskonstanten genom att variera RV1 för att passa mottagarens bekvämlighet.

3. 3-stifts RF-modul:

Hur 3-stifts RF-modul fungerar för att skicka hemlig information?

Vi kan ansluta 3-stifts RF-moduler direkt till styrenheten, det behövs ingen kodare och avkodare. Arbetet med de 3-stifts RF-sändar- och mottagarmodulerna är som följer för att skicka / omvandla den utsöndrade informationen.

Funktion av RF-sändarmodul:

Från kretsen är strömförsörjningen + 5V ansluten till de 40 stiften på mikrokontrollen och marken är ansluten till den 20: e stiftet. Här har vi två omkopplare som är korrekt anslutna till mikrokontrollern med upp till 5V och dessa två omkopplare utgör ingångskommandot till mikrokontrollern. Vi har också en LCD-skärm för att visa de data som ska överföras. Vi har också ett arrangemang för att ett datortangentbord ska anslutas för positiva och negativa delar från klockan och datapinnen som är ansluten som en ingång till mikrokontrollern från tangentbordets utgång och att data slutligen visas på LCD-skärmen. Vi har också en RF-sändare . Den har en VCC-leverans, GND. Datapinnen går till mikrokontrollern. Programmet är så skrivet att genom lämplig funktion av detta arbete gör vi först tangentbordet aktivt. När tangentbordet har aktiverats genom att trycka på knapparna kan tangentbordets inmatning äga rum som visas i LCD. Om det måste skickas mot koder som varierar från 0 till 9 visas detta på LCD-skärmen. Här fortsätter varje tryck enligt koden från 0 till 9 och i slutändan när vi trycker på en av tryckknappen för att skicka kommer den att gå till en mikrokontroller och sedan till RF-sändarmodulen över en 433 MHz-frekvens som sänds från antennen.

Arbeta med RF-mottagarmodul:

Vid mottagaränden har vi liknande anslutningar för strömförsörjning som mikrokontroller behöver + 5V. På samma sätt som sändaren, hör också att vi använder två tryckknappar med 10k uppdragsmotstånd genom 5V-matning för RF-modul. Vi använder stift 3.0 för att ansluta datapinnen på RF-modulen och 1 och 2 stift på RF-modulen används för GND och VCC.

Vi har också två knappar för val av kod och för mottagning av data. När data väl har mottagits av mottagarmodulen demoduleras dessa data och går till mottagarstiftet 10 på mikrokontrollern enligt programmet. Därefter visas meddelandet på LCD-skärmen.

Funktioner:

• Mottagarfrekvens 433MHz
• Mottagarens typiska frekvens 105Dbm
• Mottagarens matningsström 3.5mA
• Låg energiförbrukning
• Mottagarens driftspänning 5v
• Sändarens frekvensområde 433,92 MHz
• Sändarens matningsspänning 3v ~ 6v
• Sändarens uteffekt 4v ~ 12v

2 Applikationer som involverar RF-modul

1. Fjärrstyrt robotfordon

Arbetssätt:

Roboten är ett rörligt fordon som fjärrstyrs av en sändande enhet och en mottagande enhet för dess ögonblick. I detta använde vi en HT12E-kodare som konverterar 4-bitars data till seriell utgång. Såsom förklarats ovan matas detta sedan till RF-modulen för sändning av densamma för mottagning av mottagaren. RF-modulen utgången matas till HT12D, den seriella avkodaren IC, vars utmatning matas till mikroprocessorns stift 1 till 4. Den sändande ändmikrokontrollern är ansluten till en uppsättning tryckknappsbrytare till dess port 3 på 20-stifts mikrokontroller AT89C2051. Medan en viss knapp trycks in utförs således programmet för att leverera motsvarande 4-bitars data som sedan sänds seriellt vid port 1 såsom förklarats ovan. De data som så mottas vid mottagaränden av port 1 på Microcontroller.

Laserljus drivs av transistorn Q1 från utgången från mikrokontrollerstift 15, medan robotfordon manövreras till platsen genom att manövrera vänster, höger, framåt- och bakåtknapp, etc. efter det att den når platsen tar lasern monterad på den position för att kasta strålen genom att manövrera specifik åtgärdsknapp.

två. Robotik utan kretsschema för mikrokontroller:

Pin14 på kodaren HT12E ges en låg logisk signal eftersom datasignaler fungerar på negativ logik. Kodaren konverterar de parallella signalerna till serieformat och överför dem via RF-sändaren med en hastighet av 1 till 10 kbps. Signalerna avkodas tillbaka till parallella signaler av avkodaren IC HT12D efter mottagning av mottagaren. Signalerna efter att de har inverterats appliceras sedan på motorföraren IC för att driva motorn. Genom att variera logiken på stiften 2, 7, 10 och 15 kan motorriktningen ändras.