Komunikuesit e Kodit të Sinjalit (RFM69): 7 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:28

Këta radio komunikues "2-bit" (dixhital) sigurojnë një mjet për të sinjalizuar njëri-tjetrin (se ku janë; nëse janë bërë …) kur blini në skajet e kundërta të një dyqani të madh; edhe aty ku telefonat celularë nuk kanë shërbim ose ngarkim të baterisë.

Përdoren module radio RFM69 915MHz. Ato janë radio shumë efikase, me fuqi të ulët, duke përdorur komunikimet dixhitale të paketave. Ata mund të komunikojnë mbi 100 metra duke përdorur fuqi të ulët, në vetëm 10 s miliamps, dhe sa 1/2 kilometër apo edhe 1/2 milje duke përdorur rreth 120 ma.

Modulet e radios RFM69 janë shumë më efikase dhe efektive në distanca më të mëdha se një NRF24L01 ose një RFM12.

Për lidhje edhe më të mëdha të besueshme dhe më të largëta, ky projekt mund të bëhet po aq mirë për të përdorur modulet e radios LoRa. Ka disa pajisje LoRa (si një RFM95) atje që janë me madhësi dhe ndërfaqe të ngjashme. Por ata kushtojnë shumë më tepër, gjë që për mua ishte e pajustifikuar.

Njësitë mbështesin një sërë kodesh dixhitale, 10-20 (vendndodhje?) Të pyetjeve dhe përgjigjeve (referojuni wiki/Dhjetë-kodit https://en.wikipedia.org/wiki/Ten-code); si dhe kodin opsional Morse. Njësitë nuk mbështesin asnjë komunikim zanor (analog).

Ato gjithashtu mund të përdoren si faqe me 3 nivele të kërkesave për vëmendje, kur dikush po shërohet ose punon nën shtëpi.

Përtej kësaj ato mund të jenë shumë argëtuese, veçanërisht për fëmijët ose studentët.

Hapi 1: Mblidhni Komponentët

Meqenëse moduli i radios nuk mund të trajtojë një furnizim 5v ose tension sinjal, duhet të përdorni MCU 3.3v. Gjithashtu vini re se unë përdor versionin 'H' të fuqisë së lartë të moduleve të radios.

Kjo listë do të ndërtojë 2 njësi.

• sasi 2 Pro Mini 3.3v Arduino MCU
• sasi 2 module RFM-69HCW 915MHz
• sasi 2 Rast (do të ishte një ndarje baterie)
• sasi 2 bateri Li-ion 3.7v 200+mah https://www.ebay.com/itm/311682151405 (7x20x30mm, size Madhësia maksimale e përdorshme 9x24x36mm)
• sasi 4 LED të kuqe-jeshile 5 mm të zakonshme katodike me dy ngjyra https://www.ebay.com/itm//112318970450 (tensioni i instalimeve elektrike dhe prishjes është i rëndësishëm)
• sasi 4 ndërprerës butoni 6x6x7.5mm
• sasi 2 Zile aktive Piezo
• sasi 2 secila rezistencë… 270 Olm, 1.5kOlm, k 5k
• sasi 2 0.1 kapak monolit

Opsionale

• sasi 2 LED 3mm të bardha (ose blu)
• sasi 2 priza Phono 3.5 mm
• sasi 2 kondensator filtri fuqie 220uf
• Shkop folesh

Furnizime të tjera që mund të keni nevojë

30ga tela të ngurta https://www.ebay.com/itm/142255037176, Teli 26ga i ngurtë ose 24ga i bllokuar, për baza dhe +V

Teli 22ga i fortë, për antenë

Të ndryshme: lëndë bashkimi, kasetë, zam i nxehtë, mjete prototipimi.

Konvertuesi USB në TTL

Opsioni hardware:

Një prizë stereo për të lidhur një pjesë veshi, për t'u siguruar që të mos humbasë komunikimet hyrëse. Gjithashtu një amplifikues portativ i altoparlantëve mund të lidhet me të.

LED i vogël (3 mm) i bardhë është opsional. E shtova për të shërbyer si një tregues ON. Ishte e thjeshtë të shtohej ndërsa e lidhja atë përmes Btn1, të cilës i jepet një rrymë lëvizëse nga një rezistencë e brendshme (k 37k). Me një makinë kaq të vogël, kjo LED duhet të jetë një efikasitet i lartë. Një LED i gjelbër ose ndoshta një blu mund të përdoret, por jo i verdhë ose i kuq pasi rënia e tensionit të tyre është shumë e ulët dhe do të bëjë që të duket sikur butoni është shtypur. Unë nuk do të përdor jeshile pasi ajo ngjyrë përdoret ndryshe për sinjalizimin e informacionit.

Fono foleja gjithashtu mund të hiqet. Kjo pajisje nuk bën shumë zhurmë, por nëse jeni të shqetësuar për tërheqjen e vëmendjes së të tjerëve, atëherë ajo ofron mundësinë e përdorimit të një telefoni veshi. Përndryshe, një copë shirit ngjitës mbi vrimën për audio është efektive.

Për t'i bërë të gjitha matjet të thjeshta dhe të sakta, më pëlqen vërtet ky caliper i lirë.

Hapi 2: Ndërtoni Nënsistemin MCU-radio

Lidhni telat e shkurtër me kunjat MCU: 10, 11, 12, 13; një tel me gjatësi të mesme në pin2.

Shtoni gjatë (4-5 inç) në kunjat I/O, të MCU, që do të përdoren (kunjat: 3-9). Kam përdorur matës 30 AWG dhe ngjyra të ndryshme për llojet periferike. Ky tel me diametër të vogël është i aftë të trajtojë sinjalet që janë më pak se 100 miliamps, megjithatë është mjaft i vogël dhe mjaft fleksibël (dhe rekomandohet shumë) për të lehtësuar montimin e ngushtë.

Gjithashtu lidhni një bazë dhe një tela Vcc (kam përdorur 26ga, ato janë ato blu në foto). Këto tela mbartin më shumë rrymë, prandaj përdorni një matës të madh për të zvogëluar rënien e tensionit (dhe rrezatimin e mundshëm të sinjalit të zhurmës).

Lidhni MCU me bordin RFM-69. Të gjitha, përveç telave të gjatë, i drejtohen asaj.

Paloseni bordin e radios poshtë mbi bordin MCU. Nuk duhet të ketë pantallona të shkurtra midis dërrasave. Nëse duket se ekziston një potencial i vërtetë i një përdorimi të shkurtër, një pjesë shiriti ose fletë plastike që ndërhyn.

Shtoni telin e antenës (22-24ga. 80mm) në tabelën e radios, siç shihet në foto.

Hapi 3: Testimi i zhvillimit

Për zbatimin tuaj të këtyre njësive, mund ta kaloni këtë seksion. Për ata që janë të interesuar kjo jep pak më shumë informacion se si kam arritur atje.

Gjatësia e valës A 9 për 915MHz është 82mm. Udhëzuesi Sparkfun.com sugjeron përdorimin e 78 mm. Unë e kuptoj që teknologjia e antenave thotë se kur antena është brenda një gjatësi prej ½ valë të tokës, antena juaj do të veprojë sikur të jetë ~ 5% më e gjatë se sa është. Sa i përket 915Mhz që do të ishte më pak se një këmbë dhe normalisht ju e përdorni këtë njësi shumë më lart se toka, unë e hedh poshtë këtë gjatësi 78mm. Sidoqoftë, ka faktorë të tjerë që mund të shkaktojnë efekte të ngjashme, duke e konsideruar të mençur përdorimin e më pak se saktësisht të gjatësisë së valës. Unë kam kompromentuar dhe kam prerë telat e mi të antenës në total 80 mm (përfshirë pjesën që kalon përmes PCB). Me pajisjet e duhura të provës ju mund të optimizoni më mirë gjatësinë e antenës tuaj për njësinë tuaj, por unë do të prisja vetëm përmirësime të vogla.

Pas rregullimeve mora rreth 250m distancë maksimale me disa pengesa. Përtej 150m orientimi dhe pozicioni i antenës u bë gjithnjë e më i rëndësishëm.

Kur kam përdorur një konfigurim të plotë të antenës të tipit dipol (një element aktiv vertikal prej 80 mm përballë një elementi të telit tokësor drejtues 80 mm) për një njësi kam, me pozicionim provë dhe gabim, deri në 400 metra me disa pemë dhe një shtëpi në mes, dhe komunikim solid me 2 drejtime në atë distancë, pavarësisht nga pozicioni ose orientimi i njësive të largëta.

Hapi 4: Përgatitni Kutinë e Projektit

Ndërtimi i këtij projekti duke përdorur një kuti të vogël është mjaft sfiduese. Unë kam përvojën e ndërtimit të shumë gizmos elektronike me porosi për shtëpinë, industrinë dhe projektet e hapësirës ajrore. Rishtari mund të përdorë një kuti më të madhe enësh, duke e bërë ndërtimin shumë më të lehtë. Në fund të fundit është kënaqësi që ne po kërkojmë, jo zhgënjim. BTW, mund të vëreni ndryshime të vogla në fotot e njësive që kam ndërtuar.

Pastroni pjesën më të madhe të pjesës së brendshme të kutisë. Përdorni një daltë ose thikë X-acto për të prerë dy brinjë në të djathtë dhe një në të majtë. (shikoni foton e pjesës së brendshme të një kutie para dhe pas)

Ngrohni fundin e një thike X-acto ose prerëse (për ~ 15 sekonda duke përdorur një çakmak) dhe prerë një shtyllë të madhe, brenda kutisë, dhe ulni dy të tjerët në rreth 1/8 inç. Pasi vendosa çelësin, i shkriva ato dy shtylla aq sa për ta mbajtur çelësin në vend.

Kam përdorur shirit maskues në kuti për të shënuar vendet e vrimave. Shihni fotot më lart.

Për të mbajtur shpimin e vrimave në shenjë, fillimisht shënova pikat me pikën e një shigjete, pastaj shpova të gjitha vendet me një bit 1/16, pastaj në fund shpova secilën vrimë në madhësinë e saj të dëshiruar.

Stërvitni vrimat për butonat, audio dhe LED në kasë. Dy vrimat për LED -të kryesore, në krye, janë 13/64”(5mm) dhe janë 10mm nga buza. Vrimat për audion (sinjalin e zhurmës) dhe led opsional "On" janë 1/8 "(3mm). Ata janë 10 mm nga lart. Ledi i vogël është 7mm nga ana. Vrima audio është e përqendruar krah për krah. Vrimat për butonat, anash, janë 9/16”(3.5mm). Një buton është 10 mm nga lart, tjetri 20 mm. Rrokullisja pjesën e brendshme të vrimave të butonave, me dorë, me një stërvitje 1/4”, për të siguruar që butonat nuk do të ngecin kur shtypen.

Nëse jeni duke përdorur një prizë fono për kufje ose altoparlantë të jashtëm, duhet të hapni vrimën para-ekzistuese në pjesën e poshtme në 15/64”. Materiali këtu është mjaft i trashë dhe thjesht përpjekja për ta shpuar atë do të rezultojë në një vrimë shumë afër buzës. Pra, së pari shponi një vrimë 1/16, me qendrën e saj rreth një inç të 16 -të nga buza e vrimës ekzistuese. Pastaj zmadhoni atë vrimë me një bit 7/16 ". Me një teh të mprehtë të vogël (~ Xacto) prerë materialin në mënyrë që dy vrimat ngjitur të jenë afërsisht një. Përdorni një fashë spirale Dremel ose një skedar të bishtit të miut në mënyrë që vrimat të formojnë një vrimë të rrumbullakët mirë, në të cilën një stërvitje do të përqëndrohet lehtësisht. Vrima duhet të jetë pothuajse 15/64 në këtë pikë. (Ekziston një fotografi e vrimës në këtë pikë) Tani shpojeni atë me një bit 15/64 ". Nuk do të ishte 'e tmerrshme' nëse përdorni një bit ¼.

Hapi 5: Bashkimi i Komponentëve Periferik I/O

Sigurohuni kur bashkoheni brenda kufirit të kutisë që të mos lejoni që ndonjë pjesë e hekurit të prekë dhe kështu të shkrijë një pjesë të kutisë, veçanërisht përgjatë skajit të saj të jashtëm.

Butonat

Mbërtheni butonat me një sasi të vogël zam ndërsa i poziciononi ato. Zamja e nxehtë është në rregull, zam i hollë (si super zam) mund të hyjë në butonin duke e bërë atë të paoperueshëm. Vini re se kisha hequr një këmbë në secilën prej butonave (ato të tepërta, me të cilat nuk po lidhesha); i përkul ato në mënyrë që ata të mos rrinë jashtë shumë; dhe lidhi dy kunjat e poshtme midis butonave. Butonat janë të vendosur në mënyrë që këmbët e lidhura brenda të jenë horizontalisht përballë njëra -tjetrës.

Përkulni prizat e LED -it "ndez/fik" 3 mm në mënyrë që të mund të lidhet në të gjithë Btn1, katoda e tij të shkojë në anën e tokës. Kjo është ndoshta çështja më e ndërlikuar e asamblesë.

Shënoni anën e LED -ve pranë anodës së kuqe. Pritini dy anodat (jashtë) drejtimeve në rreth ¼ inç. orientojini ato me plumbin e shënuar (të kuq) lart. Lëreni plumbin qendror të gjatë, Ata më vonë janë përkulur për t'u lidhur me anën tokësore të butonave. Referojuni fotove.

Bashkangjit rezistencat.

Mos përdorni thjesht rezistentët e vlerës që bëra për LED. Bleva LED -et e mia më shumë se një vit më parë, jo pikërisht ato të listuara më sipër. Meqenëse efikasiteti i LED ndryshon shumë, provoni vlerat rezistente për t'u përdorur me LED -të tuaj në dorë. Zgjedhni rezistencat për shkëlqimin që dëshironi me një tension prej 3 deri në 3.3 volt (preferohet 3.2v). Për një tension të furnizimit të provës mund të përdorni dy bateri 1.5v në seri, ose një dalje të lartë dixhitale nga një çip Arduino i mundësuar nga 3.3v. Verifikoni që të merrni një Verdhë të mirë të vërtetë kur drejtoni të dy elementët e kuq dhe të gjelbër. Pritini dhe lidhni rezistencat në LED të ngjashme me ato që shihen në foto.

Në një njësi, kam përdorur një shkop Popsicle si një ndarës rreth dy LED -ve kryesore në mënyrë që ato të mos ngjiten aq shumë. Kjo është rreptësisht një preferencë personale. Kjo ka një efekt anësor negativ të zvogëlimit të shkëlqimit efektiv / këndit të shikimit të këtyre LED -ve.

Vendosni pak zam përgjatë skajit të jashtëm të ziles dhe ngjiteni atë midis LED -ve kryesore (+ në të djathtë). Rregulloni pozicionin e tij në mënyrë që të rreshtohet me vrimën në kasë para se të fiksohet në vend.

Çelësi i ndezjes/fikjes mbahet në vend duke shkrirë shtyllat e vrimës së montimit. Për këtë kam përdorur majën e ndezur në një vidë të vogël.

Arra e fono prizës nuk ngjitet, kështu që përdorni zam të nxehtë, në skajin e kundërt për ta siguruar atë.

Lidhni tokën përgjatë butonave dhe LED -ve.

Përgatitni plumbin plus dhe minus (ga 24ga. I ngurtë) duke goditur me çekiç skajet e shkurtuara në mënyrë që ato të jenë dy herë më të gjera se ato të trasha. Ata përfundojnë atëherë duhet të futen në lidhësin e baterisë me lehtësi, por të shtrënguar. Sigurisht, nëse keni ose mund të gjeni një kabllo ndërlidhëse të destinuar për t'u bashkuar me baterinë tuaj, atëherë përdorni atë me çdo kusht.

Lidhni çelësin e ndezjes/fikjes, prizën fono, zile dhe telat e energjisë. Referojuni diagramit të mëparshëm të instalimeve elektrike.

Unë kam një kondensator të vogël nëpër lidhjet fono. Kjo mund të lihet jashtë pasi të jetë lënë një përshtatje të ngushtë. Qëllimi i tij është të parandalojë zhurmën e nivelit të ulët në dalje.

Pasi butonat (si dhe çelësi i ndezjes/fikjes dhe fono priza) të jenë lidhur dhe bashkuar plotësisht, ngjitini ato në vend të nxehtë në mënyrë që të mos lëkunden edhe pas përdorimit të gjerë.

Hapi 6: Asambleja përfundimtare përfundimtare

It'sshtë koha për t'u lidhur në nën-sistemin MCU-radio në kasë me pajisjet I/O.

Lidhni nënsistemin MCU-Radio.

Pritini telat sipas nevojës, duke lënë lojën e mjaftueshme në to, në mënyrë që montimi i nënsistemit të jetë jashtë rrugës aq sa duhet për të lejuar lidhjen e skajeve të tjera të telave.

Sigurohuni që të lidhni telat me LED kryesore me ato të sakta të kuqe/jeshile dhe veçanërisht të merrni marrëdhënien e majtë/të djathtë të saktë. LED -të janë të kundërt nga e majta në të djathtë ndërsa shikoni brenda kutisë se si e mbani dhe përdorni komunikuesin. (përveç nëse keni ndërmend të përdorni njësitë me anën e kundërt me ju, siç mund të kujdeset të bëjë një person i majtë).

Lëvizni nënsistemin MCU-Radio në vend dhe Shtypeni poshtë, duke palosur telat sipas nevojës, në kasë; duke kontrolluar për të parë që nuk janë bërë pantallona të shkurtra. Vendosni një copë shirit elektrik poshtë tij nëse është e nevojshme.

Ju mund ta riprogramoni këtë njësi gjatë montimit siç shihet në pjesën tjetër, me një FDDI të bashkangjitur përkohësisht përmes kabllit të shkurtër. Sigurohuni që niveli Vcc nga kablloja e shkarkimit USB është 3.3v, jo 5v!

Bashkangjiteni baterinë, rrëshqisni pjesën e pasme dhe provojeni, duke qenë se tashmë keni shkarkuar softuer në të. Kini kujdes të mos lejoni që bateria të shtypë butonin e rivendosjes së bordit MCU.

BTW, një bateri 300mah duhet të zgjasë për rreth 12 orë me vlerë të funksionimit, para se të keni nevojë të rimbusheni.

Hapi 7: Karakteristikat dhe funksionimi i softuerit dhe pajisjes

Pjesa tjetër kryesore e këtij projekti, nga e cila varet funksionimi i tij, është programimi i softuerit. Por unë e kam punuar këtë, kështu që ju nuk keni pse.

Ju mund të gjeni lehtësisht udhëzime për shkarkimin e një skicë në një Pro mini Arduino diku tjetër. Vendosni ID-në tuaj Arduino për pajisjen e duhur dhe frekuencën e funksionimit, përndryshe do të merrni audio të keqe dhe ndoshta sjellje të gabuar. Sigurohuni që përdorni një konvertues USB-TTL me 3.3v (jo 5v) Njësia e saj duhet të jetë e fikur. Ju mund të shihni që unë vendosa një kokë me kënd të drejtë në fund të kabllit të shkarkimit dhe pastaj e futa atë në vrimat e lidhura në tabelën MCU dhe e lashë njësinë të varet nga ajo, duke ruajtur një lidhje mjaft të mirë, por të përkohshme.

Ju gjithashtu duhet të instaloni bibliotekën për RMF69; shikoni "Instalimi i Bibliotekës RFM69" mirë poshtë kësaj faqe.

Ndryshoni në mënyrë të përshtatshme (shihni segmentin e kodit më poshtë), përpiloni dhe shkarkoni skicën e bashkangjitur Two_bit_Comm.

// !!!! Adresat për këtë nyje. Kthejeni ID -të për NODE -n e Dytë !!!!

#define MYNODEID 1 // ID ime e nyjes (0 në 255) #define TONODEID 2 // ID e nyjes së destinacionit (0 deri në 254, 255 = transmetim)

Softueri përfiton nga versioni 'H' i fuqisë së lartë të moduleve të radios, duke përdorur fillimisht një fuqi të mesme, dhe më pas nuk mund të kthehet në një mirënjohje që provon me fuqinë maksimale. Nuk e di, por do të prisja që ky operacion të mos paraqiste problem nëse dikush do të përdorte versionin jo të fuqisë së radiove.

Dokumentacioni Operacional

Fillimi, në Power-Up:

Kur një njësi riniset, ajo inicializon të gjithë pajisjet dhe softuerin e saj dhe dërgon cilësimet e Modalitetit dhe Opsionit të saj në njësinë tjetër, duke i mbajtur ato të sinkronizuara. Ekziston një bip i shkurtër i shkurtër dhe pastaj nëse ky komunikim fillestar ka sukses ka një bip tjetër dhe ndizet një dritë jeshile. Nëse në këtë pikë komunikimi dështon, nuk ka bip të dytë dhe ndizet një dritë e Kuqe. Nëse komunikimi dështon, ka të ngjarë që njësia tjetër të jetë jashtë rrezes, të fikur ose jashtë baterisë. Përpjekje të shumta dhe një rritje në fuqinë maksimale të transmetimit është përpjekur para se dështimi të pranohet.

Mënyra 1-10-20 Lloji Komun

• Përshëndetje
• Duhet Asistencë
• NDIHMO!
• U krye? Gati per te shkuar ?
• Ku jeni
• Më telefono.
• Të lutem përsërite

Konventat e përgjigjes së përshtatshme janë përcaktuar gjithashtu. Përfshirë përgjigjet "Lloji i zonës" dhe "Lloji i seksionit" tek "Ku je?" kërkesat.

Duhet të theksohet se duhet të jeni të durueshëm kur njësia shfaq një përgjigje, pasi shtypjet e butonave gjatë asaj kohe do të injorohen.

Mënyra 2 - lejon një formë të Komunikimit të Kodit Morse

Stili i vetëm me çelës të vetëm dhe me dy çelësa mbështeten.

Dokumenti i bashkangjitur "Two_bit_Comm_user_Manual" mbulon detajet e plota të funksionimit funksional të mbështetur nga softueri.