پیوند داده رادیویی 500 متری را با قیمت کمتر از 40 دلار ایجاد کنید: 7 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

یک مخزن آب دارید که می خواهید اندازه بگیرید یا یک سد یا دروازه دارید؟ آیا می خواهید خودرویی را که از رانندگی پایین می آید تشخیص دهید اما نمی خواهید سیم را در باغ بکشید؟ این دستورالعمل نحوه ارسال اطلاعات 500 متری با 100٪ قابلیت اطمینان با استفاده از تراشه های میکروکنترلر پیکاکس و ماژول های رادیویی 315 مگاهرتز یا 433 مگاهرتز را نشان می دهد.

مرحله 1: شماتیک

مدارهای فرستنده و گیرنده بسیار ساده هستند و از تراشه های پیکاکس استفاده می کنند. این میکروکنترلرهای تک تراشه می توانند ولتاژهای آنالوگ را حس کنند ، همه چیز را روشن و خاموش کرده و می توانند داده ها را منتقل کنند. دستورالعمل ها را مشاهده کنید https://www.instructables.com/id/Control-real-world-devices-with-your-PC/ و https://www.instructables.com/id/Worldwide-microcontroller-link-for-under -20/ برای توضیح نحوه برنامه ریزی تراشه های پیکاکس. با پیوند رادیویی و همچنین رابط به رایانه شخصی ، می توانید داده ها را از راه دور حس کرده و آنها را در هر نقطه از جهان منتقل کنید.

مرحله 2: فرستنده و آنتن

نمونه اولیه فرستنده بر روی یک تخته نمونه اولیه ساخته شده است. تعداد بیشماری ماژول RF قدرت 10mW کم در دسترس است که تا محدوده حدود 30 متر کار می کند. با این حال ، هنگامی که قدرت به بیش از نیم وات می رسد ، RF تمایل دارد به تراشه پیکاکس بازگردد و باعث تنظیم مجدد و سایر رفتارهای عجیب شود. پاسخ این است که آنتن ماژول را بردارید و RF را با 3 متر یا بیشتر 50 اهم بردارید و یک آنتن دو قطبی مناسب بسازید. این همچنین دامنه را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد.

مرحله 3: آنتن دوقطبی را با بالون بسازید

در آنتن یک بالون ساخته شده از کابل کواکس وجود دارد. بالون مورد نیاز است در غیر این صورت سپر کواکس به جای آنکه تبدیل به زمین شود به آنتن تبدیل می شود و در نزدیکی پیکاکس RF را پایین می آورد که هدف آنتن را شکست می دهد. طرح های بالون زیادی وجود دارد اما من این را انتخاب کردم زیرا فقط از تکه های کابل کواکس استفاده می کند. طول موج های معمولی 95.24 سانتی متر برای 315 مگاهرتز و 69.34 سانتی متر برای 433 مگاهرتز است. طول کواکس به ترتیب 1/4 و 3/4 طول موج است. سیمهای دوقطبی 1/4 طول موج هستند. بنابراین برای ماژولهایی که در 315 مگاهرتز استفاده کردم سیمهای کواکس 23.8 سانتی متر و 71.4 سانتی متر و سیمهای دو قطبی هر کدام 23.8 سانتی متر بود.

سپر کواکسی و هسته در جایی که کواکس به دو قسمت تقسیم می شود به هم متصل می شوند. در یادداشت دوقطبی سپرها نیز متصل هستند. اگر این اتصالات در شرایط آب و هوایی قرار دارند ، باید به طریقی ضد آب شوند - به عنوان مثال با رنگ یا سیلیکون غیر رسانا. آنتن ها در زمانی که حداقل 2 متر از زمین فاصله داشته باشند ، بهترین عملکرد را دارند. تقدیر و تشکر از I0QM برای این طراحی.

مرحله 4: ماژول فرستنده

ماژول فرستنده در ebay با قیمت 14 دلار آمریکا در آدرس https://stores.ebay.com.au/e-MadeinCHN در دسترس است. مصرف فعلی هنگام انتقال در ولتاژ 9 ولت حدود 100 میلی آمپر است و در حالت بیکار عملاً هیچ چیز نیست. آنتن برای ساخت دوقطبی برداشته شد ، اگرچه اگر آنتن با یک میکروکنترلر متفاوت متصل شود ، ماژول با آنتن متصل می شود. بافت هم محور به ماژول ارت متصل است که به راحتی در کنار اتصال آنتن قرار دارد.

مرحله 5: ماژول گیرنده

ماژول گیرنده یک واحد superheterodyne است که در حدود 5 دلار آمریکا از همان فروشگاه ebay در دسترس است. تعدادی ماژول دیگر (از جمله فوق بازسازی) وجود دارد که به همان اندازه حساس نیستند و محدوده ای را ارائه نمی دهند.

مرحله 6: مدار گیرنده و کد Picaxe

ماژول گیرنده همانطور که در شماتیک نشان داده شده است به پیککس متصل می شود. آنتن یک قطعه سیم 23.8 سانتی متری است و برای ایجاد دو قطبی و افزایش حساسیت ، طول دیگری از سیم 23.8 سانتی متری به زمین ماژول لحیم می شود. کد فرستنده به شرح زیر است: اصلی: serout 1، N2400، ("UUUUUUUUUUUUUTW"، b0، b1، b2، b3، b4، b5، b6، b7، b8، b9، b10، b11، b12، b13) 'T و W = ascii & H54 و & H57 = 0100 و 0111 = 1s و 0s 'b0 = عدد تصادفی' b1 = عدد تصادفی 'b2 = به دستگاه' b3 = معکوس 'b4 = messagetype' b5 = معکوس 'b6/b7 = داده 1 و معکوس 'b8 ، b9 = داده 2' b10 ، b11 = داده 3 'b12 ، b13 = داده 4 شماره تصادفی w0' تصادفی برای شناسایی پیامها در هنگام استفاده از چند تکرار b2 = 5 'به شماره دستگاه … b3 = 255-b2 b4 = 126 عدد تصادفی برای آزمایش b5 = 255-b4 b6 = 0 'تعداد تصادفی برای آزمایش b7 = 255-b6 b8 = 1' عدد تصادفی برای آزمایش b9 = 255-b8 b10 = 2 'عدد تصادفی برای آزمایش b11 = 255-b10 b12 = 3 'checksum - هر مقدار b13 = 255 -b12 pause 60000' یک بار در دقیقه ارسال می شود اصلی و کد گیرنده: اصلی: serin 4 ، N2400 ، ("TW") ، b0 ، b1 ، b2 ، b3 ، b4 ، b5 ، b6 ، b7 ، b8 ، b9 ، b10 ، b11 ، b12 ، b13 b13 = 255-b13 'معکوس دوباره فقط باید واقعاً یکی را تست کنید اگر b12 = b13 سپس برای b12 = 0 تا 55 بالا 2 مکث 100' یک بار فلش یک بار دوم برای am inute low 2 pause 900 endif goto main فرستنده بسته ای را یک بار در دقیقه ارسال می کند - پس از اشکال زدایی این مورد باید به ازای هر 15 دقیقه یا 30 دقیقه کاهش یابد تا از تداخل با همسایگان جلوگیری شود. "UUUUU" the در ابتدای بسته باینری برای 01010101 است که واحد Rx را متعادل می کند. این پروتکل از شکلی از کدگذاری منچستر استفاده می کند که در آن تعداد 1 و 0 تا حد ممکن برابر است ، و این کار با ارسال معکوس هر بایت پس از ارسال بایت انجام می شود. بدون این ، بسته ها در صورت ارسال صفرهای دوتایی گاهی اوقات از بین نمی روند. یک چک چک در پایان باید قبل از پردازش داده ها معتبر باشد. هنگامی که بسته ای دریافت می شود ، گیرنده برای 55 ثانیه چشمک می زند و یکبار اشکال زدایی می شود ، این می تواند به تأیید دیگر تغییر کند.

مرحله 7: ماژول قدرت کمتر و روابط همسایگی

برای شاد نگه داشتن روابط همسایگی ، به ویژه با تلویزیون دیجیتال ، داده ها را تا آنجا که لازم است ارسال کنید اما نه بیشتر. می توان در مورد قانونی بودن فرستنده های قدرت بالاتر بحث کرد اما بهترین راه حل این است که RF را در دارایی خود نگه دارید و داده ها را به ندرت در بسته های مختصر ارسال کنید. این ماژول قدرت کمتر نصف قیمت است و حدود 200 متر می رود. قدرت کمتر این مزیت را دارد که می تواند آنتن را مستقیماً روی ماژول نصب کرده و در کنار پیککس لحیم شود ، بنابراین نیازی به کواکس و بالون نیست.

آزمایشات دامنه از طریق درختان و بر فراز تپه ای انجام شد که توضیح می دهد چرا ماژول ذکر شده در "4000 متر" فقط 500 متر پیمود. مورد بعدی در مورد ساخت منابع خورشیدی مستقل مناسب برای این واحدها ، و همچنین سنسورهایی مانند دما ، فشار ، رطوبت ، رطوبت خاک و سطح مخزن خواهد بود.