Изградете 500 -метрова връзка за радио данни за под $ 40 .: 7 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:55

Имате резервоар за вода, който искате да измерите, или язовир или порта? Искате ли да откриете кола, която слиза по задвижването, но не искате да нанизвате проводници през градината? Тази инструкция показва как да изпращате данни на 500 метра със 100% надеждност с помощта на микроконтролерни чипове picaxe и радиомодули 315Mhz или 433Mhz.

Стъпка 1: Схеми

Схемите на предавателя и приемника са доста прости и използват чипове picaxe. Тези микроконтролери с един чип могат да усещат аналогови напрежения, да включват и изключват нещата и могат да предават данни. Вижте инструкции https://www.instructables.com/id/Control-real-world-devices-with-your-PC/ и https://www.instructables.com/id/Worldwide-microcontroller-link-for-under -20/ за описание на начина на програмиране на чипове picaxe. С радиовръзка, както и интерфейс към компютър е възможно да се усещат данни от разстояние и да се предават навсякъде по света.

Стъпка 2: Предавател и антена

Прототипът на предавателя е изграден върху парче прототипна платка. Налични са безброй 10mW RF модули с ниска мощност, които работят добре до диапазон от около 30 метра. Въпреки това, след като мощността се повиши над половин ват, RF има тенденция да се върне обратно в чипа picaxe и да предизвика нулиране и друго странно поведение. Отговорът е да премахнете антената на модула и да премахнете RF с 3 метра или повече 50ohm коаксиална и да изградите подходяща диполна антена. Това също значително увеличава обхвата.

Стъпка 3: Изградете диполна антена с балун

На антената има балун, изработен от коаксиален кабел. Необходим е балун, в противен случай щитът на коаксията в крайна сметка се превръща в антена, а не в земя и излъчва RF надолу близо до пикасето, което нарушава предназначението на антената. Има много дизайни на балун, но аз избрах този, защото използва само парчета коаксиален кабел. Общите дължини на вълните са 95,24 см за 315 Mhz и 69,34 см за 433 Mhz. Коаксиалните дължини са съответно 1/4 и 3/4 от дължината на вълната. Диполните проводници са 1/4 от дължината на вълната. Така че за модулите, които използвах при 315Mhz, коаксиалните проводници бяха 23.8cm и 71.4cm, а диполните проводници бяха по 23.8cm.

Коаксиалният щит и сърцевината са свързани заедно, където коаксията се разделя на две. При диполната бележка щитовете също са свързани. Ако тези съединения са навън при атмосферни влияния, те трябва да бъдат по някакъв начин устойчиви на атмосферни влияния - например с боя или непроводим силикон. Антените работят най -добре, когато са на поне 2 метра от земята. Признание и благодарение на I0QM за този дизайн.

Стъпка 4: Модул на предавателя

Предавателният модул е достъпен в ebay за около $ 14 на адрес https://stores.ebay.com.au/e-MadeinCHN. Консумацията на ток е около 100mA при предаване при 9V и на практика е нищо, когато е на празен ход. Антената беше премахната, за да се изгради диполът, въпреки че модулът може да е наред с прикрепената антена, ако беше сдвоен с друг микроконтролер. Коаксиалната оплетка е свързана към заземяването на модула, което е удобно до антената.

Стъпка 5: Модул на приемника

Приемният модул е суперхетеродинно устройство, достъпно за около $ 5 от същия магазин на ebay. Има редица други модули (включително суперрегенеративни), които не са толкова чувствителни и не дават диапазона.

Стъпка 6: Схема на приемника и Picaxe код

Приемният модул е свързан към пикакс, както е показано на схемата. Антената е 23.8 см парче тел и за да се направи дипол и да се увеличи чувствителността, друга дължина от 23.8 см проводник се запоява към земята на модула. Кодът на предавателя е следният: main: serout 1, N2400, ("UUUUUUUUUUUUWW", b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13) 'T и W = ascii & H54 и & H57 = 0100 и 0111 = равни 1s и 0s 'b0 = случайно число' b1 = произволно число 'b2 = към устройството' b3 = обратно 'b4 = тип съобщение' b5 = обратно 'b6/b7 = данни 1 и обратно 'b8, b9 = данни 2' b10, b11 = данни 3 'b12, b13 = данни 4 произволно w0' произволно число, използвано за идентифициране на съобщения при използване на множество повторители b2 = 5 'към номера на устройството … b3 = 255-b2 b4 = 126 'случайно число за тестване b5 = 255-b4 b6 = 0' случайно число за тестване b7 = 255-b6 b8 = 1 'случайно число за тестване b9 = 255-b8 b10 = 2' случайно число за тестване b11 = 255-b10 b12 = 3 'контролна сума - всяка стойност b13 = 255 -b12 пауза 60000' предаване веднъж в минута отидете на главния И кодът на приемника: main: serin 4, N2400, ("TW"), b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13 b13 = 255-b13 'отново обратно само трябва наистина да се тества едно, ако b12 = b13 тогава за b12 = 0 до 55 високо 2 пауза 100' светкавица веднъж a втори за сутринта inute low 2 pause 900 next endif goto main Предавателят изпраща пакет веднъж на минута - след отстраняване на грешки това трябва да се намали на всеки 15 минути или 30 минути, за да се избегнат смущения в съседите. "ÂœUUUU" Â в началото на пакета е двоичен за 01010101, който балансира Rx единицата. Протоколът използва форма на кодиране в Манчестър, където броят на 1 и 0 се поддържа възможно най -равен и това става чрез изпращане на обратната страна на всеки байт след изпращането на байта. Без това пакетите понякога не преминават, ако изпращат много двоични нули. Контролната сума в края трябва да е валидна, преди данните да бъдат обработени. Приемникът мига светодиод за 55 секунди, когато пакетът е получен и веднъж отстранен, това може да бъде променено на друго потвърждение.

Стъпка 7: По -нисък захранващ модул и съседски отношения

За да поддържате съседските отношения щастливи, особено с цифрова телевизия, изпращайте данните доколкото е необходимо, но не повече. Човек може да спори относно законосъобразността на предавателите с по -висока мощност, но най -доброто решение е да запазите радиочестотните сигнали във вашия имот и да изпращате данни рядко в кратки пакети. Този модул с по -ниска мощност е половината от цената и изминава около 200 метра. По -ниската мощност има предимството, че може да има антена, монтирана директно върху модула и може да бъде запоена до пикасето, така че коаксиалът и балунът не са необходими.

Тестовете за обхват бяха направени през дървета и над хълм, което обяснява защо модул, изброен като "4000 м", е изминал само 500 метра. Следва инструкции за изграждане на самостоятелни слънчеви захранвания, подходящи за тези блокове, както и сензори като температура, налягане, влажност, влажност на почвата и нивата на резервоара.