תקשורת אלחוטית באמצעות מודולי RF זולים של 433MHz ובקרי מיקרו פיק. חלק 2: 4 שלבים (עם תמונות)

2025 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2025-01-23 14:46

בחלק הראשון של מדריך זה, הדגמתי כיצד לתכנת PIC12F1822 באמצעות מהדר MPLAB IDE ו- XC8, לשלוח מחרוזת פשוטה באופן אלחוטי באמצעות מודולי TX/RX 433MHz זולים.

מודול המקלט היה מחובר באמצעות מתאם כבל USB ל- UART TTL למחשב, והנתונים שהתקבלו הוצגו ב- RealTerm. התקשורת בוצעה ב- 1200 באוד והטווח המרבי שהושג היה כ -20 מטרים דרך קירות. הבדיקות שלי הראו כי עבור יישומים שבהם אין צורך בקצב נתונים גבוה וטווח ארוך, ובשידור רציף, המודולים הללו הצליחו בצורה יוצאת דופן.

החלק השני של פרויקט זה מדגים כיצד להוסיף מיקרו -בקר PIC16F887 ומודול LCD בגודל 16 × 2 תווים על המקלט. יתר על כן, על המשדר, פועל פרוטוקול פשוט עם תוספת של כמה בתים מקדימים. בתים אלה נחוצים למודול RX כדי להתאים את הרווח שלו לפני קבלת המטען בפועל. בצד המקלט, ה- PIC אחראי לקבל ולאמת את הנתונים המוצגים על מסך LCD.

שלב 1: שינויי משדר

בחלק הראשון, המשדר שולח מחרוזת פשוטה מדי כמה אלפיות השנייה באמצעות שמונה סיביות נתונים, התחלה ועצירה ב -1200 סיביות לשנייה. מכיוון שהשידור היה כמעט רציף, המקלט לא התקשה להתאים את הרווח שלו לנתונים שהתקבלו. בחלק השני, הקושחה משתנה כך שהשידור מתבצע כל 2.3 שניות. זה מושג באמצעות הפסקת הטיימר של כלב השמירה (מוגדר ל -2.3 שניות) כדי להעיר את המיקרו -בקר, שמוכנס למצב שינה בין כל שידור.

על מנת שלמקלט יהיה זמן לכוונן את הרווח שלו, כמה בייטים עם זמני LO קצרים "(0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xfa)" נשלחים לפני הנתונים בפועל. לאחר מכן מצוין המטען על ידי התחלה '&' ותא עצירה '*'.

מכאן שהפרוטוקול הפשוט מתואר כדלקמן:

(0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xf8) (0Xfa) & שלום InstWorld!*

יתר על כן, קבל ניתוק 10uF מתווסף בין V+ של מודול RF ו- GND כדי להיפטר מהאדוזה הנגרמת על ידי מודול העלאת dc-dc.

קצב השידור נשאר זהה, אך הבדיקות שלי הראו שגם בשעה 2400 שידור השידור היה יעיל.

שלב 2: שינויי מקלט: הוספת PIC16F887 ו- HD44780 LCD

עיצוב המקלט היה מבוסס על PIC16F887, אך ניתן להשתמש ב- PIC אחר עם מעט שינויים. בפרויקט שלי השתמשתי ב- 40 סיכות μC זו, מכיוון שאזדקק לסיכות נוספות לפרויקטים עתידיים המבוססים על עיצוב זה. הפלט של מודול ה- RF מחובר לסיכה rx של UART, ואילו lcd 16x2 תווים (HD44780) מחובר דרך סיכות PORTB b2-b7 כדי להציג את הנתונים שהתקבלו.

כמו בחלק 1, הנתונים המתקבלים מוצגים גם ב- RealTerm. זה מושג באמצעות סיכת UART tx המחוברת באמצעות מתאם כבל USB ל- UART TTL למחשב.

כאשר בוחנים את הקושחה, כאשר מתרחשת הפרעה ל- UART, התוכנית בודקת אם הבייט שהתקבל הוא בת -התחלה ('&'). אם כן, הוא מתחיל להקליט את הבייטים הבאים, עד שנתפס ביתא עצירה ('*'). ברגע שהמשפט כולו מתקבל, ואם הוא תואם את הפרוטוקול הפשוט שתואר קודם לכן, הוא נשלח למסך ה- lcd, כמו גם ליציאת UART tx.

לפני קבלת בית ההתחלה, המקלט כבר התאים את הרווח שלו באמצעות בתים ההקדמה הקודמים. אלה הם קריטיים לפעולה חלקה של המקלט. מתבצעת בדיקה פשוטה של דריסה ושגיאת מסגרות, אולם זוהי רק יישום בסיסי של טיפול בשגיאות UART.

מבחינת חומרה, יש צורך במספר חלקים עבור המקלט:

1 x PIC16F887

1 x HD44780

1 x מודול RF Rx 433Mhz

1 x 10 µF קבלים טנטלום (ניתוק)

גוזם 1x10 K (בהירות גופן LCD)

נגד 220 Ω 1/4 W (תאורה אחורית LCD)

1 x 1 KΩ 1/4 W

1 x אנטנה 433Mhz, 3dbi

בפועל, המקבלים עבדו בצורה יוצאת דופן בטווחים של עד 20 מטרים על אף קירות.

שלב 3: כמה הפניות …

ישנם הרבה בלוגים באינטרנט שנותנים טיפים על תכנות PIC ופתרון בעיות מלבד האתר הרשמי של Microschip. מצאתי את הדברים המועילים מאוד:

www.romanblack.com/

0xee.net/

www.ibrahimlabs.com/

picforum.ric323.com/

שלב 4: מסקנות ועבודה עתידית

אני מקווה שהמדריך הזה עזר לך להבין כיצד להשתמש במודולי RF ובבקרי מיקרו של Pic. אתה יכול להתאים את הקושחה לצרכים שלך ולכלול CRC והצפנה. אם אתה רוצה להפוך את העיצוב שלך למתוחכם עוד יותר, תוכל להשתמש בטכנולוגיית Keeloq של Microschip. במקרה שהיישום שלך זקוק לנתונים דו-כיווניים, יהיה עליך להחזיק זוג TX/RX בשני המיקרו-בקרים, או שתוכל להשתמש במקלט משוכלל יותר. מודולים. עם זאת, באמצעות מודולים זולים מסוג 433 מגה -הרץ ניתן להשיג רק תקשורת חצי דופלקס. בהמשך לכך, על מנת להפוך את התקשורת לאמינה יותר, יהיה עליך לבצע לחיצת יד כלשהי בין TX ל- RX.

במדריך הבא, אראה לך יישום מעשי שבו נוסף חיישן סביבתי עם טמפרטורה, לחץ ברומטרי ולחות על המשדר. כאן, הנתונים המועברים יכללו crc ויהיו להם הצפנה בסיסית.

החיישן ישתמש ביציאת i2c של ה- PIC12F1822, ואילו יישום המשדר והמקלט ייחשף באמצעות סכמות וקבצי PCB. תודה שקראתם אותי!