Rakenna 500 metrin radiodatayhteys alle 40 dollarille: 7 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Onko sinulla vesisäiliö, jonka haluat mitata, tai pato tai portti? Haluatko havaita auton tulevan taajuusmuuttajasta, mutta et halua pujottaa johtoja puutarhan läpi? Tämä opas näyttää kuinka lähettää dataa 500 metriä 100%: n luotettavuudella käyttämällä picaxe -mikro -ohjainsiruja ja 315Mhz tai 433Mhz radiomoduuleja.

Vaihe 1: Kaavio

Lähetin- ja vastaanotinpiirit ovat melko yksinkertaisia ja käyttävät pikasiruja. Nämä yhden sirun mikro -ohjaimet voivat tunnistaa analogiset jännitteet, kytkeä asiat päälle ja pois päältä ja lähettää tietoja. Katso ohjeet https://www.instructables.com/id/Control-real-world-devices-with-your-PC/ ja https://www.instructables.com/id/Worldwide-microcontroller-link-for-under -20/ kuvausta siitä, kuinka ohjelmoida picaxe -siruja. Radiolinkin ja PC: n käyttöliittymän avulla voit havaita tiedot etänä ja lähettää ne kaikkialla maailmassa.

Vaihe 2: Lähetin ja antenni

Lähettimen prototyyppi rakennettiin prototyyppilevyn palalle. Saatavilla on lukemattomia pienitehoisia 10 mW: n RF -moduuleja, jotka toimivat hyvin noin 30 metrin kantamalla. Kuitenkin, kun teho nousee yli puoli wattia, RF pyrkii pääsemään takaisin pikasiruun ja aiheuttamaan nollauksia ja muuta outoa käyttäytymistä. Vastaus on irrottaa moduulin antenni ja ottaa RF pois vähintään 3 metrin 50 ohmin koaksiaalilla ja rakentaa oikea dipoliantenni. Tämä lisää myös valikoimaa huomattavasti.

Vaihe 3: Rakenna dipoliantenni balunilla

Antennissa on koaksiaalikaapelista valmistettu balun. Balunia tarvitaan, muuten koaksiaalikilvestä tulee antenni sen sijaan, että se olisi maa ja säteilee radiotaajuutta alas lähellä piikkiä, mikä kumoaa antennin tarkoituksen. Balun -malleja on paljon, mutta valitsin tämän, koska se käyttää vain koaksiaalikaapelin palasia. Yleiset aallonpituudet ovat 95,24 cm 315 MHz ja 69,34 cm 433 MHz. Koaksiaalipituudet ovat 1/4 ja 3/4 aallonpituudesta. Dipolijohdot ovat 1/4 aallonpituudesta. Joten moduuleissa, joita käytin 315 MHz: n taajuudella, koaksiaalijohdot olivat 23,8 cm ja 71,4 cm ja dipolijohdot olivat kukin 23,8 cm.

Koaksiaalikilpi ja ydin yhdistetään toisiinsa, kun koaksiaali jakautuu kahteen osaan. Dipolimuistissa suojat on myös kytketty. Jos nämä liitokset ovat ulkona säällä, ne on suojattava jollain tavalla - esim. Maalilla tai johtamattomalla silikonilla. Antennit toimivat parhaiten, kun ne ovat vähintään 2 metrin päässä maasta. Kiitokset ja kiitokset I0QM: lle tästä suunnittelusta.

Vaihe 4: Lähetinmoduuli

Lähetinmoduuli on saatavana ebaystä noin 14 dollarin hintaan osoitteessa https://stores.ebay.com.au/e-MadeinCHN. Virrankulutus on noin 100 mA, kun sitä lähetetään 9 V: n jännitteellä, eikä se ole käytännössä mitään tyhjäkäynnillä. Antenni poistettiin dipolin rakentamiseksi, vaikka moduuli saattaa olla kunnossa, kun antenni on liitetty, jos se on paritettu toisen mikro -ohjaimen kanssa. Koaksiaalipunos on liitetty moduulin maahan, joka on kätevästi antenniliitännän vieressä.

Vaihe 5: Vastaanotinmoduuli

Vastaanotinmoduuli on superheterodyne -yksikkö, joka on saatavana noin US $ 5: sta samasta ebay -kaupasta. On olemassa useita muita moduuleja (mukaan lukien superregeneratiiviset), jotka eivät ole yhtä herkkiä eivätkä anna aluetta.

Vaihe 6: Vastaanotinpiiri ja Picaxe -koodi

Vastaanotinmoduuli on kytketty pikakiinnikkeeseen kaavion mukaisesti. Antenni on 23,8 cm: n lanka, ja dipolin valmistamiseksi ja herkkyyden lisäämiseksi toinen 23,8 cm: n pituinen lanka on juotettu moduulin maahan. Lähettimen koodi on seuraava: main: serout 1, N2400, ("UUUUUUUUUUUUUTW", b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13) 'T ja W = ascii & H54 ja & H57 = 0100 ja 0111 = yhtä suuret 1s ja 0s 'b0 = satunnaisluku' b1 = satunnaisluku 'b2 = laitteelle' b3 = käänteinen 'b4 = viestityyppi' b5 = käänteinen 'b6/b7 = data 1 ja käänteinen 'b8, b9 = data 2' b10, b11 = data 3 'b12, b13 = data 4 satunnainen w0' satunnaisluku, jota käytetään viestien tunnistamiseen käytettäessä useita toistimia b2 = 5 'laitteen numeroon … b3 = 255-b2 b4 = 126 'satunnaisluku testausta varten b5 = 255-b4 b6 = 0' satunnaisluku testausta varten b7 = 255-b6 b8 = 1 'satunnaisluku testausta varten b9 = 255-b8 b10 = 2' satunnaisluku testausta varten b11 = 255-b10 b12 = 3 'tarkistussumma - mikä tahansa arvo b13 = 255 -b12 tauko 60000' lähettää kerran minuutissa goto main ja vastaanottimen koodi: main: serin 4, N2400, ("TW"), b0, b1, b2, b3, b4, b5, b6, b7, b8, b9, b10, b11, b12, b13 b13 = 255-b13 'käänteinen taas tarvitsee vain testata vain yksi, jos b12 = b13 sitten b12 = 0-55 korkea 2 tauko 100' salama johti kerran toinen minulta inute low 2 tauko 900 seuraava endif goto main Lähetin lähettää paketin kerran minuutissa - virheenkorjauksen jälkeen tämä pitäisi vähentää 15 minuutin tai 30 minuutin välein naapureiden häiriöiden välttämiseksi. "ÂœUUUU" Â paketin alussa on binäärinen 01010101: lle, joka tasapainottaa Rx -yksikön. Protokolla käyttää Manchester -koodausmuotoa, jossa 1: n ja 0: n lukumäärä pidetään mahdollisimman samana, ja tämä tehdään lähettämällä jokaisen tavun käänteinen tavun lähettämisen jälkeen. Ilman tätä paketit eivät joskus pääse läpi, jos ne lähettävät paljon binaarisia nollia. Lopussa olevan tarkistussumman on oltava voimassa ennen tietojen käsittelyä. Vastaanotin vilkkuu lediä 55 sekunnin ajan, kun paketti vastaanotetaan ja virheenkorjauksen jälkeen tämä voidaan muuttaa johonkin muuhun kuittaukseen.

Vaihe 7: Pienennä tehomoduulia ja naapuruussuhteita

Jos haluat pitää naapuruussuhteet onnellisina, etenkin digitaalitelevisio, lähetä tiedot niin pitkälle kuin on tarpeen, mutta ei pidemmälle. Voidaan kiistellä suuremman tehon lähettimien laillisuudesta, mutta paras ratkaisu on pitää RF omaisuudessasi ja lähettää tietoja harvoin lyhyissä paketeissa. Tämä pienemmän tehon moduuli on puolet halvemmasta ja kestää noin 200 metriä. Pienemmällä teholla on se etu, että siihen voi asentaa antennin suoraan moduuliin ja se voidaan juottaa pikakuvun viereen, joten koaksiaalia ja balunia ei tarvita.

Etäisyyskokeet tehtiin puiden läpi ja mäen yli, mikä selittää, miksi "4000 m" -moduuli meni vain 500 metriä. Seuraavaksi opastetaan rakentamaan näille yksiköille sopivia itsenäisiä aurinkovoimalähteitä sekä antureita, kuten lämpötila, paine, kosteus, maaperän kosteus ja säiliön taso.