Mga Communicator ng Signal Code (RFM69): 7 Mga Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:15

Ang mga "2-bit" (digital) na tagapagbalita sa radyo na ito ay nagbibigay ng isang paraan upang mag-signal ang bawat isa (kung nasaan sila; kung tapos na sila …) kapag namimili sa tapat na dulo ng isang malaking box store; kahit na ang mga cell phone ay walang serbisyo o singil ng cell baterya.

Ginagamit ang mga module ng radyo ng RFM69 915MHz. Ang mga ito ay napaka mahusay, mababang lakas, radio gamit ang mga digital na packet na komunikasyon. Maaari silang makipag-usap nang higit sa 100 metro gamit ang mababang lakas, sa 10 lamang na mga milliamp, at hanggang sa 1/2 kilometro o kahit na 1/2 milya gamit ang halos 120 ma.

Ang mga module ng radyo ng RFM69 ay mas mahusay at epektibo sa higit na distansya pagkatapos alinman sa isang NRF24L01 o isang RFM12.

Para sa mas higit na maaasahang mas matagal na malalayong koneksyon ang proyektong ito ay maaaring gawin upang magamit din ang mga module ng radyo ng LoRa. Mayroong ilang mga aparato ng LoRa (tulad ng isang RFM95) doon na may katulad na laki at interface. Ngunit ang gastos nila ay higit pa, na para sa akin ay hindi naatasan.

Sinusuportahan ng mga yunit ang isang hanay ng, digital, 10-20 (lokasyon?) Na mga tanong at sagot na code (sumangguni sa wiki / Ten-code https://en.wikipedia.org/wiki/Ten-code); pati na rin ang opsyonal na Morse code. Hindi sinusuportahan ng mga yunit ang anumang komunikasyon sa boses (analog).

Maaari din silang magamit bilang mga pager na may 3 mga antas ng mga kahilingan sa pansin, kapag ang isang tao ay nagkukumbinsi o nagtatrabaho sa ilalim ng bahay.

Higit pa sa maaari silang maging isang masaya, lalo na para sa mga bata o mag-aaral.

Hakbang 1: Ipunin ang Mga Bahagi

Dahil ang module ng radyo ay hindi maaaring hawakan ang isang 5v supply o signal boltahe, dapat mong gamitin ang 3.3v MCUs. Tandaan din na gumagamit ako ng 'H' mataas na bersyon ng kapangyarihan ng mga module ng radyo.

Ang listahang ito ay upang bumuo ng 2 mga yunit.

• qty 2 Pro Mini 3.3v Arduino MCU
• qty 2 module ng RFM-69HCW 915MHz
• qty 2 Kaso (ay magiging isang kompartimento ng baterya)
• qty 2 Li-ion 3.7v 200 + mah baterya https://www.ebay.com/itm/311682151405 (7x20x30mm, ~ Maximum na laki na magagamit 9x24x36mm)
• qty 4 Red-Green 5mm Common Cathode Bi-Color LEDs https://www.ebay.com/itm//112318970450 (mahalaga ang mga kable at pagkasira ng boltahe)
• qty 4 6x6x7.5mm button switch
• qty 2 Piezo aktibong buzzer
• qty 2 bawat resisters … 270 Olm, 1.5kOlm, ~ 5k
• qty 2 0.1 uf monolithic cap

Opsyonal

• qty 2 3mm White (o Blue) LEDs
• qty 2 3.5mm Phono jacks
• qty 2 220uf capacitor ng filter ng kuryente
• Popsicle stick

Iba pang mga suplay na maaaring kailanganin mo

30ga wire solid https://www.ebay.com/itm/142255037176, 26ga wire solid o 24ga maiiwan tayo, para sa mga bakuran at + V

22ga wire solid, para sa antena

Misc: mga supply ng paghihinang, tape, mainit na pandikit, mga tool na prototyping.

USB sa TTL converter

Opsyon ng hardware:

Isang stereo jack upang ikonekta ang isang piraso ng tainga, upang matiyak na hindi makaligtaan ang mga papasok na komunikasyon. Gayundin ang isang portable speaker amp ay maaaring konektado dito.

Ang maliit (3 mm) na puting LED ay opsyonal. Idinagdag ko ito upang magsilbing isang tagapagpahiwatig na ON. Ito ay simpleng idagdag bilang na-wire ko ito sa buong Btn1 na binibigyan ng ilang kasalukuyang drive mula sa isang panloob na resister (~ 37k). Sa pamamagitan ng maliit na drive na ito LED ay dapat na isang mataas na mahusay. Ang isang berde o marahil isang asul na LED ay maaaring magamit ngunit hindi dilaw o pula dahil ang kanilang boltahe na drop ay masyadong mababa at gagawing mukhang pinindot ang pindutan. Hindi ako gagamit ng berde dahil ang kulay na iyon ay kung hindi man ginagamit para sa senyas na impormasyon.

Maaari ring alisin ang phono jack. Ang aparatong ito ay hindi gumagawa ng maraming ingay, ngunit kung nag-aalala ka tungkol sa pag-akit ng atensyon ng iba, nagbibigay ito ng pagpipilian ng paggamit ng isang telepono sa tainga. Halili isang epektibo ang isang piraso ng scotch tape sa butas para sa audio.

Upang gawing madali at tumpak ang lahat ng mga sukat, gusto ko talaga ang murang caliper na ito.

Hakbang 2: Bumuo ng MCU-radio Subsystem

Ikonekta ang mga maiikling wire sa mga pin ng MCU: 10, 11, 12, 13; isang daluyan ng haba na kawad upang i-pin2.

Magdagdag ng mahaba (4-5 pulgada) sa mga I / O na pin, ng MCU, upang magamit (mga pin: 3-9). Gumamit ako ng 30 AWG gauge at iba't ibang kulay para sa mga peripheral na uri. Ang maliit na diameter na kawad na ito ay may kakayahang hawakan ang mga signal na mas mababa sa 100 milliamp, ngunit ito ay maraming maliit at sapat na masunurin (at lubos na inirerekomenda) upang madali ang masikip na pagpupulong.

Ikonekta din ang isang bakuran at isang mga wire ng Vcc (Gumamit ako ng 26ga, sila ang mga asul sa mga larawan). Ang kawad na ito ay nagdadala ng mas kasalukuyang kasalukuyang kaya gumamit ng isang malaking sukat upang mabawasan ang pagbagsak ng boltahe (at potensyal na radiation radiation signal).

Ikonekta ang MCU sa board na RFM-69. Ang lahat maliban sa mahabang mga wires ay pupunta rito.

Tiklupin ang radio board pababa sa board ng MCU. Dapat walang mga shorts sa pagitan ng mga board. Kung lilitaw na maging isang tunay na potensyal ng isang maikling paggamit ng isang namagitan na piraso ng tape o plastic sheet.

Idagdag ang antena wire (22-24ga. 80mm) sa radio board, tulad ng nakikita sa larawan.

Hakbang 3: Pagsubok sa Pag-unlad

Para sa iyong pagpapatupad ng mga yunit na ito maaari mong laktawan ang seksyong ito. Para sa mga interesado nagbibigay ito ng kaunting impormasyon sa kung paano ako nakarating doon.

Ang isang length haba ng alon para sa 915MHz ay 82mm. Iminumungkahi ng tutorial ng Sparkfun.com na gumamit ng 78mm. Naiintindihan ko na sinabi ng antenna tech kapag ang antena ay nasa loob ng isang ½ haba ng daigdig na ground ground ang iyong antena ay kikilos tulad nito ~ 5% mas mahaba kaysa dito. Tulad ng para sa 915Mhz na magiging mas mababa sa isang paa at karaniwang pinapatakbo mo ang yunit na ito na mas mataas mula sa lupa kaysa doon, tinatanggal ko ang haba ng 78mm na ito. Mayroong gayunpaman iba pang mga kadahilanan na maaaring maging sanhi ng mga katulad na epekto na itinuturing na matalino na gumamit ng mas mababa kaysa sa eksaktong ¼ haba ng alon. Nakompromiso ko at pinutol ang aking mga wire ng antena sa kabuuang 80mm (kasama ang seksyon na dumadaan sa PCB). Gamit ang wastong kagamitan sa pagsubok mas mahusay mong ma-optimize ang haba ng iyong antena para sa iyong yunit, ngunit ang inaasahan kong maliit na pagpapabuti lamang.

Matapos ang mga pag-aayos nakuha ko ang tungkol sa 250m max saklaw na may ilang mga hadlang. Higit pa sa sinabi na 150m ang oryentasyon at posisyon ng antena ay naging mas at mas mahalaga.

Nang gumamit ako ng isang buong dipole type na pagsasaayos ng antena (isang patayong 80mm na aktibong elemento sa tapat ng isang pababang 80mm ground wire element) para sa isang yunit na nakuha ko, na may posisyon sa pagsubok at error, hanggang sa 400 metro na may maraming mga puno at isang bahay sa pagitan, at solidong 2-way comm sa ½ ang distansya na iyon anuman ang posisyon ng orientation ng mga remote unit.

Hakbang 4: Ihanda ang Project Box

Ang pagtatayo ng proyektong ito gamit ang isang maliit na kahon ay medyo mahirap. Mayroon akong karanasan sa pagbuo ng maraming mga pasadyang elektronikong gizmo para sa mga proyekto sa bahay, industriya, at aerospace. Maaaring gamitin ng baguhan ang isang mas malaking kahon ng lalagyan, na ginagawang mas madali ang konstruksyon. Pagkatapos ng lahat ito ay kasiyahan na hinahanap namin, hindi pagkabigo. BTW, maaari mong mapansin ang mga menor de edad na pagkakaiba sa mga larawan ng mga yunit na aking itinayo.

Linisin ang marami sa loob ng kahon. Gumamit ng isang pait o X-acto na kutsilyo upang putulin ang dalawang tadyang sa kanan at isa sa kaliwa. (tingnan ang larawan sa loob ng isang kahon bago at pagkatapos)

Painitin ang dulo ng isang X-acto o kutsilyo na kutsilyo (para sa ~ 15 segundo gamit ang isang mas magaan) at putulin ang isang malaking poste, sa loob ng kaso, at ibababa ang dalawa pa hanggang sa 1/8 pulgada. Sa sandaling na-mount ko ang switch natunaw ko ang dalawang post na sapat upang hawakan ang switch sa lugar.

Gumamit ako ng masking tape sa kahon upang markahan ang mga lokasyon ng butas. Tingnan ang mga larawan sa itaas.

Upang mapanatili ang pagbabarena ng mga butas sa marka, una kong minarkahan ang mga spot na may punto ng isang dart, pagkatapos ay drill ang lahat ng mga lokasyon na may isang 1/16 na bit, pagkatapos ay sa wakas ay drill ang bawat butas sa nais nitong laki.

Mag-drill ng mga butas para sa mga pindutan, audio at LED sa kaso. Ang dalawang butas para sa pangunahing LEDs, sa tuktok, ay 13/64 "(5mm) at 10mm mula sa gilid. Ang mga butas para sa audio (beep-buzzer) at ang opsyonal na "On" na humantong ay 1/8 "(3mm). 10mm ang mga ito mula sa itaas. Ang maliit na humantong ay 7mm mula sa gilid. Ang butas ng audio ay nakasentro sa tabi-tabi. Ang mga butas para sa mga pindutan, sa gilid, ay 9/16 "(3.5mm). Ang isang pindutan ay 10mm mula sa itaas, ang iba pang 20mm. I-beveled ko ang loob ng mga butas ng pindutan, sa pamamagitan ng kamay, na may 1/4 "drill bit, upang matulungan matiyak na ang mga pindutan ay hindi ma-stuck down kapag pinindot.

Kung gumagamit ka ng isang phono jack para sa mga panlabas na headphone o speaker, kailangan mong buksan ang dati nang mayroon nang butas sa ibaba hanggang 15/64”. Ang materyal dito ay medyo makapal at simpleng sinusubukang i-drill ito ay magreresulta sa isang butas na masyadong malapit sa gilid. Kaya, unang mag-drill ng isang 1/16 hole, kasama ang gitna nito tungkol sa isang ika-16 pulgada mula sa gilid ng mayroon nang butas. Pagkatapos palakihin ang butas na iyon ng isang 7/16 "na piraso. Gamit ang isang matalim na maliit na talim (~ Xacto) ay pinutol ang materyal upang ang dalawang magkadugtong na butas ay halos isa. Gumamit ng isang Dremel spiral rasp o isang file ng buntot ng daga upang ang mga butas ay bumubuo ng isang mahusay na bilog na butas, na ang isang drill bit ay madaling mapunta. Ang butas ay dapat na halos 15 / 64th sa puntong ito. (Mayroong isang larawan ng butas sa puntong ito) Ngayon drill ito sa isang 15/64 "na bit. Hindi ito magiging 'Kakila-kilabot' kung gumamit ka ng kaunting ¼.

Hakbang 5: Pag-attach ng Mga Peripheral na I / O Mga Bahagi

Siguraduhin kapag ang paghihinang sa loob ng mga hangganan ng kaso na hindi mo sinasadyang pahintulutan ang anumang bahagi ng bakal na hawakan at sa gayon matunaw ang isang bahagi ng kahon, lalo na kasama ang panlabas na gilid nito.

Ang mga pindutan

Tack down ang mga pindutan na may isang maliit na halaga ng pandikit habang pinoposisyon ang mga ito. Ang mainit na pandikit ay OK, ang manipis na pandikit (tulad ng sobrang pandikit) ay maaaring pumasok sa pindutan na ginagawa itong hindi mapatakbo. Tandaan na tinanggal ko ang isang binti sa bawat isa sa mga pindutan (kalabisan, hindi ako kumokonekta sa); baluktot ang mga ito sa gayon hindi sila masyadong nakalabas; at konektado ang dalawang mas mababang pin sa pagitan ng mga pindutan. Ang mga pindutan ay nakatayo tulad ng ang panloob na konektadong mga binti ay pahalang na magkasalungat sa bawat isa.

Bend ang mga lead ng 3mm "on / off" LED upang maaari itong maiugnay sa Btn1, ang cathode nito ay pupunta sa ground side. Ito na marahil ang pinakamahirap na isyu sa pagpupulong.

Markahan ang gilid ng mga LED sa tabi ng pulang anod. Gupitin ang dalawang anode (sa labas) ay humantong sa halos ¼ pulgada. i-orient ang mga ito sa markang (pula) na humantong. Iwanan ang haba ng gitna nangunguna, Sa paglaon ay baluktot sila upang kumonekta sa ilalim ng lupa ng mga pindutan. Sumangguni sa mga larawan.

Ikabit ang mga resisters.

Huwag lamang gamitin ang mga resisters ng halaga na ginawa ko para sa mga LED. Binili ko ang aking mga LED higit sa isang taon na ang nakalilipas, hindi eksakto ang nakalista sa itaas. Tulad ng kahusayan sa LED na magkakaiba-iba, subukan ang mga halaga ng resister para magamit sa iyong mga kamay na LED. Pumili ng mga resisters para sa liwanag na gusto mo na may boltahe ng drive na 3 hanggang 3.3 volts (ginustong 3.2v). Para sa isang boltahe ng suplay ng pagsubok maaari kang gumamit ng dalawang 1.5v na baterya sa serye, o isang mataas na digital na output mula sa isang 3.3v na pinapatakbo ng Arduino chip. I-verify na nakakakuha ka ng isang mahusay na totoong Dilaw kapag nagmamaneho ng parehong pula at berdeng mga elemento. I-trim at solder ang mga resisters sa mga LED na katulad ng nakikita sa mga larawan.

Sa isang yunit, gumamit ako ng isang Popsicle stick bilang isang spacer sa paligid ng dalawang pangunahing mga LED upang hindi sila gaanong dumikit. Mahigpit na ito ay isang personal na kagustuhan. Mayroon itong negatibong epekto sa pagbawas ng mabisang ningning / pagtingin sa anggulo ng mga LED na ito.

Maglagay ng ilang pandikit kasama ang panlabas na gilid ng buzzer at idikit ito sa pagitan ng mga pangunahing LED (+ sa kanan). Ayusin ang posisyon nito upang pumila ito kasama ang butas sa kaso bago ito maayos sa lugar.

Ang on / off switch ay gaganapin sa pamamagitan ng pagkatunaw sa mga mounting post sa butas. Ginamit ko ang pinainit na tip sa isang maliit na driver ng tornilyo para dito.

Ang nut ng phono jack ay hindi nakakabit, kaya gumamit ng mainit na pandikit, sa tapat na dulo upang ma-secure ito.

Ikonekta ang ground along button at LEDs.

Maghanda ng plus at minus lead (~ 24ga. Solid) sa pamamagitan ng pagmamartilyo ng mga na-trim na dulo upang doble ang lapad ng kanilang kapal. Nagtatapos ang mga ito ay dapat na pagkatapos ay pumasok sa konektor ng baterya madali ngunit masiksik. Siyempre kung mayroon ka o maaaring makahanap ng isang inter connect cable na inilaan upang i-mate sa iyong baterya kung gayon sa pamamagitan ng lahat ng paraan ay gamitin iyon.

I-wire ang on / off switch, phono jack, buzzer at mga wire ng kuryente. Sumangguni sa naunang diagram ng mga kable.

Mayroon akong isang maliit na capacitor sa kabuuan ng mga koneksyon sa phono. Maaari itong iwanang out dahil ito ay umalis sa isang masikip na magkasya. Ang layunin nito ay upang maiwasan ang mababang antas ng hum sa output.

Matapos ang mga pindutan (pati na rin ang on / off switch at phono jack) ay ganap na wired up at soldered, mainit na pandikit ang mga ito sa lugar upang hindi makagalaw kahit na matapos ang malawak na paggamit.

Hakbang 6: Huling Kumpletong Assembly

Panahon na upang kumonekta sa sub-system ng MCU-radio sa kaso sa mga aparatong I / O.

Ikonekta ang subsystem ng MCU-Radio.

Gupitin ang mga wire kung kinakailangan, naiwan ang sapat na pag-play sa kanila upang ang pagpupulong ng subsystem ay maaaring wala sa paraan na sapat upang payagan ang paghihinang sa iba pang mga dulo ng mga wire.

Siguraduhing ikonekta ang mga wire sa pangunahing LED sa tamang mga pula / berde at lalo na tama ang kaliwa / kanang relasyon. Ang mga LED ay baligtad pakaliwa pakanan habang tinitingnan mo sa loob ng kaso kung paano mo hinawakan at ginagamit ang tagapagbalita. (maliban kung balak mong gamitin ang mga yunit na may kabaligtaran na nakaharap sa iyo, tulad ng isang taong kaliwa na tao ay maaaring mag-ingat na gawin).

Ilipat ang subsystem ng MCU-Radio sa lugar at Pindutin ito pababa, natitiklop na mga wire kung kinakailangan, sa kaso; suriin upang makita na walang mga shorts na ginagawa. Maglagay ng isang piraso ng electrical tape sa ibaba nito kung kinakailangan.

Maaari mong i-program muli ang yunit na ito habang tipunin tulad ng nakikita sa susunod na seksyon, na may isang pansamantalang nakakabit na FDDI sa pamamagitan ng maikling cable. Tiyaking ang antas ng Vcc mula sa USB download cable ay 3.3v, Hindi 5v!

Ikabit ang baterya, i-slide ang likod at subukan ito, dahil na-download mo na ang software dito. Mag-ingat na huwag hayaang ang pagpindot ng baterya sa pindutan ng pag-reset ng MCU board.

Ang BTW, isang bateryang 300mah ay dapat tumagal ng halos 12 oras na halaga ng operasyon, bago kailanganing muling ma-recharge.

Hakbang 7: Ang Mga Tampok at Pagpapatakbo ng Software at Device

Ang iba pang pangunahing bahagi ng proyektong ito, kung saan nakasalalay ang operasyon nito, ay ang software program. Ngunit nagawa ko na lahat, kaya hindi mo na kailangang.

Madali kang makakahanap ng mga tagubilin para sa pag-download ng sketch sa isang Pro mini Arduino sa ibang lugar. Itakda ang iyong Arduino IDE para sa tamang aparato at dalas ng pagpapatakbo, kung hindi ka makakakuha ng masamang audio at marahil maling pag-uugali. Siguraduhing gumamit ng isang USB-TTL converter na may 3.3v (hindi 5v) Ang yunit ng sarili nito ay dapat na patayin. Maaari mong makita na naglagay ako ng isang tamang anggulo header sa dulo ng pag-download cable at pagkatapos ay ipinasok ito sa mga nauugnay na butas sa MCU board at hayaang mag-hang ang yunit mula dito, mapanatili ang isang sapat na mahusay, subalit pansamantala, na koneksyon.

Kailangan mo ring i-install ang silid-aklatan para sa RMF69; tingnan ang "Pag-install ng RFM69 Library" sa pahina na ito.

Mag-edit nang naaangkop (tingnan ang segment ng code sa ibaba), i-compile at i-download ang nakalakip na Two_bit_Comm sketch.

// !!!! Mga address para sa node na ito. REVERSE THE IDs FOR THE SECOND NODE !!!!

#define MYNODEID 1 // My node ID (0 to 255) #define TONODEID 2 // Destination node ID (0 to 254, 255 = broadcast)

Sinasamantala ng software ang 'H' mataas na bersyon ng kuryente ng mga module ng radyo, sa pamamagitan ng paunang paggamit ng isang katamtamang lakas, at pagkatapos ay hindi ito makakakuha ng isang pagkilala pabalik na sinusubukan nito ng pinakamataas na lakas. Hindi ko alam ngunit aasahan kong ang operasyon na ito ay hindi magpapakita ng isang problema kung ang isa ay gagamit ng hindi mataas na bersyon ng kapangyarihan ng mga radyo.

Operasyong Dokumentasyon

Initialization, sa Power-Up:

Kapag nag-restart ang isang yunit, pinasimulan nito ang lahat ng kanyang hardware at software at ipinapadala ang mga setting ng Mode at Pagpipilian sa iba pang yunit, pinapanatili silang naka-sync. Mayroong isang solong maikling beep at pagkatapos kung ang paunang komunikasyon na ito ay magtagumpay mayroong isa pang beep at isang berdeng ilaw na naiilawan. Kung sa puntong ito ang komunikasyon ay nabigo walang pangalawang beep at isang pulang ilaw ang naiilawan. Kung nabigo ang komunikasyon malamang ang ibang unit ay wala sa saklaw, pinapatay o wala sa baterya. Maramihang mga pagsubok muli at isang pagtaas sa maximum na lakas ng paghahatid ay tinangka bago matanggap ang kabiguan.

Mode 1 - 10-20 Type Comm

• Kamusta
• Kailangan ng tulong
• TULONG!
• Tapos na? Nakahanda nang umalis ?
• Nasaan ka ?
• Tawagan mo ako.
• Paki-ulit

Natukoy din ang mga naaangkop na kombensyon sa pagtugon. Kasama ang mga tugon na "Uri ng lugar" at "Uri ng seksyon" sa "Nasaan ka?" mga hiling.

Dapat pansinin na kailangan mong maging mapagpasensya kapag ang unit ay nagpapakita ng isang tugon, dahil ang pagpindot sa pindutan sa oras na iyon ay hindi papansinin.

Mode 2 - pinapayagan ang isang form ng Morse Code Communication

Ang parehong solong key at two-key style ay suportado.

Ang nakalakip na dokumento na "Two_bit_Comm_user_Manual" ay sumasaklaw sa buong mga detalye ng pagpapatakbo ng pagpapatakbo na sinusuportahan ng software.