Pattern ng radyasyon ng ESP8266: 7 mga hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang ESP8266 ay isang tanyag na module ng microcontroller sapagkat maaari itong maiugnay sa internet sa pamamagitan ng onboard WiFi. Nagbubukas ito ng maraming mga pagkakataon para sa hobbyist na gumawa ng mga remote control gadget at mga IoT device na may minimum na labis na hardware. Maginhawa, karamihan sa mga module ay nagsasama ng isang antena, alinman sa isang naka-print na circuit na inverted na uri ng F o isang ceramic chip. Pinapayagan din ng ilang mga board ang isang panlabas na antena na mai-plug in para sa sobrang saklaw. Karamihan sa atin ay pamilyar sa mga quirks ng radyo, TV o kahit mga antena ng cell phone. Matapos maingat na ayusin ang posisyon ng antena o itakda, maingay ang signal tulad ng paglayo mo at pag-upo! Sa kasamaang palad, ang ESP8266 na isang wireless na aparato, maaaring magpakita ng katulad na antisocial na pag-uugali. Ang isang paraan ng pagsukat ng pattern ng radiation ng ESP8266 ay ipinaliwanag sa Instructable na ito gamit ang lakas ng signal ng RSSI na iniulat ng modyul. Maraming uri ng antena ang nasubok at ang matamis na lugar na na-highlight para sa bawat bersyon. Ang isang maliit na stepper motor ay ginagamit upang paikutin ang module na ESP8266 sa pamamagitan ng 360 degree sa loob ng 30 minuto at isang average na pagbabasa ng RSSI na sinusukat bawat 20 segundo. Ang data ay ipinadala sa ThingSpeak, isang libreng serbisyo ng pagsusuri ng IoT na nag-chart ng mga resulta bilang isang polar plot mula sa kung saan maaaring malutas ang direksyon ng maximum na signal. Ang prosesong ito ay paulit-ulit para sa maraming mga oryentasyon ng module na ESP8266.

Mga gamit

Ang mga bahagi para sa proyektong ito ay madaling makita sa internet mula sa mga tagapagtustos tulad ng eBay, Amazon atbp kung wala pa sa iyong junk box.

28BYJ48 5V stepper motor ULN2003 driver board Arduino UNO o katulad na mga module ng ESP8266 para sa pagsubok External antenna USB power supply Arduino IDE at ThingSpeak account Sundries - plastic tube, wire, Blu tak

Hakbang 1: Pangkalahatang-ideya ng System

Ang isang Arduino Uno ay ginagamit upang himukin ang stepper motor sa pamamagitan ng isang buong pag-ikot sa loob ng 30 minuto. Tulad ng motor na tumatagal ng mas kasalukuyang kaysa magagamit mula sa Uno, ang ULN2003 driver board ay ginagamit upang matustusan ang sobrang kasalukuyang motor. Ang motor ay na-screw down sa isang piraso ng kahoy upang magbigay ng isang matatag na platform at isang haba ng plastic tube na itinulak papunta sa motor spindle na gagamitin para sa pag-mounting ng module sa ilalim ng pagsubok. Kapag ang Uno ay pinalakas, ang motor spindle ay gumagawa ng isang buong pag-ikot tuwing 30 minuto. Ang isang module na ESP8266 na naka-program upang sukatin ang lakas ng signal ng WiFi, RSSI, ay naka-stuck sa plastic tube upang ang module ay gumawa ng isang buong pag-ikot. Tuwing 20 segundo, ang ESP8266 ay nagpapadala ng lakas ng senyas sa pagbabasa sa ThingSpeak kung saan ang signal ay naka-plot sa mga coordinate ng polar. Ang pagbabasa ng RSSI ay maaaring mag-iba sa pagitan ng mga tagagawa ng chip ngunit sa pangkalahatan ay namamalagi sa pagitan ng 0 at -100 sa bawat yunit na naaayon sa 1dBm ng signal. Tulad ng pag-ayaw ko sa pagharap sa mga negatibong numero, isang pare-pareho na 100 ang naidagdag sa pagbabasa ng RSSI sa balangkas ng polar upang ang mga pagbasa ay positibo at mas mataas ang mga halaga na nagpapahiwatig ng isang mas mahusay na lakas ng signal.

Hakbang 2: Stepper Motor

Ang 28BYJ48 stepper motor ay gaanong na-screw down sa isang piraso ng kahoy upang magbigay ng katatagan. Mga 8 pulgada ng 1/4 plastic tube ang nakadikit sa stepper motor spindle para sa pag-mount ng module sa ilalim ng pagsubok. Ang Uno, driver board at motor ay naka-wire tulad ng nailarawan nang maraming beses sa internet. Ang isang maikling sketch sa file ay na-flash sa Uno upang ang tubo ay paikutin ang isang buong bilog tuwing 30 minuto kapag pinalakas.

Ang sketch na ginamit upang paikutin ang motor ay nakalista sa text file, walang rebolusyonaryo dito.

Hakbang 3: Pagsubok ng ESP8266

Ang mga module para sa pagsubok ay unang na-flash gamit ang isang sketch na nagpapadala ng pagbabasa ng RSSI sa ThingSpeak bawat 20 segundo para sa isang buong rebolusyon ng stepper motor. Tatlong oryentasyon ang naitinalaga para sa bawat modyul na tinukoy ng pagsubok A, B at C. Sa posisyon A, ang module ay naka-mount sa tubo na may pinakamataas na antena. Kapag nakaharap sa antena, ang RHS ng antena ay tumuturo sa router sa simula ng pagsubok. Sa kasamaang palad, napansin ako muli ng mga negatibong numero, ang motor ay lumiliko sa pakaliwa ngunit ang balangkas ng polar ay naka-scale na anti-clockwise. Nangangahulugan ito na ang unobscured broadside ng antena ay nakaharap sa router sa halos 270 degree. Sa posisyon B, ang module ay naka-mount nang pahalang sa tuktok ng tubo. Ang mga puntos ng antena sa router tulad ng sa pagsubok A sa simula ng pagsubok. Panghuli, ang module ay nakaposisyon tulad ng sa pagsubok A at pagkatapos ang module ay baluktot ng paikot na 90 degree at naka-mount upang bigyan ang posisyon ng pagsubok C.

Ibinibigay ng text file ang kinakailangang code upang maipadala ang data ng RSSI sa ThingSpeak. Kailangan mong magdagdag ng iyong sariling mga detalye sa WiFi at API key kung gagamit ka ng ThingSpeak.

Hakbang 4: Baligtad na Mga Resulta ng F Naka-print na Circuit

Ang unang module na sinubukan ay nagkaroon ng isang paikot-ikot na naka-print na circuit antena na kung saan ay ang pinaka-karaniwang uri dahil ito ang pinakamurang paggawa. Ipinapakita ng plot ng polar kung paano nagbabago ang lakas ng signal habang umiikot ang module. Tandaan na ang RSSI ay batay sa isang sukatan ng pag-log at sa gayon ang pagbabago ng 10 mga yunit ng RSSI ay isang 10 beses na pagbabago sa lakas ng signal. Subukan ang A na may antena sa tuktok ng module na nagbibigay ng pinakamataas na signal. Gayundin, ang pinakamahusay na posisyon ay kapag ang PCB track ay nakaharap sa router. Ang mas masahol na mga resulta ay nangyayari sa pagsubok B kung saan mayroong maraming kalasag mula sa iba pang mga bahagi sa pisara. Ang Test C ay naghihirap din mula sa proteksyon ng sangkap ngunit may ilang mga posisyon kung saan ang track ng PCB ay may isang malinaw na landas sa router. Ang pinakamahusay na paraan upang mai-mount ang module ay ang pinakamataas na antena na may PCB track na nakaharap sa router. Sa kasong ito, maaari nating asahan ang isang lakas ng signal ng humigit-kumulang 35 na mga yunit. Ang mga hindi optimum na posisyon ay madaling mabawasan ang lakas ng signal ng isang salik na sampu. Karaniwan, ang module ay mai-mount sa isang kahon para sa parehong pisikal at proteksyon sa kapaligiran, maaari nating asahan na babawasan pa nito ang signal … Isang pagsubok para sa hinaharap.

Ang ThingSpeak ay nangangailangan ng kaunting code upang maisaayos ang data at gawin ang mga polar plots. Maaari itong matagpuan sa naka-embed na file ng teksto.

Hakbang 5: Mga Resulta ng Ceramic Chip

Ang ilang mga module ng ESP8266 ay gumagamit ng ceramic chip para sa antena sa halip na ang naka-print na circuit track. Wala akong ideya kung paano gumagana ang mga ito maliban sa mataas na dielectric pare-pareho ng ceramic marahil ay nagbibigay-daan para sa isang pag-urong sa pisikal na laki. Ang bentahe ng chip Antenna ay isang mas maliit na bakas ng paa sa gastos ng gastos. Ang mga pagsubok sa lakas ng signal ay paulit-ulit sa isang module na may ceramic chip antena na nagbibigay ng mga resulta sa larawan. Nagpupumilit ang chip antena na makamit ang isang lakas na signal na higit sa 30 kumpara sa 35 sa disenyo ng PCB. Marahil ang laki ay mahalaga pagkatapos ng lahat? Ang pag-mount ng module na may pinakamataas na maliit na tilad ay nagbibigay ng pinakamahusay na paghahatid. Gayunpaman sa Test B kasama ang board na naka-mount nang pahalang, maraming kalasag mula sa iba pang mga bahagi sa board sa ilang mga posisyon. Sa wakas sa Test C may mga posisyon kung saan ang maliit na tilad ay may isang malinaw na landas sa router at iba pang mga oras kapag may sagabal mula sa iba pang mga bahagi ng board.

Hakbang 6: Mga Resulta ng Omni Directional Antenna

Ang module ng ceramic chip ay may pagpipilian na ikonekta ang isang panlabas na antena sa pamamagitan ng isang konektor sa IPX. Bago magamit ang konektor, dapat ilipat ang isang link upang ipagpalit ang signal path mula sa chip patungo sa IPX socket. Napatunayan nitong medyo madali sa pamamagitan ng paghawak ng link sa mga tweezer at pagkatapos ay pag-init ng link gamit ang isang panghinang na bakal. Kapag natunaw ang solder, maaaring maiangat ang link at mailagay sa bagong posisyon. Ang isa pang dab na may soldering iron ay maghinang ang link pabalik sa bagong posisyon. Ang pagsubok sa omni antena ay bahagyang naiiba. Una ang antena ay nasubok sa pamamagitan ng pag-ikot nito nang pahalang. Susunod ang antena ay na-click sa isang posisyon ng 45 degree at nasubukan. Sa wakas ang isang balangkas ay ginawa gamit ang patayong antena. Sa nakakagulat, ang mas masahol na posisyon ay isang patayong posisyon para sa antena lalo na't ang mga antena ng router ay patayo at sa isang katulad na eroplano. Ang pinakamagandang posisyon ay kasama ang antena sa pagitan ng pahalang at 45 degree na may anggulo ng pag-ikot ng halos 120 degree. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, umabot sa 40 ang lakas ng signal, isang makabuluhang pagpapabuti sa orihinal na antena ng chip. Ipinapakita lamang ng mga plots ang kaunting pagkakahawig sa mga magagandang simetriko na donut diagram na ipinakita sa mga librong teksto para sa antennae. Sa katotohanan, maraming iba pang mga kadahilanan, kilala at hindi alam, nakakaimpluwensya sa lakas ng signal na gumagawa ng pang-eksperimentong pagsukat sa pinakamahusay na paraan upang subukan ang system.

Hakbang 7: Ang Optimum na Antenna

Bilang isang pangwakas na pagsubok, ang omni directional antena ay itinakda ng 45 degree sa posisyon ng pinakamataas na lakas ng signal. Sa oras na ito ang antena ay hindi paikutin ngunit naiwan sa datalog ng 30 minuto upang magbigay ng ideya ng pagkakaiba-iba ng pagsukat. Ipinapahiwatig ng balangkas na ang pagsukat ay matatag sa loob ng +/- 2 mga unit ng RSSI. Ang lahat ng mga resulta na ito ay kinuha sa isang pamilyang abala sa electrically. Walang pagtatangka na ginawa na patayin ang mga teleponong DECT, mga oven sa microwave o iba pang mga aparatong WiFi at Bluetooth upang mabawasan ang ingay sa elektrisidad. Ito ang totoong mundo … Ipinapakita ng Makatuturo na Ito kung paano sukatin ang pagiging epektibo ng antennae na ginamit sa ESP8266 at mga katulad na modyul. Ang isang naka-print na antena ng track ay nagbibigay ng isang mas mahusay na lakas ng signal kumpara sa isang chip antena. Gayunpaman, tulad ng inaasahan, ang isang panlabas na antena ay nagbibigay ng pinakamahusay na resulta.