RF-Modul - Sender & Empfänger

Was ist ein RF-Modul?

Im Allgemeinen hat der Entwickler drahtloser Systeme zwei übergeordnete Einschränkungen: Er muss über eine bestimmte Entfernung arbeiten und eine bestimmte Menge an Informationen innerhalb einer Datenrate übertragen. Die HF-Module sind sehr klein dimensioniert und haben einen weiten Betriebsspannungsbereich, d. H. 3 V bis 12 V.

Grundsätzlich sind die HF-Module 433 MHz HF-Sende- und Empfangsmodule. Der Sender zieht beim Senden von logischer Null keine Energie, während die Trägerfrequenz vollständig unterdrückt wird, wodurch im Batteriebetrieb eine erheblich geringe Energie verbraucht wird. Wenn eine Logik gesendet wird, ist der Träger mit einer 3-Volt-Stromversorgung vollständig auf etwa 4,5 mA eingeschaltet. Die Daten werden seriell vom Sender gesendet, der vom abgestimmten Empfänger empfangen wird. Sender und Empfänger sind zur Datenübertragung ordnungsgemäß mit zwei Mikrocontrollern verbunden.

Merkmale des RF-Moduls:

• Empfängerfrequenz 433MHz
• Empfängertypische Frequenz 105Dbm
• Empfängerversorgungsstrom 3,5mA
• Energieeffizient
• Betriebsspannung des Empfängers 5V
• Senderfrequenzbereich 433,92 MHz
• Versorgungsspannung des Senders 3V ~ 6V
• Senderausgangsleistung 4V ~ 12V

Hauptfaktoren, die die Leistung des RF-Moduls beeinflussen ::

Im Vergleich zu anderen Hochfrequenzgeräten hängt die Leistung eines HF-Moduls von mehreren Faktoren ab, z. B. durch Erhöhen der Sendeleistung wird eine große Kommunikationsentfernung erfasst. Dies führt jedoch zu einem hohen Stromverbrauch des Sendegeräts, was zu einer kürzeren Lebensdauer der batteriebetriebenen Geräte führt. Wenn Sie dieses Gerät bei höherer Sendeleistung verwenden, werden auch andere HF-Geräte gestört.

4 Anwendungen:

• Drahtlose Sicherheitssysteme
• Autoalarmanlagen
• Fernbedienungen
• Sensorberichterstattung
• Automatisierungssysteme

3 HF-Module

1. 433 MHz HF-Sender und -Empfänger:

In vielen Projekten verwenden wir HF-Module zum Senden und Empfangen der Daten, da sie ein hohes Anwendungsvolumen aufweisen als IR. HF-Signale werden im Sender und Empfänger übertragen, auch wenn ein Hindernis vorliegt. Es arbeitet mit einer bestimmten Frequenz von 433 MHz.

Der HF-Sender empfängt serielle Daten und sendet über eine Antenne, die an die 4 angeschlossen ist, an den Empfänger^thPin des Senders. Wenn die logische 0 an den Sender angelegt wird, befindet sich keine Stromversorgung im Sender. Wenn Logik 1 an den Sender angelegt wird, ist der Sender eingeschaltet und es liegt eine hohe Stromversorgung im Bereich von 4,5 mA mit 3 V Spannungsversorgung vor.

Video auf 433 MHz HF-Sender und -Empfänger:

Eigenschaften von HF-Sender und -Empfänger:

1. Empfängerfrequenz: 433 MHz
2. Empfängertypische Empfindlichkeit: 105Dbm
3. Empfängerstromversorgung: 3,5mA
4. Betriebsspannung des Empfängers: 5V
5. Energieeffizient
6. Senderfrequenzbereich: 433,92 MHz
7. Versorgungsspannung des Senders: 3V ~ 6V
8. Ausgangsleistung des Senders: 4 ~ 12 dBm

Es hat viele Anwendungen in verschiedenen Bereichen wie Fernbeleuchtung, Fern-RFID, drahtlose Alarm- und Sicherheitssysteme usw.

HF-Senderschaltung:

HF-Senderschaltung

HF-Empfängerschaltung:

HF-Empfängerschaltung

zwei. XBee-Modul:

Was ist das XBee-Modul?

XBee-Module sind drahtlose Kommunikationsmodule, die auf dem ZigBee-Standard basieren. Es verwendet das IEEE 802.15.4-Protokoll. ZigBee-Standards sind Standards mit einem Bereich zwischen Bluetooth und WIFI. Sie sind im Grunde RF-Module. Drahtlose Technologie kann ohne die richtige Kombination von Fachwissen und Ressourcen eine Herausforderung sein. Der XBee ist eine Anordnung modularer Produkte, die die Bereitstellung drahtloser Technologie einfach und kostengünstig machen. Das Modul kann bis zu 100 Fuß in Innenräumen oder 300 Fuß im Freien kommunizieren. Es kann als serieller Ersatz verwendet werden oder Sie können es in einen Befehlsmodus versetzen und für eine Vielzahl von Broadcast- und Mesh-Netzwerkoptionen konfigurieren. Die XBee-Module bieten drahtlose Konnektivität zu Geräten.

XBee- und XBee-PRO-RF-Module sind eingebettete Lösungen, die eine drahtlose Endpunktverbindung zu Systemen ermöglichen. XBee-Module sind für Anwendungen mit erweiterter Reichweite vorgesehen und für Anwendungen mit hohem Durchsatz vorgesehen, die eine geringe Latenz und ein vorhersagbares Kommunikations-Timing erfordern. Und sie sind ideal für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch und geringen Kosten.

Das sehr beliebte XBee-Modul ist 2,4 GHz von Digi. Diese Module ermöglichen eine sehr zuverlässige und grundlegende Kommunikation zwischen Mikrocontrollern, PCs, Systemen und Support-Punkt-zu-Punkt- und Mehrpunkt-Netzwerken.

Funktionen des XBee-Moduls:

• Kompletter HF-Transceiver
• Onboard-Datenverschlüsselung
• Automatische Kollisionsvermeidung
• Geringer Stromverbrauch
• Breite Betriebsspannung 1,8-3,6 Volt
• Betriebsfrequenz: 2,4-2,483 GHz
• Programmierbare Ausgangsleistung und hohe Empfindlichkeit
• Datenrate 1,2-500 kbps

Das Transceiver-Modul bietet ein komplettes HF-Subsystem, mit dem Daten mit bis zu 500 Kbit / s von jeder Standard-CMOS / TTL-Quelle gesendet und empfangen werden können. Umfangreiche Hardwareunterstützung für Paketverarbeitung, Informationspufferung, Burst-Übertragung und Implikation der Verbindungsqualität wird bereitgestellt. Die automatische Kollisionsvermeidung wird zusätzlich mit klaren Kanalauswertungsfunktionen bereitgestellt. Die Module sind ideal für batteriebetriebene Anwendungen.

So funktioniert das XBee-Modul:

Aus der folgenden Schaltung haben wir zwei 2,4-GHz-XBee-Transempfängermodule für zwei Computer verwendet. Die Anbindung der XBee-Module erfolgt über den Level-Shifter-IC MAX232 (siehe Abbildung). Die Module werden von einer integrierten geregelten 3,3-V-Stromversorgung gespeist, die den Spannungsbedarf des Geräts erfüllt, indem der 3,3-V-Regler gespeist wird, nachdem die 5 V vom Regler bezogen wurden. Um die Aufmerksamkeit des Empfängercomputers auf die vom Sendercomputer empfangene Nachricht zu lenken, wird ein akustisches Signaltonsystem vom MAX232-Senderstift, der durch ein Paar Transistoren Q1 und Q2 (BC547) zweimal ordnungsgemäß invertiert wurde, mit einem 555 monostabilen Multi verbunden -Vibrator durch seinen Auslösestift2. Während also eine Nachricht am Sender-Pin des MAX232 empfangen wird, erreicht sie auch die Basis des Q1, wodurch der monostabile Multi-Vibrator-Timer 555 ausgelöst wird, um von Pin3 einen Summerton auszugeben.

Daher lenkt es die Aufmerksamkeit des Empfängercomputers, auf die Nachricht zu antworten. R6, RV1, C10 bilden die Zeitkonstante des monostabilen Zeitgebers 555 für die Dauer des Summertons bei jedem Drücken einer Tastaturtaste durch den Absender. Es ist auch vorgesehen, die Zeitkonstante durch Variieren des RV1 zu ändern, um es dem Empfänger anzupassen.

3. 3-poliges HF-Modul:

Wie funktioniert das 3-polige HF-Modul beim Senden der geheimen Informationen?

Wir können die 3-poligen HF-Module direkt an die Steuerung anschließen, ohne dass ein Codierer und Decodierer erforderlich ist. Die Funktionsweise der 3-poligen HF-Sende- und Empfangsmodule ist beim Senden / Transformieren der geheimen Informationen wie folgt.

Funktionsweise des HF-Sendermoduls:

Von der Schaltung ist die Stromversorgung + 5V mit den 40 Pins des Mikrocontrollers verbunden, und die Masse ist mit dem 20. Pin verbunden. Hier haben wir zwei Schalter, die ordnungsgemäß mit dem Mikrocontroller verbunden sind und bis zu 5 V ziehen, und diese beiden Schalter bilden den Eingabebefehl für den Mikrocontroller. Wir haben auch ein LCD-Display zur Anzeige der zu übertragenden Daten. Wir haben auch eine Anordnung für eine Computertastatur, die für positive und negative Teile von der Uhr und dem Datenstift angeschlossen wird, die als Eingabe für den Mikrocontroller von der Ausgabe der Tastatur verbunden sind und die Daten letztendlich auf dem LCD angezeigt werden. Wir haben auch eine HF-Sender . Es hat eine VCC-Versorgung, GND. Der Daten-Pin geht an den Mikrocontroller. Das Programm ist so geschrieben, dass wir durch entsprechende Bedienung zunächst die Tastatur aktivieren. Sobald die Tastatur durch Drücken der Tasten aktiviert wurde, kann die Tastatureingabe erfolgen, die auf dem LCD angezeigt wird. Wenn es gegen Codes zwischen 0 und 9 gesendet werden muss, wird dies auf dem LCD angezeigt. Hier rückt jede Presse gemäß dem Code von 0 auf 9 vor, und wenn wir einen der Druckknöpfe zum Senden drücken, wird er über eine von der Antenne übertragene Frequenz von 433 MHz an einen Mikrocontroller und dann an das HF-Sendermodul weitergeleitet.

Funktionsweise des HF-Empfängermoduls:

Auf der Empfängerseite haben wir ähnliche Anschlüsse für die Stromversorgung, wie der Mikrocontroller + 5V benötigt. Hören Sie, ähnlich wie beim Sender, dass wir zwei Drucktasten mit 10k-Pull-up-Widerständen über die 5-V-Versorgung für das HF-Modul verwenden. Wir verwenden Pin 3.0, um den Daten-Pin des RF-Moduls zu verbinden, und 1 und 2 Pins des RF-Moduls werden für GND und VCC verwendet.

Wir haben auch zwei Schaltflächen zur Auswahl des Codes und zum Empfang der Daten. Sobald die Daten vom Empfängermodul empfangen wurden, werden diese Daten demoduliert und gehen gemäß Programm zum Empfänger-Pin 10 des Mikrocontrollers. Anschließend wird die Meldung auf dem LCD-Display angezeigt.

Eigenschaften:

• Empfängerfrequenz 433MHz
• Empfängertypische Frequenz 105Dbm
• Empfängerversorgungsstrom 3,5mA
• Energieeffizient
• Betriebsspannung des Empfängers 5V
• Senderfrequenzbereich 433,92 MHz
• Versorgungsspannung des Senders 3V ~ 6V
• Senderausgangsleistung 4V ~ 12V

2 Anwendungen mit RF-Modul

1. Ferngesteuertes Roboterfahrzeug

Arbeiten:

Der Roboter ist ein sich bewegendes Fahrzeug, das für seinen Moment von einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit ferngesteuert wird. Dabei haben wir einen HT12E-Encoder verwendet, der 4-Bit-Daten in serielle Ausgabe umwandelt. Wie oben erläutert, wird dies dann dem HF-Modul zugeführt, um dasselbe zu senden, um vom Empfänger empfangen zu werden. Das HF-Modul, dessen Ausgang dem seriellen Decoder-IC HT12D zugeführt wird, dessen Ausgang dem Mikrocontroller Pin 1 bis 4 zugeführt wird. Der Mikrocontroller am Sendeende ist mit einem Satz Drucktastenschalter an seinem Port 3 des 20-poligen Mikrocontrollers AT89C2051 verbunden. Während eine bestimmte Taste gedrückt wird, wird das Programm ausgeführt, um entsprechende 4-Bit-Daten zu liefern, die dann wie oben erläutert seriell an Port 1 übertragen werden. Die so empfangenen Daten am Empfängerende von Port 1 des Mikrocontrollers.

Das Laserlicht wird vom Transistor Q1 vom Ausgang des Mikrocontroller-Pins 15 angesteuert, während der Roboterfahrzeug wird durch Betätigen der linken, rechten, vorwärts und rückwärts gerichteten Taste usw. zum Ort manövriert. Nach Erreichen der Stelle nimmt der darauf montierte Laser die Position ein, um den Strahl durch Betätigen einer bestimmten Aktionstaste zu werfen.

zwei. Robotik ohne Mikrocontroller Schaltplan:

Pin14 des Encoders HT12E erhält ein niedriges Logiksignal, da Datensignale mit negativer Logik arbeiten. Der Encoder wandelt die parallelen Signale in ein serielles Format um und überträgt sie mit einer Rate von 1 bis 10 kbps über den HF-Sender. Die Signale werden vom Decoder-IC HT12D nach dem Empfang durch den Empfänger wieder in parallele Signale decodiert. Die Signale nach dem Invertieren werden dann an den Motortreiber-IC angelegt, um den Motor anzutreiben. Durch Variieren der auf die Stifte 2, 7, 10 und 15 angewendeten Logik können die Motorrichtungen geändert werden.