Módulo RF - Transmissor e Receptor

O que é o módulo RF?

Em geral, o projetista de sistemas sem fio tem duas restrições principais: ele deve operar a uma certa distância e transferir uma certa quantidade de informações dentro de uma taxa de dados. Os módulos de RF são muito pequenos em dimensão e possuem uma ampla faixa de tensão de operação, ou seja, 3 V a 12 V.

Basicamente, os módulos de RF são módulos transmissores e receptores de RF de 433 MHz. O transmissor não consome energia ao transmitir zero lógico enquanto suprime totalmente a frequência portadora, portanto, consome energia significativamente baixa na operação com bateria. Quando uma lógica é enviada, a portadora está totalmente ligada a cerca de 4,5 mA com uma fonte de alimentação de 3 volts. Os dados são enviados em série do transmissor que é recebido pelo receptor sintonizado. O transmissor e o receptor estão devidamente interligados a dois microcontroladores para transferência de dados.

Características do Módulo RF:

• Freqüência do receptor 433 MHz
• Frequência típica do receptor 105Dbm
• Corrente de alimentação do receptor 3,5mA
• Baixo consumo de energia
• Tensão de operação do receptor 5v
• Faixa de frequência do transmissor 433,92 MHz
• Tensão de alimentação do transmissor 3v ~ 6v
• Potência de saída do transmissor 4v ~ 12v

Principais fatores que afetam o desempenho do módulo RF :

Em comparação com outros dispositivos de radiofrequência, o desempenho de um módulo de RF dependerá de vários fatores, como aumentar a potência do transmissor, uma grande distância de comunicação será obtida. No entanto, isso resultará em um alto consumo de energia elétrica no dispositivo transmissor, o que causa uma vida operacional mais curta dos dispositivos alimentados por bateria. Além disso, o uso deste dispositivo em uma potência transmitida mais alta criará interferência com outros dispositivos RF.

4 aplicativos:

• Sistemas de segurança sem fio
• Sistemas de alarme de carro
• Controles remotos
• Relatório de sensor
• Sistemas de automação

3 Módulos RF

1. Transmissor e receptor RF 433 MHz:

Em muitos projetos, usamos módulos RF para transmitir e receber os dados porque tem um alto volume de aplicações do que IR. Os sinais de RF viajam no transmissor e no receptor, mesmo quando há um obstáculo. Ele opera a uma frequência específica de 433MHz.

O transmissor de RF recebe dados seriais e os transmite para o receptor por meio de uma antena que está conectada aos 4^ºpino do transmissor. Quando a lógica 0 é aplicada ao transmissor, não há fonte de alimentação no transmissor. Quando a lógica 1 é aplicada ao transmissor, o transmissor está LIGADO e há uma alta fonte de alimentação na faixa de 4,5 mA com alimentação de tensão de 3 V.

Vídeo no transmissor e receptor RF 433 MHz:

Características do transmissor e receptor de RF:

1. Frequência do receptor: 433 MHz
2. Sensibilidade típica do receptor: 105Dbm
3. Fornecimento de corrente do receptor: 3,5 mA
4. Tensão de operação do receptor: 5V
5. Baixo consumo de energia
6. Faixa de frequência do transmissor: 433,92 MHz
7. Tensão de alimentação do transmissor: 3V ~ 6V
8. Potência de saída do transmissor: 4 ~ 12Dbm

Tem muitas aplicações em várias áreas, como controles remotos de iluminação, RFID de longo alcance, sistemas de alarme e segurança sem fio, etc.

Circuito Transmissor RF:

Circuito Transmissor RF

Circuito receptor RF:

Circuito Receptor RF

dois. Módulo XBee:

O que é o Módulo XBee?

Os módulos XBee são módulos de comunicação sem fio construídos com base no padrão Zigbee. Ele utiliza o protocolo IEEE 802.15.4. Os padrões Zigbee são padrões com uma faixa entre Bluetooth e WIFI. Eles são basicamente módulos RF. A tecnologia sem fio pode ser desafiadora sem a combinação certa de experiência e recursos. O XBee é um arranjo de produtos modulares que tornam a implantação da tecnologia sem fio fácil e econômica. O módulo pode se comunicar a até 30 metros em ambientes internos ou 300 pés em ambientes externos. Ele pode ser usado como um substituto serial ou você pode colocá-lo em um modo de comando e configurá-lo para uma variedade de opções de transmissão e rede em malha. Os módulos XBee fornecem conectividade sem fio aos dispositivos.

Os módulos RF XBee e XBee-PRO são soluções integradas que fornecem conectividade de ponto final sem fio aos sistemas. Os módulos XBee são para aplicações de alcance estendido e destinam-se a aplicações de alto rendimento que requerem baixa latência e tempo de comunicação previsível. E são ideais para aplicações de baixo consumo de energia e baixo custo.

O módulo XBee muito popular é 2,4 GHz da Digi. Esses módulos permitem uma comunicação básica e muito confiável entre microcontroladores, PCs, sistemas e redes ponto a ponto e multiponto de suporte.

Recursos do Módulo XBee:

• Transceptor RF completo
• Criptografia de dados a bordo
• Prevenção de colisão automática
• Baixo consumo de corrente
• Ampla tensão de operação 1,8-3,6 Volts
• Frequência de operação: 2,4-2,483 GHz
• Potência de saída programável e alta sensibilidade
• Taxa de dados 1,2-500 kbps

O módulo transceptor fornece um subsistema de RF completo que pode ser utilizado para transmitir e receber dados a até 500Kbps de qualquer fonte CMOS / TTL padrão. Amplo suporte de hardware é fornecido para manipulação de pacotes, armazenamento em buffer de informações, transmissões intermitentes e implicação na qualidade do link. A prevenção automática de colisões também é fornecida com recursos de avaliação de canal claros. Os módulos são ideais para aplicações alimentadas por bateria.

Como funciona o módulo XBee:

No circuito abaixo, usamos dois módulos XBee trans-receptor de 2,4 GHz para dois computadores. A interface dos módulos XBee é feita através do deslocador de nível IC MAX232, conforme mostrado na figura. Os módulos são alimentados por uma fonte de alimentação de 3,3 V regulada a bordo que atende ao requisito de tensão do dispositivo pelo regulador de 3,3 V sendo alimentado após obter os 5 V do regulador. A fim de chamar a atenção do computador destinatário para a mensagem recebida do computador remetente, um sistema de bipe de áudio é conectado ao pino do transmissor MAX232 devidamente invertido duas vezes por um par de transistores Q1 e Q2 (BC547) para um multi monoestável 555 -vibrador através de seu pino 2 de acionamento. Assim, embora qualquer mensagem seja recebida no pino do transmissor do MAX232, ela também atinge a base do Q1, resultando no disparo do temporizador multi-vibrador monoestável 555 para emitir do pino 3 um som de campainha.

Portanto, chama a atenção do computador destinatário para responder à mensagem. R6, RV1, C10 formam a constante de tempo do temporizador monoestável 555 para a duração do som da campainha toda vez que uma tecla do teclado é pressionada pelo remetente. Ele também tem uma disposição para alterar a constante de tempo variando o RV1 para se adequar à conveniência do destinatário.

3. Módulo RF de 3 pinos:

Como o módulo RF de 3 pinos funciona no envio de informações secretas?

Podemos conectar os módulos RF de 3 pinos diretamente ao controlador, não há necessidade de nenhum codificador e decodificador. O funcionamento dos módulos transmissor e receptor de RF de 3 pinos é o seguinte no envio / transformação da informação secreta.

Funcionando do Módulo Transmissor de RF:

Do circuito, a fonte de alimentação + 5V é conectada aos 40 pinos do microcontrolador, e o aterramento é conectado ao 20º pino. Aqui, temos duas chaves que estão devidamente conectadas ao microcontrolador com puxada até 5V e essas duas chaves formam o comando de entrada para o microcontrolador. Também temos um display LCD para exibir os dados a serem transmitidos. Também temos um arranjo para que um teclado de computador seja conectado para partes positivas e negativas do relógio e pino de dados que é conectado como uma entrada ao microcontrolador da saída do teclado e que os dados são finalmente exibidos no LCD. Nós também temos um Transmissor RF . Possui alimentação VCC, GND. O pino de dados vai para o microcontrolador. O programa foi escrito de forma que, por meio da operação apropriada desse trabalho, primeiro tornemos o teclado ativo. Uma vez que o teclado é ativado pressionando os botões, a entrada do teclado pode ocorrer, que é exibida no LCD. Se tiver que ser enviado contra códigos que variam de 0 a 9, isso será exibido no LCD. Aqui, cada pressionamento está avançando de acordo com o código de 0 a 9 e, finalmente, quando pressionamos um dos botões para enviá-lo, irá para um microcontrolador e, em seguida, para o módulo transmissor de RF em uma frequência de 433 MHz transmitida da antena.

Funcionando do Módulo Receptor de RF:

Na extremidade do receptor, temos conexões semelhantes para fonte de alimentação, pois o microcontrolador precisa de + 5V. Da mesma forma que o transmissor, saiba que estamos usando dois botões com resistores pull up de 10k através de alimentação de 5V para Módulo RF. Estamos usando o pino 3.0 para conectar o pino de dados do módulo RF e os pinos 1 e 2 do módulo RF são usados ​​para GND e VCC.

Também temos dois botões para a seleção do código e para o recebimento dos dados. Uma vez que os dados são recebidos pelo módulo receptor, esses dados são desmodulados e vão para o pino receptor 10 do microcontrolador de acordo com o programa. Em seguida, exibe a mensagem no visor LCD.

Características:

• Freqüência do receptor 433 MHz
• Frequência típica do receptor 105Dbm
• Corrente de alimentação do receptor 3,5mA
• Baixo consumo de energia
• Tensão de operação do receptor 5v
• Faixa de frequência do transmissor 433,92 MHz
• Tensão de alimentação do transmissor 3v ~ 6v
• Potência de saída do transmissor 4v ~ 12v

2 aplicações envolvendo módulo RF

1 Veículo robótico operado remotamente

Trabalhando:

O robô é um veículo em movimento controlado remotamente por uma unidade transmissora e uma unidade receptora no momento. Neste, usamos um codificador HT12E que converte dados de 4 bits em saída serial. Conforme explicado acima, isso é então alimentado para o módulo RF para transmitir o mesmo para ser recebido pelo receptor. No módulo RF, a saída é alimentada para HT12D, o decodificador serial IC, a saída do qual é alimentada para o microcontrolador pino 1 a 4. O microcontrolador da extremidade transmissora é conectado a um conjunto de botões de pressão para sua porta 3 do microcontrolador de 20 pinos AT89C2051. Assim, enquanto um botão específico é pressionado, o programa é executado para entregar os dados de 4 bits correspondentes que são então transmitidos em série na porta 1, conforme explicado acima. Os dados assim recebidos na extremidade receptora da porta 1 do microcontrolador.

A luz do laser é conduzida pelo transistor Q1 da saída do pino 15 do microcontrolador, enquanto o veículo robótico é manobrado para o local operando os botões esquerdo, direito, para frente e para trás, etc. depois de atingir o local, o laser montado nele se posiciona para lançar o feixe acionando o botão de ação específico.

dois. Diagrama de Circuito de Robótica sem Microcontrolador:

O pino 14 do codificador HT12E recebe um sinal lógico baixo, pois os sinais de dados funcionam na lógica negativa. O codificador converte os sinais paralelos para o formato serial e os transfere através do transmissor RF a uma taxa de 1 a 10 kbps. Os sinais são decodificados de volta para sinais paralelos pelo decodificador IC HT12D após serem recebidos pelo receptor. Os sinais após serem invertidos são então aplicados ao IC do driver do motor, para acionar o motor. Variando as lógicas aplicadas aos pinos 2, 7, 10 e 15, as direções do motor podem ser alteradas.