Module RF - Émetteur et récepteur

Qu'est-ce que le module RF?

En général, le concepteur de systèmes sans fil a deux contraintes primordiales: il doit fonctionner sur une certaine distance et transférer une certaine quantité d'informations dans un débit de données. Les modules RF sont de très petite dimension et ont une large plage de tension de fonctionnement, c'est-à-dire 3V à 12V.

Fondamentalement, les modules RF sont des modules émetteurs et récepteurs RF 433 MHz. L'émetteur ne consomme aucune énergie lors de la transmission du zéro logique tout en supprimant complètement la fréquence porteuse et consomme ainsi une puissance significativement faible en fonctionnement sur batterie. Lorsque la logique 1 est envoyée, la porteuse est complètement allumée à environ 4,5 mA avec une alimentation de 3 volts. Les données sont envoyées en série à partir de l'émetteur qui est reçu par le récepteur accordé. L'émetteur et le récepteur sont dûment interfacés avec deux microcontrôleurs pour le transfert de données.

Caractéristiques du module RF:

• Fréquence du récepteur 433 MHz
• Récepteur fréquence typique 105Dbm
• Courant d'alimentation du récepteur 3,5 mA
• Faible consommation d'énergie
• Tension de fonctionnement du récepteur 5v
• Gamme de fréquences de l'émetteur 433,92 MHz
• Tension d'alimentation de l'émetteur 3v ~ 6v
• Puissance de sortie de l'émetteur 4v ~ 12v

Principaux facteurs affectant les performances du module RF :

Par rapport aux autres appareils à radiofréquence, les performances d’un module RF dépendront de plusieurs facteurs, par exemple en augmentant la puissance de l’émetteur, une grande distance de communication sera collectée. Cependant, cela entraînera une forte consommation d'énergie électrique sur l'appareil émetteur, ce qui réduira la durée de vie des appareils alimentés par batterie. De plus, l'utilisation de cet appareil à une puissance transmise plus élevée créera des interférences avec d'autres appareils RF.

4 applications:

• Systèmes de sécurité sans fil
• Systèmes d'alarme de voiture
• Télécommandes
• Rapports de capteur
• Systèmes d'automatisation

3 modules RF

1. Émetteur et récepteur RF 433 MHz:

Dans de nombreux projets, nous utilisons des modules RF pour transmettre et recevoir les données car il a un volume élevé d'applications que l'IR. Les signaux RF voyagent dans l'émetteur et le récepteur même en cas d'obstruction. Il fonctionne à une fréquence spécifique de 433 MHz.

L'émetteur RF reçoit des données série et transmet au récepteur via une antenne connectée au 4^ebroche de l'émetteur. Lorsque la logique 0 est appliquée à l'émetteur, il n'y a pas d'alimentation dans l'émetteur. Lorsque la logique 1 est appliquée à l'émetteur, l'émetteur est allumé et il y a une alimentation électrique élevée de l'ordre de 4,5 mA avec une alimentation en tension de 3 V.

Vidéo sur émetteur et récepteur RF 433 MHz:

Caractéristiques de l'émetteur et du récepteur RF:

1. Fréquence du récepteur: 433 MHz
2. Sensibilité typique du récepteur: 105Dbm
3. Alimentation en courant du récepteur: 3,5 mA
4. Tension de fonctionnement du récepteur: 5 V
5. Faible consommation d'énergie
6. Gamme de fréquences de l'émetteur: 433,92 MHz
7. Tension d'alimentation de l'émetteur: 3V ~ 6V
8. Puissance de sortie de l'émetteur: 4 ~ 12Dbm

Il a de nombreuses applications dans divers domaines comme les commandes d'éclairage à distance, la RFID longue portée, les systèmes d'alarme et de sécurité sans fil, etc.

Circuit émetteur RF:

Circuit émetteur RF

Circuit récepteur RF:

Circuit récepteur RF

deux. Module XBee:

Qu'est-ce que le module XBee?

Les modules XBee sont des modules de communication sans fil qui sont construits sur la base de la norme Zigbee. Il utilise le protocole IEEE 802.15.4. Les standards Zigbee sont des standards avec une plage entre Bluetooth et WIFI. Ce sont essentiellement des modules RF. La technologie sans fil peut être difficile sans la bonne combinaison d'expertise et de ressources. Le XBee est un ensemble de produits modulaires qui rendent le déploiement de la technologie sans fil facile et rentable. Le module peut communiquer jusqu'à 100 pieds à l'intérieur ou 300 pieds à l'extérieur. Il peut être utilisé comme remplacement série ou vous pouvez le mettre en mode commande et le configurer pour une variété d'options de réseau de diffusion et de maillage. Les modules XBee fournissent une connectivité sans fil aux appareils.

Les modules RF XBee et XBee-PRO sont des solutions intégrées fournissant une connectivité sans fil des points d'extrémité aux systèmes. Les modules XBee sont destinés aux applications à portée étendue et sont destinés aux applications à haut débit nécessitant une faible latence et une synchronisation de communication prévisible. Et ils sont idéaux pour les applications à faible consommation et à faible coût.

Le module XBee très populaire est 2,4 GHz de Digi. Ces modules permettent une communication très fiable et basique entre les microcontrôleurs, les PC, les systèmes et les réseaux point à point et multipoint de support.

Caractéristiques du module XBee:

• Émetteur-récepteur RF complet
• Cryptage des données à bord
• Évitement automatique des collisions
• Faible consommation de courant
• Large tension de fonctionnement 1,8-3,6 volts
• Fréquence de fonctionnement: 2,4-2,483 GHz
• Puissance de sortie programmable et haute sensibilité
• Débit de données 1,2-500 kbps

Le module émetteur-récepteur fournit un sous-système RF complet qui peut être utilisé pour transmettre et recevoir des données jusqu'à 500 Kbps à partir de n'importe quelle source CMOS / TTL standard. Une prise en charge matérielle étendue est fournie pour la gestion des paquets, la mise en mémoire tampon des informations, les transmissions en rafale et l'implication de la qualité des liaisons. L'évitement automatique des collisions est également fourni avec des fonctionnalités d'évaluation de canal claires. Les modules sont idéaux pour les applications alimentées par batterie.

Comment fonctionne le module XBee:

À partir du circuit ci-dessous, nous avons utilisé deux modules trans-récepteurs XBee 2,4 GHz pour deux ordinateurs. L'interfaçage depuis les modules XBee se fait par l'intermédiaire du shifter IC MAX232 comme indiqué sur la figure. Les modules sont alimentés par une alimentation à bord régulée de 3,3 V répondant aux exigences de tension de l'appareil par un régulateur de 3,3 V alimenté après avoir obtenu le 5 V du régulateur. Afin d'attirer l'attention de l'ordinateur destinataire pour le message reçu de l'ordinateur émetteur, un système de bip audio est interfacé à partir de la broche de l'émetteur MAX232 dûment inversée deux fois par une paire de transistors Q1 et Q2 (BC547) à un multi monostable 555 -vibrateur via sa broche de déclenchement 2. Ainsi, tandis qu'un message est reçu au niveau de la broche d'émetteur du MAX232, il atteint également la base du Q1, ce qui entraîne le déclenchement de 555 minuteur multi-vibrateur monostable pour émettre à partir de la broche3 un son de sonnerie.

Par conséquent, il attire l'attention de l'ordinateur destinataire pour qu'il réponde au message. R6, RV1, C10 forment la constante de temps de la minuterie monostable 555 pour la durée du son du buzzer chaque fois qu'une touche du clavier est enfoncée par l'expéditeur. Il a également une disposition pour changer la constante de temps en faisant varier le RV1 pour convenir à la convenance du destinataire.

3. Module RF à 3 broches:

Comment fonctionne le module RF à 3 broches pour envoyer les informations secrètes?

Nous pouvons connecter les modules RF à 3 broches directement au contrôleur, aucun encodeur ni décodeur n'est nécessaire. Le fonctionnement des modules émetteur et récepteur RF à 3 broches est le suivant pour l'envoi / la transformation des informations secrètes.

Fonctionnement du module émetteur RF:

À partir du circuit, l'alimentation + 5V est connectée aux 40 broches du microcontrôleur et la terre est connectée à la 20e broche. Ici, nous avons deux commutateurs qui sont dûment connectés au microcontrôleur avec une tension jusqu'à 5V et ces deux commutateurs forment la commande d'entrée du microcontrôleur. Nous avons également un écran LCD pour afficher les données à transmettre. Nous avons également un arrangement pour qu'un clavier d'ordinateur soit connecté pour les parties positives et négatives de l'horloge et de la broche de données qui est connectée en tant qu'entrée au microcontrôleur à partir de la sortie du clavier et que les données sont finalement affichées sur l'écran LCD. Nous en avons aussi un Émetteur RF . Il dispose d'une alimentation VCC, GND. La broche de données va au microcontrôleur. Le programme est écrit de telle sorte que par une opération appropriée de ce travail, nous rendons d'abord le clavier actif. Une fois que le clavier est activé en appuyant sur les boutons, l'entrée au clavier peut avoir lieu, ce qui est affiché sur l'écran LCD. S'il doit être envoyé avec des codes variant de 0 à 9, cela sera affiché sur l'écran LCD. Ici, chaque pression avance selon le code de 0 à 9 et finalement lorsque nous appuierons sur l'un des boutons-poussoirs pour l'envoi, il ira à un microcontrôleur puis au module émetteur RF sur une fréquence de 433 MHz transmise par l'antenne.

Fonctionnement du module récepteur RF:

Du côté du récepteur, nous avons des connexions similaires pour l'alimentation car le microcontrôleur a besoin de + 5V. De même que l'émetteur, entendez également que nous utilisons deux boutons-poussoirs avec des résistances de rappel de 10k via une alimentation 5V pour le module RF. Nous utilisons la broche 3.0 pour connecter la broche de données du module RF et 1 et 2 broches du module RF sont utilisées pour GND et VCC.

Nous avons également deux boutons pour la sélection du code et pour la réception des données. Une fois que les données sont reçues par le module récepteur, ces données sont démodulées et vont à la broche de réception 10 du microcontrôleur selon le programme. Il affiche ensuite le message sur l'écran LCD.

Caractéristiques:

• Fréquence du récepteur 433 MHz
• Récepteur fréquence typique 105Dbm
• Courant d'alimentation du récepteur 3,5 mA
• Faible consommation d'énergie
• Tension de fonctionnement du récepteur 5v
• Gamme de fréquences de l'émetteur 433,92 MHz
• Tension d'alimentation de l'émetteur 3v ~ 6v
• Puissance de sortie de l'émetteur 4v ~ 12v

2 Applications impliquant un module RF

1. Véhicule robotique télécommandé

Travail:

Le robot est un véhicule en mouvement contrôlé à distance par une unité émettrice et une unité réceptrice pour son moment. Pour cela, nous avons utilisé un encodeur HT12E qui convertit les données 4 bits en sortie série. Comme expliqué ci-dessus, celui-ci est ensuite envoyé au module RF pour transmettre celui-ci à recevoir par le récepteur. Le module RF dont la sortie est transmise à HT12D le décodeur série IC, dont la sortie est alimentée aux broches 1 à 4 du microcontrôleur. Le microcontrôleur d'extrémité de transmission est connecté à un ensemble de commutateurs à bouton-poussoir à son port 3 du microcontrôleur à 20 broches AT89C2051. Ainsi, tandis qu'un bouton particulier est enfoncé, le programme est exécuté pour fournir des données de 4 bits correspondantes qui sont ensuite transmises en série au port 1 comme expliqué ci-dessus. Les données ainsi reçues à l'extrémité du récepteur du port 1 du microcontrôleur.

La lumière laser est entraînée par le transistor Q1 à partir de la sortie de la broche 15 du microcontrôleur, tandis que le véhicule robotique est manoeuvré vers l'emplacement en actionnant le bouton gauche, droit, avant et arrière, etc.

deux. Schéma du circuit de la robotique sans microcontrôleur:

La broche 14 du codeur HT12E reçoit un signal logique bas car les signaux de données fonctionnent sur une logique négative. Le codeur convertit les signaux parallèles au format série et les transfère via l'émetteur RF à un débit de 1 à 10 kbps. Les signaux sont décodés en signaux parallèles par le décodeur IC HT12D après avoir été reçus par le récepteur. Les signaux après avoir été inversés sont ensuite appliqués au circuit intégré de commande du moteur, pour entraîner le moteur. En variant les logiques appliquées aux broches 2, 7, 10 et 15, les directions du moteur peuvent être modifiées.