Fun fact! Существуют другие, но совместимые передатчики на 433 МГц, в частности раз и два . Кроме того, есть и альтернативный приемник . Но он не вполне совместим, так как на выходе всегда выдает какой-то сигнал, независимо от того, осуществляется ли реально сейчас передача, или нет.
Для своих экспериментов я также использовал купленный на eBay пульт от гаража с внутренним DIP-переключателем:
При некотором везении такие пульты все еще можно найти как на eBay, так и на AliExpress по запросу вроде «garage door opener 433mhz with dip switch». Но в последнее время их вытесняют «программируемые» пульты, умеющие принимать и копировать сигнал других пультов. Доходит вплоть до того, что продавцы высылают пульты без DIP-переключателя даже в случае, если он явно изображен на представленном ими фото и указан в описании товара. Полагаться на внешнюю схожесть пульта с тем, что использовал я, также не стоит. Впрочем, если вы решите повторить шаги из этой заметки, наличие или отсутствие DIP-переключателя не сыграет большой роли.
Модули крайне просто использовать в своих проектах:
Как приемник, так и передатчик, имеет пины VCC, GND и DATA. У приемника пин DATA повторяется дважды. Питаются модули от 5 В. На фото слева собрана схема, в который светодиод подключен к пину DATA приемника. Справа собрана схема с передатчиком, чей пин DATA подключен к кнопке и подтягивающему резистору. Плюс в обоих схемах используется стабилизатор LM7805. Проще некуда.
Запишем сигнал при помощи Gqrx и откроем получившийся файл в Inspectrum:
Здесь мы видим такие же короткие и длинные сигналы, что нам показал осциллограф. Кстати, такой способ кодирования сигнала называется On-Off Keying . Это, пожалуй, самый простой способ передачи информации при помощи радиоволн, который только можно вообразить.
Запускаем, и на Scope Plot видим:
Практически такой же сигнал, что нам показал осциллограф!
Как видите, копеечные радиомодули на 433 МГц дают нам огромный простор для творчества. Их можно использовать не только друг с другом, но и со многими другими устройствами, работающими на той же частоте. Можно вполне успешно использовать их в чисто аналоговых устройствах без какого-либо микроконтроллера, например, с таймером 555 . Можно реализовывать собственные протоколы с чексуммами, сжатием, шифрованием и так далее, безо всяких ограничений, скажем, на длину пакета, как у NRF24L01 . Наконец, модули прекрасно подходят для broadcast посылки сообщений.
А какие потрясающие применения этим радиомодулям приходят вам на ум?
Дополнение: Также вас могут заинтересовать посты
Недостатки:
- На частоте 433,920 МГц работают множество других устройств (радио люстры, радио розетки, радио брелки, радио модели и т.д.), которые могут «глушить» передачу данных между радио модулями .
- Отсутствие обратной связи. Модули разделены на приёмник и передатчик . Таким образом, в отличии от модуля nRF24L01+ , приемник не может отправить передатчику , сигнал подтверждения приёма.
- Низкая скорость передачи данных, до 5 кбит/сек.
- Приёмник MX-RM-5V критичен даже к небольшим пульсациям на шине питания. Если Arduino управляет устройствами вносящими даже небольшие, но постоянные, пульсации в шину питания (сервоприводы, LED индикаторы, ШИМ и т.д.), то приёмник расценивает эти пульсации как сигнал и не реагирует на радиоволны передатчика. Влияние пульсаций на приёмник можно снизить одним из способов:
- Использовать, для питания Arduino, внешний источник, а не шину USB. Так как напряжение на выходе многих внешних источников питания контролируется или сглаживается. В отличии от шины USB, где напряжение может существенно «проседать».
- Установить на шине питания приёмника сглаживающий конденсатор.
- Использовать отдельное стабилизированное питание для приёмника.
- Использовать отдельное питание для устройств вносящих пульсации в шину питания.
Нам понадобится:
- Радио модули FS1000A и MX-RM-5V х 1 комплект.
- Trema светодиод (красный , оранжевый , зелёный , синий или белый) x 1шт.
- Набор проводов «мама-мама» для подключения радио модулей х 1 комплект.
Для реализации проекта нам необходимо установить библиотеки:
- Библиотека iarduino_RF433 (для работы с радио модулями FS1000A и MX-RM-5V).
- Библиотека iarduino_4LED , (для работы с Trema четырехразрядным LED индикатором).
О том как устанавливать библиотеки, Вы можете ознакомиться на странице Wiki - Установка библиотек в Arduino IDE .
Антенна:
Первый усилитель любого приёмника и последний усилитель любого передатчика, это антенна. Самая простая антенна - штыревая (отрезок провода определённой длины). Длина антенны (как приёмника, так и передатчика), должна быть кратна четверти длины волны несущей частоты. То есть, штыревые антенны, бывают четвертьволновые (L/4), полуволновые (L/2) и равные длине волны (1L).
Длинна радиоволны вычисляется делением скорости света (299"792"458 м/с) на частоту (в нашем случае 433"920"000 Гц).
L = 299"792"458 / 433"920"000 = 0,6909 м = 691 мм.
Таким образом длина антенн для радио модулей на 433,920 МГц может быть: 691 мм (1L), 345 мм (L/2), или 173 мм (L/4). Антенны припаиваются к контактным площадкам, как показано на схеме подключения.
Видео:
Схема подключения:
Приёмник:
При старте (в коде setup) скетч настраивает работу радиоприёмника , указывая те же параметры что и у передатчика , а также инициирует работу с LED индикатором . После чего, постоянно (в коде loop), проверяет нет ли в буфере данных, принятых радиоприёмником . Если данные есть, то они читаются в массив data, после чего значение 0 элемента (показания Trema слайдера) выводится на LED индикатор , а значение 1 элемента (показания Trema потенциометра) преобразуются и используется для установки яркости светодиода .
Код программы:
Передатчик:
#includeПриемник:
#includeТакс, в порядке работы над коммерческим проектом (и не спрашивайте о каком — не скажу), который сожрал все мое свободное время огромной зазубренной ложкой, раскурил до самого пепла радиомодули HopeRF HM-R433/HM-T433 . Сегодня собрал полудуплексную схему на четырех модулях и провел сеанс дальнобойной приемо-передачи.
Итак, что из себя представляла установка:
Блок А:
- Передатчик: HM-T433
- Приемник: HM-R433
- Расположение блока: 5 этаж, на столе. У северной стены.
- Питание: 5 вольт.
- Скорость передачи: 4800 бод.
- Длина пакета данных: 10 байт.
- Передатчик: HM-T433
- Приемник: HM-R433
- Антенна передатчика: Кусок провода МГТФ длинной 17см (1/4 от длины волны 433Мгц сигнала) загнутый абы как.
- Антенна приемника: та же херня.
- Расположение модулей: параллельно друг другу, на расстоянии 2см, усики антенн разбросаны в разные стороны, на манер тараканьих.
- Расположение блока: У меня в руках, на земле. С южной стороны дома (смотри схему)
- Питание: 5 вольт.
- Скорость передачи: 4800 бод.
- Длина пакета данных: 10 байт.
Блок Б дает десятибайтный пакет блоку А, тот, убедившись, что пакет принят без искажений, шлет подтверждение обратно на блок Б, те же десять байт. Блок Б, получив подтверждение зажигает зеленый диод. Передача идет с обрывом несущей. Т.е. после отправки пакета передатчик вырубается полностью.
Проведение опыта:
Щелкая кнопкой передачи и фтыкая в зеленую лампочку, я начал спускаться по лестнице. К моей радости, даже когда я спустился на первый этаж зеленая лампочка бодро сигнализировала о том, что передача идет без помех, несмотря на то, что меня от другого блока отделяло как минимум 5 бетонных плит перекрытий, не считая кирпичных стен. После я вышел из подъезда и подорвался к противоположному углу дома. Примерно на 50 метрах от подъезда связь прервалась и ответа не было. Тогда я начал возвращаться обратно. Связь восстановилась лишь когда я подошел почти вплотную к своему подъезду. Поначалу мне казалось, что наверху тупо зависла софтина, оказалось все ок. В чем была причина не знаю. Возможно, стоящее в тот момент возле подъезда, такси имело у себя на борту 433МГц
передатчик и насрало мне в эфир. Так как следующий отход на другой конец здания подтвердил дальность и качество приема. Это при том, что на прямой видимости, между мной и другим концом был практически весь кирпичный дом, продольно.
Алгоритм работы с двумя приемниками и двумя передатчиками:
Итак, что мы имеем:
- У нас два приемника и два передатчика.
- Приемник можно заглушить выходом Enable , так что он не будет принимать.
- А вот передатчик передает всегда когда на входе есть активность. Засыпает он спустя 70ms бездействия.
- А еще мы знаем, что два передатчика одновременно фурычить не могут — несущие у них разные, а значит приемники посылают в пешее эротическое путешествие обоих. Ну или того чей сигнал слабее.
Для передачи нужно во-первых инициализировать несущую. Проблема в том, что когда несущей нет, то приемник ловит всякую муть, а входящая линия UART принимающего контроллера захлебывается от дерьма. Так что тут, в целях экономии ресурсов проца, имеет смысл выставить минимальную скорость приема 600бод, чтобы его реже дергало прерыванием от UART RX . Сразу слать байт нельзя — так как у нас на входе мусор, а протокол RS232 отличается тем, что конец байта практически не отличим от середины, то если тупо взять и послать, то с вероятностью в 90% у нас произойдет смешение части байта из окружающего мусора и нахлынувшими данными из вдруг образовавшегося канала. Получится рассинхронизация и на выходе будет полная ахинея.
Так что вначале надо поднять несущую и синхронизировать протокол. Несущая у нас встает как только меняется состояние линии DATA , а вот с протоколом хитрее. Вспомним пост про — видите, спокойное состояние UART’a — высокий уровень. Так что после подъема несущей нужно выставить DATA в High , дольше чем на один байт по текущей скорости протокола, но не дольше чем на 70ms — иначе у нас передатчик опять заснет. При этом на выходе DATA приемника тоже выставится High и UART , спокойно прожевав очередную порцию дерьма из эфира, успокоится и приготовится к приему нормального корма. Дальше можно слать данные.
Чтобы не заморачиваться с дрыганьем ножкой и вычислением задержек,можно просто послать раза три число 255 — это фактически сплошной высокий уровень, с небольшим провалом в виде старт бита. Но на одном из байтов таки произойдет синхронизация и дальше можно слать данные. И повышать скорость передачи (помните я чуть выше говорил про понижение до минимума), после взаимной договоренности сторон.
На прием тоже есть пара хитростей. Сразу же после передачи нам нужно дождаться А) Когда байт таки отправится до конца Б) когда наш собственный передатчик заснет от бездействия. Т.е. это 70ms + время на передачу байта . Чтобы не словить сигнал от своего же передатчика. Как только наш передатчик отвалится можно врубать приемник и начинать ждать несущей от вражеской станции. Отличить полезный сигнал от дерьма очень просто — достаточно за начало передачи взять 10 одинаковых байт. Как только пришло 10 одинаковых байт — опа, есть коннект. Вероятность появления 10 одинаковых байт в мусоре эфира микроскопическая. Особенно если это байты численно близкие к нулю. (в среднем, шум, по значениям, колеблется от 50 до 255, крайне редко проваливаясь ниже 20)
Организация сети:
А если нам нужно не два, а больше приемо передатчиков? Как быть? А тут рулит эстафета aka Token Ring
— когда передатчик по очереди передает служебный байт-эстафетную палочку. Получив этот пакет передатчик имеет право вещать. Если же ему вещать нечего, то он отсылает это право другому и так по кругу. Разумеется делается это все программно.
Приколы с контроллером:
При отладке этого девайса у меня сдохли три (!!!) ATTiny2313
. В первой убился порт PB4
— там висела кнопка и она стала самопроизвольно срабатывать. Замеряю напряжение подтяжки (внутренней) — 0.5 вольта вместо положенных 4.5. Вот засада:/ Заменил (точнее перепаял, т.к. была в SOIC — фен рулит! :)). Это к вопросу о внешней подтяжке резисторами. Внешняя подтяжка рулит, что бы там не бубнили любители минимализма на плате! Зажал я пару резисторов и, в итоге, просрал три контроллера, а так, может быть, даже и не заметил бы пробоя ноги.
Потом опять сдохла ножка PB4 , попутно унеся в могилу еще и ногу RXD . Да что за засада??? Неужели статика? Сколько десятков ATTiny2313 пустил в оборот — ни одна от статики не сдохла, а тут уже вторая. Что то тут нечисто. Ладно, хрен с ней, у меня еще в палке этих ATTiny2313 штук 70 лежит. Перепаял. Фен воистину рулит!!!
Когда на третьей микросхеме сдохла нога PB4 я стал искать где же собака порылась… Статика… не статика это как авиабомба — дважды в одну и ту же воронку не падает. Схемотехника? Да не, откуда там пробои — пассивка одна вокруг… И тут я вспомнил когда пробивало ногу — когда я антенну передатчика сворачивал в этакое колечко вокруг платы и закрывал в коробочку, а после жал на передачу… Гляжу — точка запайки антенны передатчика в аккурат над ногой процессора, а потом антенна идет с другой стороны платы вдоль дорожки от этой злосчастной ноги. Дорожка длинная, сантиметра три-четыре. Вот сижу и чешу репу — неужели наводка с антенны модуля столь мощная была, что пробивала нафиг транзистор в МК? На всякий случай между антенной и платой проложил кусок фольгированного текстолита и заземлил его на массу. Выглядит как броня, зато теперь ножки не дохнут. От так!
З.Ы.
На этом тему модулей HopeRF HM-R433/HM-T433
считаю закрытой.
Разве что библиотечку кода под обработку этого барахла потом предоставлю, когда отлажу и вычищу все баги. Вопросы в комменты.
Принципиальная схема системы радиоуправления, построенной на основе телефона-трубки, рабочая частота - 433МГц. В конце 90-х были очень популярны телефоны-трубки, да и сейчас они повсюду продаются. Но, сотовая связь болееудобна и сейчас повсеместно вытесняет стационарную.
Купленные когда-то телефонные аппараты становятся ненужными. Если так образовался ненужный, но исправный телефон-трубка с переключателем «тон/пульс», на его основе можно сделать систему дистанционного управления.
Чтобы телефон-трубка стал генератором DTMF-кода нужно его переключить в положение «тон» и подать на него питание, достаточное для нормальной работы его схемы тонального набора. Затем, с него подать сигнал на вход передатчика.
Принципиальная схема
На рисунке 1 показана схема передатчика такой системы радиоуправления. Напряжение на телефон-трубку ТА подается от источника постоянного тока напряжением 9V через резистор R1, который является в данном случае нагрузкой схемы тонального набора ТА. Когда нажимаем кнопки на ТА на резисторе R1 присутствует переменная составляющая сигнала DTMF.
С резистора R1 НЧ сигнал поступает на модулятор передатчика. Передатчик состоит из двух каскадов. На транзисторе VТ1 выполнен задающий генератор. Его частота стабилизирована резонатором на ПАВ на 433,92МГц. На этой частоте и работает передатчик.
Рис. 1. Принципиальная схема передатчика на 433МГц к телефонной трубке-номеронаберателю.
Усилитель мощности выполнен на транзисторе VТ2. Амплитудная модуляция осуществляется в этом каскаде, путем смешения сигнала ЗЧ с напряжением смещения, поступающим на базу транзистора. НЧ-сигнал DTMF кода с резистора R1 поступает в цепь создания напряжения на базе VТ2, состоящую из резисторов R7, R3 и R5.
Конденсатор С3 совместно с резисторами образует фильтр, разделяющий РЧ и НЧ. Нагружен усилитель мощности на антенну через П-образный фильтр C7-L3-C8.
Чтобы радиочастота с передатчика не проникала в схему телефонного аппарата питание на него подается через дроссель L4, заграждающий путь РЧ сигналу. Приемный тракт (рисунок 2) сделан по сверхрегенеративной схеме. На транзисторе VТ1 выполнен сверхрегенеративный детектор.
УРЧ нет, сигнал от антенны поступает через катушку связи L1. Принятый и продетектированный сигнал выделяется на R9, входящем в состав делителя напряжения R6-R9, создающего среднюю точку на прямом входе ОУ А1.
Основное усиление НЧ происходит в операционном усилителе А1. Его коэффициент усиления зависит от сопротивления R7 (при налаживании им можно корректировать усиление до оптимального). Затем через резистор R10, которым регулируется уровень продетектирован-ного сигнала, DTMF - код поступает на вход микросхемы А2 типа КР1008ВЖ18.
Схема декодера DTMF-кода на микросхеме А2 почти не отличается от типовой, разве что, используется только три разряда выходного регистра. Полученный в результате декодирования трехразрядный двоичный код поступает на десятичный дешифратор на мультиплексоре К561КП2. И далее, - на выход. Выходы обозначены соответственно номерам, которыми подписаны кнопки.
Рис. 2. Схема приемника радиоуправления с частотой 433МГц и с дешифратором на К1008ВЖ18.
Чувствительность входа К1008ВЖ18 зависит от сопротивления R12 (вернее, от соотношения R12/R13).
При приеме команды логическая единица возникает на соответствующем выходе.
В отсутствие команды выходы находятся в высокоомном состоянии, кроме выхода, соответствующего последней полученной команде, - на нем будет логический ноль. Это необходимо учесть при выполнении схемы подлежащей управлению. В случае необходимости все выходы можно подтянуть к нулю постоянными резисторами.
Детали
Антенна представляет собой проволочную спицу длиной 160 мм. Катушки L1 и L2 передатчика (рис. 1) одинаковые, они имеют по 5 витков ПЭВ-2 0,31, бескаркасные, внутренним диаметром 3 мм, намотаны виток к витку. Катушка L3 - такая же, но намотана с шагом в 1 мм.
Катушка L4 - готовый дроссель на 100 мкГн или больше.
Катушки приемника (рис.2) L1 и L2 при монтаже расположены вплотную друг к другу, на общей оси, так как будто бы одна катушка является продолжением другой. L1 - 2,5 витка, L2 - 10 витков, ПЭВ 0,67, внутренний диаметр намотки 3 мм, каркаса нет. Катушка L3 - 30 витков провода ПЭВ 0,12, она намотана на постоянном резисторе МЛТ-0,5 сопротивлением не менее 1М.
Шатров С. И. РК-2015-10.
Литература: С. Петрусь. Радиоудлинитель ИК ПДУ спутникового тюнера, Р-6-200.
Комплект предназначен для беспроводного управления электроприборами в диапазоне 433 МГц, на дальности до 300/500** метров. Приемник имеет четыре режима работы триггер, переключатель, таймер и кнопка. Приемник из комплекта работает не только с пультами серии MP323TX, а так же MP910, MP324M/передатчик, MP325M/передатчик и MP433/передатчик, как по отдельности, так и в смешанном режиме. Благодаря чему можно построить многоканальную систему управления до 15 каналов с приемниками расположенными как в одной, так и в разных точках. Если требуется подключение неограниченного количества передатчиков используйте пульты MP910 или MP433/передатчик.
С передатчиком MP323TX5 дальность действия приемника увеличивается до 500 метров.
Комплект состоит из передатчика (пульт) / приемника и предназначен для беспроводного управления электроприборами в диапазоне 433 МГц, на дальности до 50/500** метров. Приемник имеет три режима работы кнопка, триггер1 и тригер2. Приемник из комплекта работает не только с пультами серии MP323TX, а так же MP910, MP324M/передатчик, MP325M/передатчик и MP433/передатчик как по отдельности, так и в смешанном режиме. Благодаря чему можно построить многоканальную систему управления до 15 каналов с приемниками расположенными как в одной так и в разных точках. Если требуется подключение неограниченного количества передатчиков используйте пульты MP910 или MP433/передатчик.
Комплект будет незаменим для управления прожекторами, электромоторами, насосами и освещением во дворе дома. Реле приемника способно коммутировать напряжение до 250В и управлять электроприборами мощностью до 2200Вт.
Для увеличения дальности до 500 метров необходимо использовать пульт MP323TX5.
6-канальное радиореле MP3331 представляет собой приемник 433 Мгц с силовыми реле для управления нагрузкой. Это готовый модуль для дистанционного управления вашими электроприборами. Экономит время, силы и деньги на прокладке кабеля к труднодоступным лампам, насосам, обогревателям, вентиляторам, кондиционерам, электрозамкам, шлагбаумам, приводам жалюзи и автоматических ворот… Позволяет быстро перенести выключатели в удобное именно для вас место и при этом бережет дорогостоящий ремонт и интерьер. С MP3331 работает только передатчик MP3329SE.
Требуется одновременное дистанционное телеуправление до 8 каналов?
Подбираете дистанционное управление несколькими устройствами без помех?
Это то что вам нужно!
Предлагаем готовый модуль MP3329 SE — сердце проекта «Удобный выключатель». Это передатчик на частоте 433,92 МГц с частотной модуляцией и обратной связью. Модуль предназначен для одновременного управления минимум одним и максимум 8-ю исполнительными радиореле. Каждый канал работает независимо друг от друга, включение или выключение одного канала не влияет на работу другого. В этом главное отличие от привычных систем ДУ с брелками, у которых одновременное нажатие двух и более кнопок, как правило, приводит к сбою в работе исполнительных устройств. Второе отличие — обратная связь. Если исполнительное реле не прислало подтверждение о приеме команды, передатчик повторит ее еще и еще.
Пульт поддерживает приемники MP3328, MP3330, MP3331.
Благодаря широкому выбору приемников вы можете разместить их в любых точках где установлены электроприборы.
Модуль представляет собой базу управления беспроводными устройствами. Полезен для увеличения дальности или смешанного управления существующих беспроводных систем диапазона 433 МГц. Благодаря наличию дисплея можно увидеть код передаваемый передатчиком. Модуль имеет четыре логических входа, для подключения 4-х кнопок управления или линий контроля и 8 TTL выходов для подключения силовых модулей, например, MP515 или MP220op. Модуль может работать в режиме: дубликатора, репитера, маяка. Радиус работы с беспроводными приемниками достигает до 600 метров (при использовании комплекта MP433PRO). При использовании направленных антенн дальность может быть увеличена до нескольких километров.
Дополнительный четырехкнопочный передатчик (брелок) диапазона 433 МГц.
Предназначен для совместной работы с беспроводными системами дистанционного управления диапазона 433 МГц с ASK модуляцией. Поддерживает большое количество встраиваемых систем управления освещением и розеток с фиксированным и обучающим кодом. Например, таких как WOKEE и TELEIMPEX и им подобных. А так же систем построенных на микросхемах SC5262 / SC5272, HX2262 / HX2272, PT2262 / PT2272, EV1527, RT1527, FP1527, HS1527, SC5211, HS2260, SC1527, SC2262. Например, из каталога Мастер Кит MP911, MP912, MP913, MP426, MP324M, MP325M, MP326M, MA3484BM, MA3686B, MA0353A, MA8182, MA8183, MA8184, MA9801E27, MA9802E27, MA9803E27, MA9938G1, MA9938G2, MA9938G3, MA3171E, MA3272B, MA3373E, Came Top-434Na.
Количество подключаемых пультов к той или иной системе может быть не ограничено. Для подключения к беспроводной системе необходим мастер пульт.
Универсальный радиомодуль предназначен для DIY моделирования и экспериментов в области беспроводной радиосвязи на частоте 433МГц или 2.4 ГГц. Модуль построен на мощном, в масштабах Ардуино, микроконтроллере ATMEL MEGA328P и снабжен OLED экраном, что упрощает отладку программ и обеспечивает наглядность процессов. Через установленные разъемы к модулю можно легко подключить либо очень бюджетные радиомодули, работающие на частоте 433 МГц (приемник и передатчик), либо популярный модуль nRF24L01, работающий на частоте 2,4 ГГц. Несколько свободных выходов микроконтроллера выведены на контакты платы для подключения внешних устройств. Встроенная баттарея для автономных решений. Три кнопки для организации меню. Проект является открытым, его автор: http://rayshobby.net/rftoy/ На этом сайте можно найти дополнительные материалы, примеры и библиотеки, которые позволят легко стартовать свои собственные эксперименты.
