RF433 анализаторы: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:25

Бұл нұсқаулықта үйдегі автоматика мен датчиктерде аз қуатты қашықтан байланыс үшін жиі қолданылатын жиілік жиілігі 433 МГц болатын анализге көмектесетін өлшеу құралы жасалады. Мүмкін, оны кейбір елдерде қолданылатын 315 МГц трансляциялармен жұмыс істеу үшін оңай өзгертуге болады. Бұл қазіргі 433 МГц емес, RXB6 315 МГц нұсқасын қолдану арқылы болар еді.

Құралдың мақсаты екі түрлі. Біріншіден, ол сигнал күшінің өлшеуішін (RSSI) қамтамасыз етеді, ол жылжымайтын мүліктің айналасындағы қорғанысты тексеруге және кез келген қара дақтарды табуға болады. Екіншіден, ол әр түрлі құрылғыларда қолданылатын деректер мен хаттамаларды оңай талдауға мүмкіндік беретін таратқыштардан таза деректерді ала алады. Бұл бар қондырғыларға үйлесімді қондырмалар жасауға тырысқанда пайдалы. Әдетте деректерді қабылдау көптеген жалған ауысуларды тудыратын қабылдағыштарда болатын фондық шуылмен қиындайды және шынайы берілулерді табуды қиындатады.

Құрылғы RXB6 супер қабылдағышын пайдаланады. Бұл RSSI аналогтық шығысы бар Synoxo-SYN500R қабылдағыш чипін пайдаланады. Бұл тиімді түрде AGC сигналының буферлік нұсқасы болып табылады, ол ресивердің кірісін бақылау үшін қолданылады және сигнал диапазонында кең береді.

Қабылдағыш RSSI сигналын түрлендіретін ESP8266 (ESP-12F) модулімен бақыланады. Ол сонымен қатар шағын жергілікті OLED дисплейді (SSD1306) басқарады. Электроника сонымен қатар деректердің ауысуы туралы уақыт туралы ақпаратты ала алады.

Түсіруді құрылғыдағы түйменің көмегімен жергілікті түрде іске қосуға болады. Алынған деректер кейінірек талдау үшін файлдарға сақталады.

ESP12 модулі файлдарға қол жеткізуге мүмкіндік беретін веб -серверді іске қосады және түсірілімдер де осы жерден іске қосылуы мүмкін.

Құрал шағын LIPO қайта зарядталатын батареямен жұмыс істейді. Бұл ақылға қонымды жұмыс уақытын береді, ал электроника пайдаланылмаған кезде төмен ток күшіне ие.

1 -қадам: компоненттер мен құралдар қажет

Маңызды ескерту:

Мен кейбір RXB6 433Mhz қабылдағыштарының жұмыс істемейтін RSSI шығынын таптым, дегенмен AGC және қалған функциялары жақсы. Менің ойымша, кейбір Syn500R клондық чиптері қолданылған болуы мүмкін. Мен WL301-341 деп белгіленген ресиверлер Syn5500R үйлесімді микросхемасын қолданатынын және RSSI функционалды екенін білдім. Олардың скринингті пайдаланбаудың артықшылығы бар, олар AGC конденсаторын өзгертуді жеңілдетеді. Мен бұл қондырғыларды қолдануды ұсынамын.

Келесі компоненттер қажет

ESP-12F Wi-Fi модулі

• 3.3В xc6203 реттегіші
• 220 вольт 6В конденсатор
• 2 скотки диодтары
• 6 мм түймесі
• n арна MOSFET, мысалы AO3400
• p арна MOSFET, мысалы AO3401
• резисторлар 2x4k7, 3 x 100K, 1 x 470K
• прототип тақтасының кішкене бөлігі
• RXB6 немесе WL301-341 супершеті 433МГц қабылдағыш
• SSD1306 0.96 OLED дисплейі (бір түсті SPI нұсқасы)
• LIPO аккумуляторы 802030 400 мАч
• Зарядтауға арналған 3 істікшелі қосқыш
• Сымды жалғаңыз
• Эмальданған мыс сым өздігінен ағып кетеді
• Эпоксидті шайыр
• Екі жақты таспа
• 3D басып шығарылған корпус

Қажетті құралдар

• Ұсақ нүктелі дәнекерлеу үтігі
• Тоқу құралы
• Пинцет
• Қысқыштар

2 -қадам: схемалық

Схема өте қарапайым.

LDO 3.3V реттегіші LIP-ті ESP-12F модуліне қажетті 3.3В-қа түрлендіреді.

Қуат дисплейге де, қабылдағышқа да екі қосқыш MOSFETS арқылы беріледі, сондықтан олар ESP модулі ұйықтап жатқанда өшіріледі.

Түйме ESP8266 EN кірісіне 3.3В беру арқылы жүйені іске қосады. GPIO5 модуль белсенді болған кезде оны қолдайды. Түймені GPIO12 көмегімен де бақылайды. GPIO5 шығарылған кезде, EN жойылады және құрылғы өшеді.

Ресиверден алынған деректер желісі GPIO4 көмегімен бақыланады. RSSI сигналын AGC 2: 1 әлеуетті бөлгіш арқылы бақылайды.

SSD1306 дисплейі 5 GPIO сигналынан тұратын SPI арқылы басқарылады, мүмкін I2C нұсқасын қолдану мүмкін, бірақ бұл үшін пайдаланылған кітапхананы өзгерту және GPIO -ның кейбір бөлігін қайта қарау қажет болады.

3 -қадам: ресиверді өзгерту

Жеткізілгендей, RXB6 RSSI сигналын сыртқы деректер түйреуіштерінде қол жетімді етпейді.

Қарапайым модификация бұған мүмкіндік береді. Құрылғыдағы DER сигнал қосқышы - бұл деректер сигналының қайталануы. Олар R6 деп белгіленген 0 Ом резисторы арқылы қосылады. Мұны дәнекерлеу үтігінің көмегімен жою керек. R7 деп белгіленген компонент енді өзара байланыстырылуы керек. Жоғарғы жағы RSSI сигналы болып табылады, ал төменгісі DER коннекторына өтеді. 0 Ом резисторды қолдануға болады, бірақ мен сәл сыммен байланыстырдым. Бұл орындарға металл скринингтен тыс қол жетімді, оны өзгерту үшін оны алып тастау қажет емес.

Модификацияны қабылдағыш қосылған кезде DER және GND арқылы вольтметрді қосу арқылы тексеруге болады. Ол 433 МГц жергілікті көзі бар шамамен 0,4 В (қабылданған қуат жоқ) мен 1,8 В шамасындағы кернеуді көрсетеді (мысалы, қашықтан басқару пульті).

Екінші модификация өте маңызды емес, бірақ өте қажет. Жеткізілген AGC қабылдағыштың жауап беру уақыты қабылданған сигналға жауап беру үшін бірнеше жүз миллисекундқа созылады. Бұл RSSI түсіру кезінде уақыт ажыратымдылығын азайтады, сонымен қатар RSSI деректерді түсіру триггері ретінде қолдануға жауап бермейді.

AGC жауап беру уақытын бақылайтын бір конденсатор бар, бірақ, өкінішке орай, ол металл елеуіштің астында орналасқан. Скринингті алып тастау өте оңай, өйткені оны 3 құлыптан ұстайды, және олардың әрқайсысын кезекпен қыздырып, кішкене бұрағышпен жоғары көтеру арқылы бағалауға болады. Алынған кезде, дәнекерлемей тоқу арқылы немесе шамамен 0,8 мм битпен қайта бұрғылау арқылы қайта жинауға арналған тесіктерді тазартуға болады.

Модификация C4 конденсаторын қолданыстағы AGC алып тастау және оны 0,22uF конденсаторға ауыстыру болып табылады. Бұл AGC реакциясын шамамен 10 есе жылдамдатады. Ол қабылдағыштың жұмысына зиянды әсер етпейді. Мен суретте AGC конденсаторынан жолды кесуді және осы жолға сілтемені көрсетемін. Бұл қажет емес, бірақ егер қосымша сыйымдылықты қайта қосқыңыз келсе, AGC нүктесін кристалдың астындағы сканерден тыс алаңда қол жетімді етеді. Маған бұл қажет емес. Содан кейін скринингті ауыстыруға болады.

Егер WL301-341 RX қондырғысы қолданылса, онда фотосуретте AGC конденсаторы көрсетілген. RSSI сигнал түйреуіші де көрсетіледі. Бұл іс жүзінде ештеңеге байланысты емес. Жіңішке сымды түйреуішке тікелей қосуға болады. Немесе бұл жерде екі орталық өтпелі түйреуіш бір -бірімен қосылады және екеуі де деректерді шығарады. Олардың арасындағы ізді кесуге болады, содан кейін RSSI қосалқыға қосылып, RSSI сигналын секіргіш шығысында қол жетімді етеді.

4 -қадам: құрылыс

ESP-12 модулінен тыс 10-ға жуық компоненттер қажет. Оларды прототиптеу тақтасында құрастыруға және қосуға болады. Мен реттегішті және басқа smd компоненттерін орнатуды жеңілдету үшін ESP прототиптеу тақтасын қолдандым. Бұл тікелей ESP-12 модулінің үстіне бекітіледі.

Мен қолданған қорап - бұл қабылдағышты, дисплейді және esp модулін алу үшін базасында 3 шегінісі бар 3D басып шығарылған дизайн. Онда дисплейге арналған тесік бар және зарядтау нүктесі мен басу түймесі үшін тесіктер бар, оларды аз мөлшерде шайырлы шайырмен бекіту және бекіту керек.

Мен 3 модуль, зарядтау нүктесі мен түймелер арасындағы байланысты орнату үшін сымды қолдандым. содан кейін оларды ESP пен қабылдағышқа арналған қос бүйірлік таспамен және дисплейдің бүйірлерін ұстап тұру үшін эпоксидтің кішкене тамшыларымен бекітіңіз.

5 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету және конфигурация

Бағдарламалық қамтамасыз ету Arduino ортасында жасалған.

Бұл үшін бастапқы код https://github.com/roberttidey/RF433Analyser мекенжайында код ES8266 құрылғысына құрастырылмай тұрып, қауіпсіздік мақсатында өзгертілген құпия сөздердің кейбір тұрақтыларына ие болуы мүмкін.

• WM_PASSWORD құрылғыны жергілікті wifi желісіне теңшеу кезінде wifiManager қолданатын құпия сөзді анықтайды
• update_password микробағдарламаны жаңартуға мүмкіндік беретін құпия сөзді анықтайды.

Алғаш рет қолданған кезде құрылғы wifi конфигурация режиміне өтеді. Құрылғы орнатқан кіру нүктесіне қосылу үшін телефонды немесе планшетті пайдаланыңыз, содан кейін 192.168.4.1 тармағына өтіңіз. Осы жерден сіз жергілікті wifi желісін таңдап, оның құпия сөзін енгізе аласыз. Мұны тек бір рет немесе wifi желілерін немесе құпия сөздерді өзгерту қажет.

Құрылғы жергілікті желіге қосылғаннан кейін ол командаларды тыңдайды. IP мекенжайы 192.168.0.100 деп есептесеңіз, алдымен файлдар қалтасындағы файлдарды жүктеу үшін 192.168.0.100:AP_PORT/upload пайдаланыңыз. Бұл 192.168.0.100/edit басқа файлдарды қарауға және жүктеуге, сонымен қатар 192.168.0.100 пайдаланушы интерфейсіне кіруге мүмкіндік береді.

Бағдарламалық жасақтамада назар аудару керек

• ESP8266 ішіндегі ADC дәлдігін жақсарту үшін калибрленуі мүмкін. Конфигурация файлындағы жол екі кіріс кернеуі үшін қол жеткізілген шикі мәндерді орнатады. Бұл маңызды емес, өйткені RSSI антеннаға және т.
• RSSI дБ кернеуі ақылға қонымды сызықты, бірақ шекті қисық. Бағдарламалық жасақтаманың дәлдігін жақсарту үшін текше бар.
• Арифметиканың көп бөлігі масштабталған бүтін сандардың көмегімен жасалады, сондықтан RSSI мәндері шын мәнінен 100 есе көп. Файлдарға жазылған немесе көрсетілетін мәндер кері түрлендіріледі.
• Бағдарламалық қамтамасыз ету RSSI түсіруді және деректердің ауысуын бақылау үшін қарапайым мемлекеттік машинаны қолданады.
• Деректердің ауысуы үзіліспен қызмет көрсету тәртібінің көмегімен бақыланады. Деректерді түсіру кезінде Arduino циклінің қалыпты өңдеуі тоқтатылады, ал күзетші жергілікті жерде тірі қалады. Бұл уақытты өлшеу мүмкіндігінше сенімді болу үшін үзіліс кідірісін жақсартуға тырысу.

Конфигурация

Бұл esp433Config.txt файлында сақталады.

RSSI түсіру үшін іріктеу аралығы мен ұзақтығын орнатуға болады.

Деректерді алу үшін RSSI триггерінің деңгейін, ауысулардың санын және максималды ұзақтығын орнатуға болады. Тиісті триггер деңгейі - фондық режимде +20дБ, сигнал деңгейі жоқ. PulseWidths жолы сонымен қатар талдауды жеңілдету үшін импульстің енін қарапайым санаттауға мүмкіндік береді. Әрбір тіркелген жолда pulseLevel, ені микросекундтарда және pulseWidths жолындағы индекс болып табылатын код өлшенген енінен үлкен болады.

CalString ADC дәлдігін жақсарта алады.

idleTimeout құрылғы автоматты түрде сөнгенге дейін әрекетсіздіктің миллисекундының санын (түсірілмейді) басқарады. Оны 0 -ге қою оның күту уақыты болмайтынын білдіреді.

Түймелердің үш параметрі түймелердің қысқа орташа және ұзақ басылуын ажыратады.

displayUpdate дисплейдің жаңарту интервалын береді.

6 -қадам: Қолдану

Құрылғы батырманы қысқа уақыт бойы басу арқылы қосылады.

Дисплей RSSI деңгейін нақты уақытта көрсетуді бастамас бұрын бастапқыда бірнеше секунд ішінде жергілікті IP мекенжайын көрсетеді.

Қысқаша басу файлға RSSI түсіруді бастайды. Әдетте бұл RSSI ұзақтығы аяқталған кезде тоқтатылады, бірақ түймені тағы бір рет басу түсіруді тоқтатады.

Орташа түймені басу деректерді көшіруді бастайды. Экранда триггерді күту көрсетіледі. RSSI триггер деңгейінен жоғары көтерілгенде, көрсетілген ауысулар саны бойынша уақыт бойынша деректердің ауысуын түсіруді бастайды.

Түймені ұзақ уақыт басып тұру құрылғыны өшіреді.

Түсіру командаларын веб -интерфейстен де бастауға болады.

7 -қадам: веб -интерфейс

Құрылғының IP мекенжайы бойынша кіру 3 қойындысы бар веб -интерфейсті көрсетеді; Жазбалар, күй және конфигурация.

Түсіру экраны қазіргі уақытта түсірілген файлдарды көрсетеді. Файлдың мазмұнын оның атын басу арқылы көрсетуге болады. Әр файл үшін жою және жүктеу түймелері бар.

Сонымен қатар түсіруді бастау үшін RSSI және Деректерді түсіру түймелері бар. Егер файл атауы берілсе, ол пайдаланылады, әйтпесе әдепкі атау пайда болады.

Конфигурация қойындысы ағымдағы конфигурацияны көрсетеді және мәндерді өзгертуге және сақтауға мүмкіндік береді.

Веб -интерфейс келесі қоңырауларды қолдайды

/өңдеу - құрылғының файлдық жүйесіне кіру; шаралар файлдарын жүктеу үшін қолданылуы мүмкін

• /status - күй мәліметтері бар жолды қайтару
• /loadconfig -конфигурация мәліметтері бар жолды қайтарыңыз
• /saveconfig - конфигурацияны жаңарту үшін жолды жіберу және сақтау
• /loadcapture - файлдардан өлшемдері бар жолды қайтару
• /setmeasureindex - келесі өлшем үшін қолданылатын индексті өзгерту
• /getcapturefiles - қол жетімді өлшем файлдарының тізімі бар жолды алу
• /түсіру - RSSI немесе деректерді алуды іске қосады
• /микробағдарлама - микробағдарламаны жаңартуды бастау