ESP8266 сәулелену үлгісі: 7 қадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:23

ESP8266 - танымал микроконтроллер модулі, себебі оны интернетке борттық WiFi арқылы қосуға болады. Бұл әуесқойға ең аз қосымша жабдықпен қашықтан басқарылатын гаджеттер мен IoT құрылғыларын жасауға көптеген мүмкіндіктер ашады. Ыңғайлы, модульдердің көпшілігінде антеннасы бар, керісінше F типті баспа схемасы немесе керамикалық чип. Кейбір тақталар қосымша антеннаны қосуға мүмкіндік береді, көпшілігіміз радио, теледидар, тіпті ұялы телефон антенналарының ерекшеліктерін жақсы білеміз. Антеннаның немесе қондырғының орнын мұқият реттегеннен кейін, сіз алыстап, отырғанда сигнал шулы болады! Өкінішке орай, ESP8266 сымсыз құрылғы бола отырып, қоғамға қарсы мінез -құлықты көрсете алады. ESP8266 сәулелену үлгісін өлшеу әдісі осы нұсқаулықта модуль хабарлаған RSSI сигнал күшін қолдану арқылы түсіндірілген. Антеннаның бірнеше түрі сыналады және әр нұсқа үшін тәтті нүкте ерекшеленеді. ESP8266 модулін 30 минут ішінде 360 градусқа бұру үшін 20 қадам сайын өлшенетін RSSI орташа көрсеткіші үшін шағын қадамдық қозғалтқыш қолданылады. Деректер ThingSpeak ақысыз IoT талдау қызметіне жіберіледі, ол нәтижелерді максималды сигнал бағытын шешуге болатын полярлық сюжет ретінде көрсетеді. Бұл процесс ESP8266 модулінің бірнеше бағыттары үшін қайталанды.

Жабдықтар

Бұл жобаның компоненттерін Интернетте eBay, Amazon сияқты жеткізушілерден оңай табуға болады, егер сіздің қоқыс жәшігіңізде болмаса.

28BYJ48 5V қадамдық мотор ULN2003 драйверлер тақтасы Arduino UNO немесе ұқсас ESP8266 модульдері сынауға арналған сыртқы антенна USB қуат көзі Arduino IDE және ThingSpeak тіркелгісі Sundries - пластикалық түтік, сым, Blu tak

1 -қадам: Жүйеге шолу

Arduino Uno қадамдық қозғалтқышты 30 минут ішінде толық айналдыру үшін қолданылады. Қозғалтқыш Uno -дан гөрі көбірек ток алатындықтан, ULN2003 драйверлер тақтасы қосымша қозғалтқыш тогын беру үшін қолданылады. Қозғалтқыш тұрақты платформа мен сыналатын модульді монтаждау үшін қолданылатын қозғалтқыштың шпинделіне пластикалық түтіктің ұзындығын беру үшін ағаштың бір бөлігіне бұралған. Uno қосылған кезде, қозғалтқыш шпинделі әр 30 минут сайын толық айналады, WiFi сигналының күшін өлшеуге арналған ESP8266 модулі RSSI пластикалық түтікке жабысады, осылайша модуль толық айналады. Әр 20 секунд сайын ESP8266 сигнал күшінің көрсеткішін ThingSpeak -ке жібереді, онда сигнал полярлық координаттарда орналасады, RSSI көрсеткіші чип өндірушілер арасында әр түрлі болуы мүмкін, бірақ әдетте 1 дБм сигналға сәйкес келетін әрбір қондырғыда 0 мен -100 аралығында болады. Теріс сандармен айналысуды жек көретіндіктен, RSSI көрсеткішіне полярлық сюжетте тұрақты 100 қосылды, осылайша көрсеткіштер оң және жоғары мәндер сигналдың жақсы күшін көрсетеді.

2 -қадам: Қадамдық қозғалтқыш

28BYJ48 сатылы қозғалтқышы тұрақтылықты қамтамасыз ету үшін ағаштың бөлігіне аздап бұралған. Шамамен 8 дюйм 1/4 дюймдік пластикалық түтік сыналатын модульді орнату үшін қадамдық қозғалтқыштың шпинделіне жабыстырылады. Uno, жүргізуші тақтасы мен мотор Интернетте бірнеше рет сипатталғандай қосылады. Файлдағы қысқа эскиз Uno -ға жыпылықтайды, осылайша түтік қосылған кезде әр 30 минут сайын толық шеңбер айналады.

Қозғалтқышты айналдыру үшін қолданылатын эскиз мәтіндік файлда көрсетілген, мұнда революциялық ештеңе жоқ.

3 -қадам: ESP8266 тестілеуі

Сынауға арналған модульдер алдымен қадамдық қозғалтқыштың толық айналымы үшін RSSI оқуын ThingSpeak -ке әр 20 секунд сайын жіберетін нобаймен жарқырады. А, В және С сынақтарымен белгіленген әр модульге үш бағыт белгіленді. А позициясында модуль түтік жағына антеннаның жоғарғы жағында орнатылады. Антеннаға қараған кезде антеннаның RHS тестілеудің басында маршрутизаторды көрсетеді. Өкінішке орай, мен қайтадан теріс сандармен марапатталдым, қозғалтқыш сағат тілімен бұрылады, бірақ полярлық сызық сағат тіліне қарсы масштабталған. Бұл антеннаның жабылмаған кең жағы маршрутизаторға шамамен 270 градусқа қарағанын білдіреді, В позициясында модуль көлденеңінен құбырдың жоғарғы жағына орнатылады. Антенна маршрутизаторды тестілеудің басында А тестіндегідей көрсетеді. Соңында модуль А сынағындағыдай орналасады, содан кейін модуль сағат тілінің бағытымен 90 градусқа бұрылып, C сынағы позициясын беру үшін орнатылады.

Мәтіндік файл RSSI деректерін ThingSpeak -ке жіберу үшін қажетті кодты береді. ThingSpeak қолданатын болсаңыз, өзіңіздің WiFi мәліметтері мен API кілтін қосуыңыз қажет.

4 -қадам: F басылған тізбектің нәтижелері төңкерілген

Бірінші сыналған модульде ең таралған типті антеннасы бар, ол ең арзан. Полярлық сюжет модуль айналған кезде сигнал күшінің қалай өзгеретінін көрсетеді. Есіңізде болсын, RSSI журнал шкаласына негізделген, сондықтан RSSI 10 бірлігін өзгерту сигналдың 10 есе өзгеруі болып табылады. Модульдің жоғарғы жағында антеннасы бар А тесті ең жоғары сигнал береді. Сонымен қатар, PCB трек маршрутизаторға қараған кезде ең жақсы орын болады. Нашар нәтиже В тестінде болады, онда тақтадағы басқа компоненттерден қорғаныс көп. С тесті компоненттерді қорғаудан да зардап шегеді, бірақ ПХД жолының маршрутизаторға баратын жолдары бар кейбір позициялар бар. Модульді орнатудың ең жақсы жолы - антеннаның жоғарғы жағында, маршрутизаторға қарайтын ПХД трегі. Бұл жағдайда шамамен 35 бірлік сигнал күшін күтуге болады. Оңтайлы емес позициялар сигнал күшін он есе азайтуы мүмкін. Әдетте, модуль физикалық және қоршаған ортаны қорғауға арналған қорапқа орнатылады, бұл сигналды одан да төмендетеді деп күтуге болады … Болашақ үшін тест.

ThingSpeak деректерді ұйымдастыру және полярлық сюжеттер жасау үшін аздап код қажет. Мұны ендірілген мәтіндік файлдан табуға болады.

5 -қадам: керамикалық чиптің нәтижелері

Кейбір ESP8266 модульдері баспа схемасының орнына антенна үшін керамикалық чипті пайдаланады. Керамиканың жоғары диэлектрлік тұрақтылығынан басқа, олар қалай жұмыс істейтінін білмеймін, мүмкін физикалық өлшемнің кішіреюіне мүмкіндік береді. Антенна микросхемасының артықшылығы - шығынның аздығы. Керамикалық чипті антеннасы бар модульде сигнал күшінің сынағы қайталанды, бұл суретте нәтиже береді. Чиптік антенна ПХД конструкциясымен 35 -ке қарағанда 30 -дан жоғары сигнал күшіне жету үшін күреседі. Мүмкін, оның мөлшері маңызды ма? Модульді микросхеманың жоғарғы жағына орнату ең жақсы берілісті береді. Бірақ тақта көлденең орнатылған В тестінде тақтадағы басқа компоненттерден белгілі бір позицияда көптеген қорғаныс бар. Ақырында С тестінде чиптің маршрутизаторға баратын жолы бар және басқа тақтаның компоненттерінен кедергі болған кезде басқа позициялар бар.

6 -қадам: Антеннаның көп бағытты нәтижелері

Керамикалық чип модулінде IPX коннекторы арқылы сыртқы антеннаны қосу мүмкіндігі болды. Коннекторды қолданар алдында чиптен сигнал жолын IPX ұясына ауыстыру үшін сілтемені жылжыту қажет. Бұл түйреуішті пинцетпен ұстап, содан кейін дәнекерлегішпен қыздыру арқылы оңай болды. Дәнекер ерігеннен кейін, сілтемені көтеріп, жаңа орынға қоюға болады. Дәнекерлеу үтігі бар тағы бір түйін сілтемені жаңа орынға қосады, антеннаны сынау сәл өзгеше болды. Алдымен антеннаны көлденеңінен айналдыру арқылы сыналды. Содан кейін антенна 45 градусқа қойылды және сыналды. Ақырында, антеннаның вертикальды сюжеті жасалды, бірақ таңқаларлық, антеннаның вертикальді орналасуы, әсіресе маршрутизатор антенналары тік және ұқсас жазықтықта болғандықтан. Ең жақсы позиция антеннаның көлденеңінен 45 градусқа бұрылу бұрышы шамамен 120 градус болды. Бұл жағдайда сигнал күші 40 -қа жетті, бұл антеннаның түпнұсқасынан едәуір жақсарды. Сюжеттер антенналарға арналған оқулықтарда көрсетілген әдемі симметриялы пончик диаграммаларына шамалы ұқсастықты көрсетеді. Шындығында, сигналдың күшіне белгілі және белгісіз көптеген басқа факторлар әсер етеді, бұл жүйені тестілеудің ең жақсы әдісі.

7 -қадам: Оңтайлы антенна

Соңғы сынақ ретінде барлық бағытты антенна сигналдың ең жоғары күші жағдайында 45 градусқа орнатылды. Бұл жолы антенна бұрылмады, бірақ өлшеудің өзгеруі туралы түсінік беру үшін оны 30 минут ішінде деректер тізіміне қалдырды. Сюжет өлшеудің +/- 2 RSSI бірлігіне дейін тұрақты екенін көрсетеді. Бұл нәтижелердің барлығы электр қуаты бар үйде алынды. Электр шуын азайту үшін DECT телефондарын, микротолқынды пештерді немесе басқа WiFi мен Bluetooth құрылғыларын өшіру әрекеті болған жоқ. Бұл нақты әлем … Бұл нұсқаулықта ESP8266 және ұқсас модульдерде қолданылатын антенналардың тиімділігін өлшеу әдісі көрсетілген. Басып шығарылған антенна чипті антеннаға қарағанда жақсы сигнал күшін береді. Дегенмен, күтілгендей, сыртқы антенна жақсы нәтиже береді.