الموافقة المسبقة عن علم لاتصالات الموافقة المسبقة عن علم باستخدام وحدة الترددات اللاسلكية

مرحبًا بالجميع ، اليوم في هذا المشروع ، سنقوم بتوصيل وحدة استقبال وجهاز إرسال RF مع متحكم PIC والتواصل بين اثنين من متحكمات الموافقة المسبقة عن علم مختلفًا لاسلكيًا.

في هذا المشروع سنفعل الأشياء التالية: -

سوف نستخدم PIC16F877A لجهاز الإرسال و PIC18F4520 لقسم جهاز الاستقبال.
سنعمل على واجهة لوحة المفاتيح وشاشات الكريستال السائل مع متحكم PIC.
على جانب جهاز الإرسال ، سنقوم بالتعامل مع لوحة المفاتيح مع الموافقة المسبقة عن علم ونقل البيانات. على جانب جهاز الاستقبال ، سوف نتلقى البيانات لاسلكيًا ونعرض المفتاح الذي تم الضغط عليه على شاشة LCD.
سوف نستخدم جهاز التشفير وفك التشفير IC لنقل بيانات 4 بت.
سيكون تردد الاستقبال 433 ميجا هرتز باستخدام وحدة RF TX-RX الرخيصة المتوفرة في السوق.

قبل الخوض في المخططات والرموز ، دعنا نفهم طريقة عمل وحدة التردد اللاسلكي مع وحدات فك ترميز التشفير. راجع أيضًا المادتين التاليتين لتتعلم كيفية التعامل مع شاشة LCD ولوحة المفاتيح باستخدام متحكم PIC:

واجهة LCD مع متحكم PIC باستخدام MPLABX و XC8
4x4 مصفوفة لوحة المفاتيح تتفاعل مع متحكم الموافقة المسبقة عن علم

433 ميجا هرتز وحدة الإرسال والاستقبال RF:

هذه هي وحدات الإرسال والاستقبال التي نستخدمها في المشروع. إنها أرخص وحدة متاحة لـ 433 ميجاهرتز. تقبل هذه الوحدات البيانات التسلسلية في قناة واحدة.

إذا نظرنا إلى مواصفات الوحدات، وتقييم الارسال ل 3.5-12V عملية كمدخل الجهد و المسافة الإرسال هو 20-200 متر. إنه يرسل في بروتوكول AM (تعديل الصوت) بتردد 433 ميجاهرتز. يمكننا نقل البيانات بسرعة 4 كيلوبايت / ثانية بقوة 10 ميجاوات.

في الصورة العلوية يمكننا أن نرى دبوس خارج وحدة الإرسال. من اليسار إلى اليمين ، تكون المسامير VCC و DATA و GND. يمكننا أيضًا إضافة الهوائي ولحامه على النقطة المشار إليها في الصورة أعلاه.

بالنسبة لمواصفات جهاز الاستقبال ، يتمتع جهاز الاستقبال بتصنيف 5V dc و 4MA Quiescent الحالي كمدخل. تردد الاستقبال هو 433.92 ميجا هرتز مع حساسية -105 ديسيبل.

في الصورة أعلاه ، يمكننا أن نرى دبوس خارج وحدة الاستقبال. الدبابيس الأربعة هي من اليسار إلى اليمين ، VCC ، DATA ، DATA و GND. هذان الطرفان الأوسطان متصلان داخليًا. يمكننا استخدام أي واحد أو كليهما. ولكن من الممارسات الجيدة استخدام كليهما لخفض اقتران الضوضاء.

أيضًا ، هناك شيء واحد غير مذكور في ورقة البيانات ، يتم استخدام المحرِّض المتغير أو POT في منتصف الوحدة لمعايرة التردد. إذا لم نتمكن من استقبال البيانات المرسلة ، فهناك احتمالات بعدم تطابق ترددات الإرسال والاستقبال. هذه دائرة RF ونحتاج إلى ضبط جهاز الإرسال عند نقطة التردد المثالية المرسلة. أيضًا ، مثل جهاز الإرسال ، تحتوي هذه الوحدة أيضًا على منفذ هوائي ؛ يمكننا لحام الأسلاك في شكل ملفوف لاستقبال أطول.

يعتمد نطاق الإرسال على الجهد المزود لجهاز الإرسال وطول الهوائيات في كلا الجانبين. بالنسبة لهذا المشروع المحدد ، لم نستخدم هوائيًا خارجيًا واستخدمنا 5 فولت في جانب المرسل. تحققنا من مسافة 5 أمتار وعملنا بشكل مثالي.

تعد وحدات التردد اللاسلكي مفيدة جدًا للاتصالات اللاسلكية بعيدة المدى. يتم عرض دائرة إرسال واستقبال التردد اللاسلكي الأساسية هنا. لقد قمنا بالعديد من المشاريع باستخدام وحدة RF:

الأجهزة المنزلية التي تسيطر عليها الترددات اللاسلكية
لعبة سيارة تعمل بالتحكم عن طريق البلوتوث باستخدام اردوينو
RF المصابيح التي يتم التحكم فيها عن بعد باستخدام Raspberry Pi

الحاجة إلى التشفير وأجهزة فك التشفير:

يحتوي مستشعر الترددات اللاسلكية على عيوب قليلة: -

طريقة واحدة للتواصل.
قناة واحدة فقط
تدخل شديد الضوضاء.

بسبب هذا العيب ، استخدمنا ICs للتشفير وفك التشفير ، HT12D و HT12E. يشير D إلى وحدة فك التشفير التي سيتم استخدامها في جانب جهاز الاستقبال وترمز E إلى وحدة التشفير التي سيتم استخدامها في جانب جهاز الإرسال. توفر هذه المرحلية 4 قنوات. أيضًا بسبب التشفير وفك التشفير ، يكون مستوى الضوضاء منخفضًا جدًا.

في الصورة أعلاه ، اليسار هو HT12D وحدة فك التشفير واليمين هو HT12E ، جهاز التشفير. كلا المرحليين متطابقين. A0 إلى A7 يستخدم للترميز الخاص. يمكننا استخدام دبابيس متحكم للتحكم في تلك المسامير وتعيين التكوينات. يجب مطابقة نفس التكوينات على الجانب الآخر. إذا كان كلا التكوينين دقيقين ومتطابقين ، فيمكننا تلقي البيانات. يمكن توصيل هذه المسامير الثمانية بـ Gnd أو VCC أو تركها مفتوحة. مهما كانت التكوينات التي نقوم بها في المشفر ، نحتاج إلى مطابقة الاتصال على وحدة فك التشفير. في هذا المشروع ، سنترك تلك الدبابيس الثمانية مفتوحة لكل من وحدة التشفير وفك التشفير. 9 و 18 دبوس هو VSS و VDD على التوالي. يمكننا استخدام دبوس VT فيHT12D كأغراض الإخطار. بالنسبة لهذا المشروع ، لم نستخدمه. و TE دبوس ولنقل تمكين أو تعطيل دبوس.

الجزء المهم هو دبوس OSC حيث نحتاج إلى توصيل المقاومات هو توفير التذبذب لجهاز التشفير وفك التشفير. يحتاج جهاز فك التشفير إلى تذبذب أعلى من جهاز فك التشفير. عادة قيمة المقاوم التشفير سيكون 1Meg وقيمة فك هو 33K. سوف نستخدم هذه المقاومات لمشروعنا.

DOUT دبوس دبوس البيانات RF الارسال على HT12E و DIN دبوس في HT12D يستخدم لربط دبوس بيانات وحدة RF.

في HT12E ، AD8 إلى AD11 عبارة عن أربعة مدخلات للقنوات يتم تحويلها ونقلها بشكل تسلسلي من خلال وحدة RF ويحدث الشيء العكسي الدقيق في HT12D ، ويتم استلام البيانات التسلسلية وفك تشفيرها ، ونحصل على إخراج متوازي 4 بت عبر 4 دبابيس D8 إلى D11.

المكونات المطلوبة:

2 - لوحة الخبز
1 - شاشة LCD مقاس 16 × 2.5 بوصة
1 - لوحة المفاتيح
زوج HT12D و HT12E
وحدة RX-TX RF
1- 10 كيلو مسبقا
2 - 4.7 كيلو المقاوم
1- 1M المقاوم
1- مقاوم 33 كيلو
2- مكثفات سيراميك 33pF
1 - 20 ميجا هرتز كريستال
بيرجستيكس
عدد قليل من الأسلاك حبلا واحدة.
PIC16F877A MCU
PIC18F4520 MCU
يجب عزل المحرك اللولبي للتحكم في وعاء التردد عن جسم الإنسان.

مخطط الرسم البياني:

مخطط الدائرة لجانب المرسل (PIC16F877A):

لقد استخدمنا PIC16F877A لغرض الإرسال. ل وحة المفاتيح عرافة اتصال عبر PORTB و 4 قنوات اتصال عبر 4 بت الأخيرة من PORTD. تعرف على المزيد حول توصيل لوحة مفاتيح 4x4 Matrix هنا.

حدد ما يلي-

1. AD11 = RD7

2. AD10 = RD6

3. AD9 = RD5

4. AD8 = RD4

مخطط الدائرة لجانب المستقبل (PIC18F4520):

في الصورة أعلاه ، تظهر دائرة الاستقبال. و LCD متصل عبر PORTB. كنا مذبذب الداخلي من PIC18F4520 لهذا المشروع. ترتبط القنوات الأربعة بنفس الطريقة التي فعلناها من قبل في دائرة الإرسال. تعرف على المزيد حول توصيل شاشة LCD مقاس 16 × 2 بوحدة تحكم دقيقة PIC هنا.

هذا هو جانب المرسل -

و الجانب المتلقي في اللوح مستقل -

شرح الكود:

يوجد جزءان من الكود ، أحدهما لجهاز الإرسال والآخر لجهاز الاستقبال. يمكنك تنزيل الكود الكامل من هنا.

كود PIC16F877A لجهاز إرسال الترددات اللاسلكية:

كما هو الحال دائمًا أولاً ، نحتاج إلى ضبط بتات التكوين في متحكم الموافقة المسبقة عن علم ، وتحديد بعض وحدات الماكرو ، بما في ذلك المكتبات والتردد البلوري. يتم تعريف منفذ AD8-AD11 الخاص بـ Encoder ic على أنه RF_TX في PORTD. يمكنك التحقق من الكود لجميع أولئك الموجودين في الكود الكامل المعطى في النهاية.

استخدمنا وظيفتين ، void system_init (void) و void encode_rf_sender (char data).

و system_init يستخدم للتهيئة دبوس لوحة المفاتيح والتهيئة. يتم استدعاء تهيئة لوحة المفاتيح من مكتبة لوحة المفاتيح.

يتم تعريف منفذ لوحة المفاتيح أيضًا في keypad.h. لقد صنعنا PORTD كإخراج باستخدام TRISD = 0x00 ، وجعلنا منفذ RF_TX مثل 0x00 كحالة افتراضية.

system_init باطل (باطل) { TRISD = 0x00 ؛ RF_TX = 0x00 ؛ keyboard_initialization () ، }

في encode_rf_sender ، قمنا بتغيير حالة 4 pin اعتمادًا على الزر الذي تم الضغط عليه. لقد أنشأنا 16 قيمة سداسية مختلفة أو حالة PORTD اعتمادًا على ( 4x4) 16 زرًا مختلفًا مضغوطًا.

encode_rf_sender باطل (بيانات char) { if (data == '1') RF_TX = 0x10 ؛ إذا كانت (البيانات == '2') RF_TX = 0x20 ؛ إذا كانت (البيانات == '3') …………... …. ….

في الوظيفة الرئيسية ، نتلقى أولاً بيانات مضغوطة على زر لوحة المفاتيح باستخدام وظيفة switch_press_scan () وتخزين البيانات في متغير رئيسي. بعد ذلك قمنا بتشفير البيانات باستخدام وظيفة encode_rf_sender () وتغيير حالة PORTD.

كود PIC18F4520 لجهاز استقبال الترددات اللاسلكية:

كما هو الحال دائمًا ، قمنا أولاً بتعيين بتات التكوين في PIC18f4520. يختلف قليلاً عن PIC16F877A ، يمكنك التحقق من الكود في الملف المضغوط المرفق.

قمنا بتضمين ملف رأس LCD. تحديد اتصال منفذ D8-D11 الخاص بـ Decoder IC عبر PORTD باستخدام خط #define RF_RX PORTD ، يكون الاتصال هو نفسه المستخدم في قسم التشفير. يتم أيضًا إجراء إعلان منفذ LCD في ملف lcd.c.

#تضمن # تضمين "supporing_cfile \ lcd.h" #define RF_RX PORTD

كما ذكر من قبل ونحن نستخدم مذبذب الداخلي لل 18F4520 ، وقد استخدمنا نظام _ الحرف الأول وظيفة حيث أننا تكوين OSCON سجل في 18F4520 لضبط مذبذب الداخلي لل 8 ميغاهيرتز. قمنا أيضًا بتعيين TRIS bit لكل من دبابيس LCD ودبابيس Decoder. نظرًا لأن HT - 12D يوفر الإخراج في منافذ D8-D11 ، فنحن بحاجة إلى تكوين PORTD كمدخل لاستلام المخرجات.

system_init باطل (باطل) { OSCCON = 0b01111110 ؛ // 8 ميجا هرتز ، intosc // OSCTUNE = 0b01001111 ؛ // PLL تمكين ، Max prescaler 8x4 = 32 ميجا هرتز TRISB = 0x00 ؛ TRISD = 0xFF ؛ // آخر 4 بت كمدخلات. }

نحن تكوين OSCON تسجيل في 8 ميغاهيرتز ، وأيضا ميناء B كما الانتاج و ميناء D كما المدخلات.

تم إجراء الوظيفة أدناه باستخدام المنطق العكسي الدقيق المستخدم في قسم جهاز الإرسال السابق. هنا نحصل على نفس القيمة السداسية من المنفذ D وبهذه القيمة السداسية نحدد أي مفتاح تم الضغط عليه في قسم جهاز الإرسال. يمكننا تحديد كل ضغطة مفتاح وإرسال الحرف المقابل إلى شاشة LCD.

rf_analysis باطل (حرف recived_byte غير الموقعة) { if (recived_byte == 0x10) lcd_data ('1') ؛ إذا (recived_byte == 0x20) lcd_data ('2') ؛ إذا (recived_byte == 0x30) ……. ….. …… ………..

و lcd_data يتم استدعاؤها من lcd.c الملف.

في الوظيفة الرئيسية ، نقوم أولاً بتهيئة النظام وشاشة LCD. أخذنا متغير بايت ، وتخزين قيمة عرافة الواردة من ميناء D. ثم من خلال الوظيفة rf_analysis يمكننا طباعة الحرف على شاشة LCD.

باطل رئيسي (باطل) { unsigned char byte = 0؛ system_init () ؛ lcd_init () ، بينما (1) { lcd_com (0x80) ؛ lcd_puts ("CircuitDigest") ؛ lcd_com (0xC0) ؛ البايت = RF_RX ؛ rf_analysis (بايت) ؛ lcd_com (0xC0) ؛ } عودة؛ }

قبل تشغيله ، قمنا بضبط الدائرة. أولاً قمنا بالضغط على الزر " D " في لوحة المفاتيح. لذلك ، يتم إرسال 0xF0 بشكل مستمر بواسطة جهاز إرسال التردد اللاسلكي. ثم قمنا بضبط دائرة الاستقبال حتى تظهر على شاشة LCD الحرف " D ". في بعض الأحيان يتم ضبط الوحدة بشكل صحيح من الشركة المصنعة ، وأحيانًا لا يتم ضبطها. إذا تم توصيل كل شيء بشكل صحيح ولم يتم الضغط على الزر الموجود في شاشة LCD ، فهناك احتمالات ألا يتم ضبط جهاز استقبال التردد اللاسلكي. لقد استخدمنا مفك البراغي المعزول لتقليل احتمالات الضبط الخاطئ بسبب تحريض الجسم.

هذه هي الطريقة التي يمكنك من خلالها ربط وحدة RF بوحدة التحكم الدقيقة PIC والتواصل بين متحكمات PIC لاسلكيًا باستخدام مستشعر RF.

يمكنك تنزيل الكود الكامل لجهاز الإرسال والاستقبال من هنا ، وكذلك التحقق من الفيديو التوضيحي أدناه.