Радиоканал с обратной связью 433 мгц схема. Использование RF-модулей. Что потребуется для сборки
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
На этом уроке мы решим задачу по передаче радиосигнала между двумя контроллерами Ардуино с помощью популярного приемопередатчика с частотой 433МГц. На самом деле, устройство по передаче данных состоит из двух модулей: приемника и передатчика. Данные можно передавать только в одном направлении. Это важно понимать при использовании этих модулей. Например, можно сделать дистанционное управление любым электронным устройством, будь то мобильный робот или, например, телевизор. В этом случае данные будут передаваться от пульта управления к устройству. Другой вариант — передача сигналов с беспроводных датчиков на систему сбора данных. Здесь уже маршрут меняется, теперь передатчик стоит на стороне датчика, а приемник на стороне системы сбора. Модули могут иметь разные названия: MX-05V, XD-RF-5V, XY-FST, XY-MK-5V, и т.п., но все они имеют примерно одинаковый внешний вид и нумерацию контактов. Также, распространены две частоты радиомодулей: 433 МГц и 315 МГц.
1. Подключение
Передатчик имеет всего три вывода: Gnd, Vcc и Data.
Подключаем их к первой плате Ардуино по схеме:
Собираем оба устройства на макетной плате и приступаем к написанию программ.
2. Программа для передатчика
Для работы с радиомодулями воспользуемся библиотекой RCSwitch . Напишем программу, которая будет каждую секунду по-очереди отправлять два разных сообщения. #include3. Программа для приемника
Теперь напишем программу для приемника. Для демонстрации факта передачи мы будем зажигать светодиод, подключенный к выводу №3 на плате Ардуино. Если приемник поймал код B1000 — включим светодиод, а если B0100 — выключим. #includeЗадания
Теперь можно попробовать потренироваться и сделать разные полезные устройства. Вот несколько идей.- Пульт для светильника. На стороне приемника , включенный в цепь питания светильника (осторожно, 220 Вольт!). На стороне передатчика: . Написать программы для приемника и передатчика, которые по нажатию кнопки будут включать удаленное реле. При повторном нажатии кнопки реле будет выключаться.
- Уличный термометр с радиоканалом. На стороне передатчика разместить . Предусмотреть автономное питание от батареек. На стороне приемника: . Написать программы для приемника и передатчика, которые позволят выводить показания температуры с удаленного датчика на дисплее.
Заключение
Итак, теперь мы знаем простой и недорогой способ передавать данные на расстоянии. К сожалению, скорость передачи и дистанция в таких радиомодулях весьма ограничены, так что мы не сможем полноценно управлять, например квадрокоптером. Однако, сделать радиопульт для управления простым бытовым прибором: светильником, вентилятором или телевизором, нам под силу. На основе приемопередатчиков с частотой 433 МГц и 315 МГц работает большинство радиоканальных пультов управления. Имея Ардуино и приемник, мы можем декодировать сигналы управления и повторить их. Подробнее о том, как это сделать мы напишем в одном из следующих уроков!Радио модули: передатчик (FS1000A) и приёмник (MX-RM-5V) - предназначены для передачи данных по радиоканалу, на нелицензируемой частоте 433,920 МГц, лежащей в диапазоне LPD433 (Low Power Device) предназначенном для маломощных устройств.
Характеристики передатчика FS1000A
- Рабочая частота: 433.920 МГц (указывается на металлическом корпусе модуля);
- Дальность передачи: до 100 м (в зоне прямой видимости, без антенны);
- Выходная мощность: до 40 мВт;
- Напряжение питания: 3 ... 12 В;
- Ток потребления в режиме ожидания: 0 мА;
- Ток потребления в режиме передачи: 20 .. 30 мА;
- Рабочая температура: -10 ... 70 °C;
- Габариты: 19х19х8 мм;
- Вес: 2 г;
Характеристики приёмника MX-RM-5V
- Рабочая частота: 433.920 МГц (указывается в таблице на печатной плате, если это не шаблон 123456789);
- Тип модуляции: ASK - амплитудная манипуляция;
- Дальность приёма: до 100 м (в зоне прямой видимости, без антенны);
- Напряжение питания: 5В;
- Ток потребления: 4 мА;
- Габариты 30х14х17 мм;
- Вес: 4 г;
Подключение
Для удобства подключения к Arduino воспользуйтесь , или .
Передатчик подключается к любым выводам , а подключение приёмника зависит от типа используемой библиотеки:
- При использовании библиотек , RemoteSwitch, RCSwitch, приёмник подключается только к выводу использующему внешнее прерывание. Но данные библиотеки не используют аппаратные таймеры, а значит не ограничивают Вас в использовании ШИМ.
- При использовании библиотеки , приёмник подключается к любому выводу . Но библиотека использует первый аппаратный таймер, что накладывает ограничение на использование как данного таймера, так и его выводов ШИМ.
Питание
- К выводам Vcc и GND передатчика, подаётся напряжение 2 ... 12 В постоянного тока.
- К выводам Vcc и GND приёмника, подаётся напряжение 5 В постоянного тока.
Подробнее о модулях
- Передатчик использует цифровой вход для передачи сигнала с использованием амплитудной манипуляции ASK (Amplitude Shift Keying). Амплитудная манипуляция (ASK) отличается от амплитудной модуляции (AM - amplitude modulation) тем, что модулировать можно любой сигнал (как цифровой, так и аналоговый), а манипулировать только цифровым.
- Данные передаются по радиоканалу на расстоянии до 100 м в пределах прямой видимости (указано производителем)
- Расстояние уверенного приёма можно увеличить, если подключить антенны к передатчику и приёмнику.
- Приёмник имеет два, электрически соединённых, цифровых выхода (можно использовать любой). На выходе устанавливается уровень логической «1» при наличии несущей частоты в радиоканале и уровень логического «0» при её отсутствии.
- В приёмнике реализован блок автоматической регулировки усиления (AGC - Automatic Gain Control) благодаря которому увеличивается дальность приёма, но при отсутствии сигнала от передатчика, на выходе приёмника наблюдаются хаотичные чередования логических уровней.
- Приемник критичен даже к незначительным пульсациям на шине питания. Если таковые имеются, то приемник принимает их за информационный сигнал, усиливает и выводит на выход в виде логических уровней. Пульсации на шине питания могут вызывать такие устройства как: сервоприводы, LED индикаторы, устройства с собственными генераторами или использующие ШИМ и т.д.
- Влияние пульсаций на приёмник можно снизить несколькими способами, вот некоторые из них:
- 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.
Антенны
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).
Простое решение для вашей задачи!
Есть в наличии
Купить оптомТехнические характеристики
| Рабочая частота (мГц) | 433 |
| Тип питания | постоянный |
| Количество входов (шт) | 1 |
| Количество выходов (шт) | 1 |
| Рекомендованная температура эксплуатации (°С) | -15...+60 |
| Напряжение питания приемника (В) | 5 |
| Напряжение питания передатчика (В) | 12 |
| Вес, не более (г) | 20 |
| Ток потребления приемника (мА) | 1,5 |
| Ток потребления передатчика (мА) | 10 |
| Входная чувствительность (мкВ) | 1,5 |
| Дальность действия (м) | 100 |
| Длина приемника (мм) | 19 |
| Длина передатчика (мм) | 30 |
| Выходная мощность передатчика (мВт) | 10 |
| Входной уровень данных передатчика (В) | 5 |
| Выходной уровень данных приемника (В) | 0,7 |
| Ширина передатчика (мм) | 15 |
| Высота передатчика (мм) | 10 |
| Ширина приемника (мм) | 19 |
| Высота приемника (мм) | 10 |
| Вес | 22 |
Схемы
Использование комплекта без применения микроконтроллеров.
Комплект поставки
- Плата передатчика - 1 шт.
- Плата приемника - 1 шт.
- Инструкция - 1 шт.
Что потребуется для сборки
- Для подключения понадобится: провод, паяльник, бокорезы.
Условия эксплуатации
- Температура - -15С до +50С шт.
- Относительная влажность - 20-80% без образования конденсата шт.
Меры предосторожности
- Не превышайте максимально допустимое напряжение питания приемника и передатчика.
- Не путайте полярность питания приемника и передатчика.
- Не превышайте максимально допустимый ток выходов приемника.
- Не соблюдение данных требований приведет к выходу устройства из строя.
Вопросы и ответы
- Возможно ли приобрести несколько приемников к одному передатчику?
Если в помещении будут стоять несколько приемников, то будут ли все они срабатывать от одного передатчика?
- 1. Можно. 2. Будет.
- Могу ли я управлять приемником, одним из предлогаемых пультов 433 МГц
- Можно, но что бы не было ложных срабатываний необходимо за приемником установить микроконтроллер и запрограммировать его на купленный дополнительный пульт.
- Доброго времени суток!!!Возможно ли на данном устройстве,уменьшить дальность действия до 30 см?
- До 30 см не пробовали. Но дальность регулируется с помощью уменьшения длинны антенны на приемнике и передатчике.
- Добрый день, подскажите пожалуйста, данный комплект приёмника с передатчиком подлежит программированию, или это аналаговые приборы.
- Это аналоговые приборы. Предназначены для совместной работы с микроконтроллером.
Устройства дистанционного управления (ДУ) давно и прочно вошли в нашу жизнь. Это и инфракрасные пульты для управления бытовыми приборами, и беспроводные звонки, и автомобильные сигнализации и т.д. Отчасти их созданию послужила лень, отчасти технические ограничения, но теперь все мы пользуемся такими устройствами весьма широко.
Есть особый класс устройств дистанционного управления по радиоканалу на одной из нелицензируемых частот в полосе от 433,075 до 433,790 МГц - их можно свободно использовать для любых нужд, правда, с некоторыми ограничениями по мощности излучаемого сигнала.
Именно эти устройства получили, пожалуй, наибольшее распространение в системах дистанционного управления по радиоканалу. Они недорого стоят, просты в установке и обслуживании, имеют небольшие габариты и не требуют специальных антенн - достаточно куска провода.
С помощью таких устройств можно на расстоянии включить освещение на садовом участке, открыть калитку или автоматические ворота, включить электродвигатель или нагреватель.
Ограничения, накладываемые на мощность передатчика, сказываются на дальности действия. Стандартное значение дальности не превышает 100 метров на открытом пространстве. В помещении дальность существенно зависит от свойств материалов, через которые распространяется электромагнитное излучение передатчика и геометрии самого помещения. В этом случае только натурный эксперимент может помочь определить дальность.
Следует отметить, что и в этом классе устройств дистанционного управления есть специальные модели с повышенной дальностью работы. Также дальность можно повысить, если применить направленные антенны на стороне передатчика и/или приемника.
В предлагаемом обзоре мы рассмотрим устройства дистанционного управления для DIY-проектов, завоевавшие популярность пользователей продукции компании Мастер Кит. Все эти устройства прошли испытания реальной эксплуатацией в течение заметного времени, надежны и просты в использовании.
Для удобства мы свели описания устройств ДУ в таблицу, расположенную в конце обзора. Таблица поможет выбрать самые подходящие из них для ваших проектов.
Предлагаемые устройства можно разделить, прежде всего, на две категории:
комплекты ДУ, включающие в себя пару передатчик-приемник (кнопочный пульт-передатчик в виде брелка или печатной платы с контактами; приемник в виде платы с контактами или исполнительными элементами); при этом приемник уже настроен на прием сигналов именно от того передатчика, который входит в комплект;
отдельные передатчики и приемники, требующие настройки для работы в паре.
Передатчики, в свою очередь, могут быть специализированными и предназначенными для работы с определенным видом приемников, и универсальными. Это необходимо учитывать, если вы приобретаете устройства по отдельности, или предполагаете использовать несколько брелков-передатчиков с одним приемником, а также несколько приемников с одним брелком.
Следует отметить, что с целью уменьшения возможных ложных срабатываний исполнительное устройство приемника, как правило, включается через приблизительно одну секунду после нажатия кнопки или подачи управляющего сигнала на передатчик.
Несколько слов о терминологии основных режимов работы исполнительных устройств (как правило, реле) модулей ДУ:
- в режиме «кнопка» исполнительное реле приемника срабатывает в момент нажатия кнопки или подачи управляющего сигнала на передатчик, и удерживается в этом состоянии, пока кнопка нажата; при отпускании кнопки реле также отпускает;
- в режиме «триггер» однократное нажатие кнопки включает реле, вторичное нажатие - выключает.
При разработке проектов на предлагаемых устройствах ДУ необходимо учитывать, что они не обеспечивают обратную связь, поэтому контроль срабатывания исполнительных систем остается отдельной задачей.
Рассмотрим кратко особенности некоторых модулей дистанционного управления.
Простую и надежную одноканальную систему ДУ можно собрать на модуле MK333 с дополнительными брелками-передатчиками MK336 . Миниатюрный приемник с прилагаемым корпусом можно питать как переменным напряжением 220 В, так и постоянным 12 В при подключении последнего за встроенным блоком питания от переменного напряжения. Система может работать только в триггерном режиме - одна кнопка передатчика включает реле приемника, вторая - выключает. Посмотрите видео , размещенное в конце описания, из которого можно узнать, как заменить выключатель торшера на дистанционный с помощью модуля MK333 .
Широкие возможности для собственных проектов предоставляет комплект MP324M с четырехкнопочным пультом и четырехканальным приемником с выходами уровня TTL (транзисторно-транзисторной логики). Используя дополнительные модули, можно реализовать несколько режимов исполнительных систем с помощью одного приемника.
Если для вашего проекта необходимы два мощных канала управления, обратите внимание на устройство MP325M , имеющее на борту два реле по 2 кВт и работающее в режимах «кнопка» и «триггер», устанавливаемые для каждого канала отдельно с помощью перемычек (джамперов) на плате. Прочтите статьи, посвященные применению этого устройства:
- «Дистанционное управление распашными воротами своими руками »
- «Беспроводной реверс автомобильной лебедки или электродвигателя постоянного тока »
Модуль ДУ MP326M дает возможность управлять четырьмя каналами с настраиваемыми режимами «кнопка» и «триггер» для каждого канала.
Устройство MP426 SE также имеет четыре канала, но, в отличие от предыдущего, работает в трех режимах - «кнопка», «триггер» и «перебор каналов».
Для реализации проектов с применением микроконтроллеров подойдут комплекты приемник-передатчик MP433 и MP433PRO . Эти пары являются аналоговыми устройствами, не осуществляющими кодировку передаваемого сигнала. Вы сами можете сформировать уникальные кодирующие последовательности, затрудняющие их несанкционированную дешифровку. С помощью микроконтроллера, например, широко распространенной платформы Ардуино, на основе предлагаемых модулей можно реализовать многоканальное управление радиоуправляемыми моделями.
Устройство MP433PRO отличается увеличенным расстоянием - до 600 м в свободном пространстве и расширенным диапазоном температур, позволяющим использовать его вне помещений.
Универсальный пульт дистанционного управления MP433/передатчик является поистине находкой для пользователей систем ДУ! Он предназначен для совместной работы с беспроводными системами диапазона 433 МГц с ASK модуляцией и поддерживает большое количество встраиваемых систем управления освещением и розеток с фиксированным и обучающим кодом, например, таких как WOKEE и TELEIMPEX и им подобные. Также пульт поддерживает системы, построенные на микросхемах SC5262 / SC5272, HX2262 / HX2272, PT2262 / PT2272, EV1527, RT1527, FP1527, HS1527, SC5211, HS2260, SC1527, SC2262.
Приемники MP911 , MP912 и MP913 управляются от предлагаемого отдельно пульта-передатчика MP913 и отличаются режимами работы и числом каналов. Первый из этих приемников реализует одноканальный режим «кнопка», второй - одноканальный «триггер», третий - двухканальная «кнопка».
В этом обзоре мы упомянем стоящий особняком модуль MP8036mhz , который является настоящей базой для управления беспроводными устройствами в диапазоне 433 МГц. Этот модуль может работать в режимах сканера, дубликатора, репитера, маяка. В режиме сканера, благодаря наличию дисплея, можно увидеть код, передаваемый сканируемым передатчиком. Модуль имеет четыре логических входа для подключения четырех кнопок управления или линий контроля и восемь TTL-выходов для подключения силовых модулей. Дальность работы с беспроводными приемниками достигает 600 метров (при использовании комплекта MP433PRO). При использовании направленных антенн дальность может быть увеличена до нескольких километров.
Несколько слов в заключение.
Прежде чем добавлять или «обучать» передатчики, внимательно прочтите описания этих процедур на сайте. Производимые действия отличаются для разных устройств!
Обращаем ваше внимание на имеющиеся в описаниях устройств ДУ комплекты с дополняющими их модулями. Например, вместе с парой передатчик-приемник MP324M можно приобрести силовое реле MP146 и источник питания PW1245 , что обойдется вам дешевле, чем покупка этих устройств по отдельности. Комплектом (MP324M + MP146 + PW1245) - дешевле!
Сравнительная таблица популярных устройств дистанционного управления на частоте 433 МГц
| Артикул | Функцио- нальное назначение |
Питание | Число каналов управления |
Максимальная мощность одного канала управления |
Дополни- тельный брелок- передатчик |
Дальность | Режимы работы |
Особенности |
| MK333 | Комплект брелок- передатчик+ приемник |
~220 В | 1 | ~1000 Вт (7 А) | MK336 | 40 м | Только триггер | . самый миниатюрный приемник; . корпус для приемника в комплекте; . до 20 дополнительных брелков. |
| MK336 | Брелок-передатчик | Бат.12 В | — | — | — | 40 м | — | . дополнительный брелок для MK333 |
| MP324M | Комплект брелок- передатчик+ приемник |
=5 В (приемник) Бат.12 В (передатчик) |
4 | Маломощный, TTL-уровни |
MP433/ передатчик MP325M/ передатчик MP324M/ передатчик |
100 м | Кнопка | . для реализации режимов «триггер» и «импульс» используется MP146 ; . диапазон рабочих температур приемника от -40 до +80 градусов; . при использовании брелка MP433/ передатчик число подключаемых брелков неограниченно. |
| MP324M/ передатчик |
Брелок- передатчик |
Бат.12В | 4 | — | — | 100 м | — | . подходит для MP324M , MP326M . 4 кнопки; . можно заменить на MP433/ передатчик. |
| MP325M | Комплект брелок- передатчик+ приемник |
=12 В (приемник) Бат.12 В (передатчик |
2 | ~2000 Вт (10 А) | MP433/ передатчик MP325M/ передатчик MP324M/ передатчик |
100 м | Кнопка, триггер |
При использовании брелка MP433/ |
| MP325M/ передатчик |
Брелок- передатчик |
Бат.12В | 2 | — | — | 100 м | — | . дополнительный брелок для MP325M |
| MP326M | Комплект брелок- передатчик+ приемник |
=12 В (приемник) Бат.12 В (передатчик |
4 | ~2000 Вт (10 А) | MP325M/ передатчик MP324M/ передатчик |
100 м | Кнопка, триггер | . светодиодная индикация состояний реле; . сброс реле в режиме «триггер»; брелков MP324M/ передатчик. |
| MP426 SE | Комплект брелок- передатчик+ приемник |
=12 В (приемник) Бат.12 В (передатчик |
4 | ~1000 Вт (5 А) | MP433/ передатчик |
100м | Кнопка, триггер, перебор каналов |
. три режима работы; . неограниченное число дополнительных брелков |
