DIY elektronika - brezžična komunikacija

Odgovori
Uporabniški avatar
kasaudio
Pridružen: 27 Sep 2018, 09:32

DIY elektronika - brezžična komunikacija

Odgovor Napisal/-a kasaudio »

Pozdravljeni!

Pred časom sem spraševal glede radioamaterskih frekvenc...

viewtopic.php?f=20&t=166

Spraševal sem zaradi modula HC-12

Slika

To je modul za brezžično serijsko komunikacijo. V oči mi je padel predvsem zaradi besede "long distance" in seveda zaradi cene. Pri DIY projektih hitro nabašeš na željo po brezžični komunikaciji. Za ta namen imaš danes veliko možnosti. V splošnem velja, da so zmogljive stvari dražje in tudi kompleksnejše.

https://www.ebay.com/p/Hc-12-Si4463-Wir ... 9015905382

Pri enostavnem DIY projektu brezžičnega krmilnika (npr. gas na pomožnem motorju) ali česa podobnega, je zaželjena enostavna, poceni in seved stabilna brezžična komunikacija. Zmogljiv wi-fi ali bluetooth modul z vsemi konfiguracijami in varnostnimi protokoli je v takem projektu overkill in zahteva velik časovni vložek preden zadeva začne delovati kot je treba. Bluetooth BLE 5.0 specifikacija od Cypress bluetooth modulov je vse prej kot prijetno branje in tudi osnovni demo primer uporabe garantirano odbije marsikoga. Poleg tega bluetooth in wi-fi komunikacija targetira na krajše razdalje prenosa.

HC-12 je:
-zelo poceni
-zelo enostaven
-ni vzpostavljanja povezave
-po navedbah je domet do 1.8 km

Odločil sem se zadevo preizkusiti in v ta namen sem pripravil tesno okolje sestavljeno iz dveh delov.

Slika

Del A predstavlja mikrokontroler, ki omogoča test povezave ter konfiguracijo priklopljenega modula. Povezavo testira s periodičnim pošiljanjem ukaza za vklop oz. izklop na mikrokontroler vgrajene led diode. Ukaz "1" oz. byte 0x31 določa vklop in ukaz "0" oz. byte 0x30 določa izklop diode. Perioda pošiljanja ukazov znaša 0.5s.

Del B sprejema in sprejeto informacijo takoj pošlje nazaj. To je izvedeno s tem, da sta sprejemni in oddajni pin modula kratko zvezana.

Del A sprejme z dela B odbit signal in če sprejme "1" se led dioda prižge, če sprejme "0" se dioda ugasne.

Del A je narejen tako, da v primeru da je vklopljen v ustreznega USB gostitelja, (PC oz OTG android) v ustrezni konzoli izpisuje skupen čas oddaje in sprejema signala. Pri nastavitvah kot sem jih uporabil, je ta znašal cca 200 milisekund. Pri sklenjenem pina za oddajanje in sprejem na delu A latenca znaša 8ms (teoretično 1/1200*8=6.67ms). Lahko prikazuje tudi konfiguracijsko informacijo.

Slika

Tako je v okviru namena in možnosti možno enostavno vizualno testiranje pvezave.

Konfiguracija modula omogoča različne hitrosti in načine delovanja. Testiral sem način, ko je hitrost najmanjša in oddajna moč in s tem doseg največji (način FU3 in 1200 bit/sek). Testiral sem na barju, del B sem pritrdil na vejo grma na cca 2m višine. Del A sem imel pri sebi in se oddaljeval do točke, ko je sprejem postal nestabilen.

Na prvi sliki je pri obeh modulih uporabljena priložena antena.

Rezultat meritve je bil zelo skromen saj je postal nestabilen pri cca 60m, pri 80m je bil praktično enak ničli, za kar sem okrivil priloženi anteni.

Priloženi anteni sem nadomestil z enostavno "dipol anteno", L=143/frekvenca [MHz], oz. L=143/433=33cm in meritev ponovil. En pol dipola je vezan na minus oz. "ground" modula, drugi je vezan na izhod oddajnika. Dipolna antena je bila orientirana vertikalno.

Slika

Rezultat je bil tokrat boljši z 250m stabilnega sprejema in 300m ko se vse ustavi. Vendar še vseeno daleč od oblubljenih 1.8km. Razlog je najbrž še vedno v anteni, obe uporabljeni sta namreč oddajali v vse smeri, dipolna verjetno z bolj valjastim vzorcem. Višje razdalje je možno doseči z bolj usmerjenimi antenami, kar pa tu najbrž ni smiselno, saj lahko cena take antene z lahkoto preseže ceno modulčka za faktor 10 in več, kjer smo tudi sicer v drugem cenovnem rangu komponent.

Motenj v delovanju nisem zaznal nikoli. Če je delovalo je delovalo s periodo 0.5s, v mejnem področju so bile spremembe v večkratniku 0.5s, nikoli ni na hitro prižgalo in ugasnilo. Sama komunikacija sicer nima nobenih komunikacijskih varnostnih mehanizmov, oz. so slednji v domeni uporabnika.

Opazil sem tudi, da je znotraj hiše in bližnje okolice (bloka) sprejem deloval brezhibno ne glede na uporabljeno anteno, tudi preko treh AB plošč.

Modul HC-12 je po mojem mnenju čisto uporabna zadeva pri naslednjih aplikacijah:

-kontrola plina pri pomožnem motorju na čolnu
-pošiljanje podatkov z DIY vremenske postaje
-ostale aplikacije, ki ne potrebujejo visoke hitrosti in varnosti komunikacije

Vsekakor ni uporaben za:

-aplikacije, ki potrebujejo višjo hitrost komunikacije (npr zvok oz. slika)
-aplikacije, ki potrebujejo nizko latenco komunikacije - npr. kontrola radijsko vodenih modelov
-kontrolo procesov, kjer je potrebna varna komunikacija - npr. daljinska kontrola 80t dvigala

Več informacij:

https://www.allaboutcircuits.com/projec ... er-module/
https://howtomechatronics.com/tutorials ... on-module/
https://www.ebay.com/sch/i.html?_nkw=hc ... Lw_wcB:G:s
Odgovori