CC1101: جهاز إرسال واستقبال RF للاستخدام مع Arduino

بالتأكيد في بعض المشاريع تحتاج إلى العمل بترددات الراديو مع Arduino الخاص بك، أو مع أي لوحة تطوير أخرى أو دائرة DIY. حسنًا، إذا كانت هذه هي حالتك، فيجب أن تعرف ما هو جهاز الإرسال والاستقبال للترددات اللاسلكية (RF) CC1101. وهذا ما سنحاول توضيحه لك في هذا المقال.

ومع هذا الآخر المكون الإلكتروني الذي ينضم إلى قائمتنايمكنك العمل بترددات إشارة مختلفة...

ما هو الترددات اللاسلكية؟

مع تردد الراديو (RF) نحن نشير إلى جزء من الطيف الكهرومغناطيسي الذي يستخدم لنقل المعلومات عبر الهواء. موجات الراديو هي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي، ويتم إنتاجها عندما تنتقل الطاقة الكهربائية عبر موصل، مثل الكابل. ينطبق مصطلح RF على الجزء الأقل نشاطًا من الطيف الكهرومغناطيسي الذي أعرضه لك في الصورة السابقة، والذي يقع بين 3 هرتز (هرتز) و300 جيجا هرتز (جيجاهرتز).

سرعة الضوء = الطول الموجي · التردد

إن سرعة الضوء (حوالي 3.000.000 م/ث) لا تتغير أبدًا، لذا مع زيادة الطول الموجي لإشارة التردد اللاسلكي، ينخفض ​​التردد بشكل متناسب والعكس صحيح. تحتوي إشارة التردد اللاسلكي ذات التردد العالي نسبيًا على طول موجي قصير وإشارة التردد اللاسلكي ذات التردد المنخفض لها طول موجي أطول. ولهذا السبب نفسه، تكون الإشارات ذات التردد المنخفض أكثر اختراقًا أو يمكن أن تغطي تغطية أكبر. على سبيل المثال، إذا كان لديك شبكة WiFi بسرعة 2.4 جيجا هرتز، فيمكنها الوصول إلى مسافة أبعد وتجاوز الحواجز بشكل أفضل مقارنة بشبكة WiFi بسرعة 5 جيجا هرتز، على الرغم من أن الأخيرة تسمح بسرعات نقل أعلى...

يمكن نقل الموجات الكهرومغناطيسية من هذه المنطقة من الطيف عن طريق تطبيق تيار متردد ناشئ من مولد إلى هوائي. ال موجات التردد الراديويكونها موجات كهرومغناطيسية، تنتقل بسرعة الضوء. في أبسط صورها، يمكن للإشارة الكهربائية المتغيرة في الهوائي أن تنتج تذبذبات كهرومغناطيسية (أي موجات التردد اللاسلكي). يمكن أن تكون هذه غير مقصودة (قد تسبب تداخلاً مع الأجهزة الأخرى) أو مقصودة: إشارات معدلة بعناية يمكن للهوائيات الأخرى استقبالها وتفسيرها على أنها معلومات مفيدة.

ضمن نطاق التردد اللاسلكي هذا، يمكننا نقل البيانات بسرعة عالية، على سبيل المثال، كما حدث في اتصالات واي فاي والهواتف المحمولة، بالإضافة إلى راديو AM وFM التقليدي.

ما هو جهاز الإرسال والاستقبال؟

جهاز الإرسال والاستقبال هو الجهاز الذي يجمع بين قدرات جهاز الإرسال والاستقبال على الدوائر المشتركة. وهذا يعني أنه يمكنه إرسال واستقبال الإشارات، دون الحاجة إلى وجود جهاز إرسال من جهة وجهاز استقبال من جهة أخرى. شيء عملي جدًا للعديد من مشاريع DIY.

يمكن أن تكون أجهزة الإرسال والاستقبال نوعان عامان: الازدواج الكامل ونصف الازدواج. في جهاز الإرسال والاستقبال مزدوج الاتجاه، يمكن للجهاز الإرسال والاستقبال في نفس الوقت. من الأمثلة الشائعة على جهاز الإرسال والاستقبال المزدوج الكامل الهاتف المحمول. ومن ناحية أخرى، يقوم جهاز الإرسال والاستقبال أحادي الاتجاه بكتم صوت أحد الطرفين بينما يقوم الآخر بالإرسال.

أجهزة الإرسال والاستقبال هي حجر الزاوية في الاتصالات اللاسلكية وتستخدم في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بدءًا من الهواتف المحمولة وحتى أقمار الاتصالات، مرورًا بالعديد من الشبكات وطرق نقل المعلومات الأخرى، مثل الراديو والتلفزيون وغيرها.

تطبيقات جهاز الإرسال والاستقبال

جهاز الإرسال والاستقبال للترددات الراديوية (RF) هو أ جهاز متعدد الوظائف والتي يمكن أن يكون لها عدد كبير من الاستخدامات. على سبيل المثال، كما قلت سابقا، وجوده ضروري في مختلف التطبيقات التي تتطلب الاتصال اللاسلكي. في مجال الاتصالات المتنقلة، يتم استخدام أجهزة الإرسال والاستقبال في الهواتف المحمولة لإرسال واستقبال الإشارات. بالإضافة إلى ذلك، فهي ضرورية في تقنيات مثل WiFi وBluetooth، المنتشرة في أجهزة مثل أجهزة التوجيه وأجهزة الكمبيوتر وأجهزة إنترنت الأشياء (IoT)، والتي تعتمد على الاتصالات اللاسلكية لتشغيلها.

في المجال المهني، تعد أجهزة إرسال واستقبال الترددات اللاسلكية ضرورية في أنظمة الأمان. راديو إرسال واستقبال، مثل أجهزة الراديو ثنائية الاتجاه المستخدمة في التطبيقات المهنية وخدمات الأمن والطوارئ. تجد هذه الأجهزة أيضًا تطبيقًا في أنظمة الكشف، مثل الرادارات المستخدمة لكشف الأجسام والملاحة ومراقبة الحركة الجوية، وكذلك في أنظمة السونار للتطبيقات تحت الماء.

La البث, يعتمد كل من الراديو والتلفزيون على أجهزة الإرسال والاستقبال RF لنقل الإشارات عبر الوسائط المختلفة سواء الأرضية أو الفضائية. علاوة على ذلك، في المجال الفضائي، تعد أجهزة الإرسال والاستقبال ضرورية للاتصال بين الأقمار الصناعية والمحطات الأرضية في أنظمة الاتصالات الساتلية.

En تطبيقات التحكم عن بعد والقياس عن بعدتُستخدم أجهزة إرسال واستقبال الترددات اللاسلكية لنقل البيانات من الأجهزة الإلكترونية أو الطائرات بدون طيار أو المركبات الجوية بدون طيار (UAV). كما أنها ضرورية في أنظمة الملاحة، مثل أجهزة استقبال GPS، حيث تساهم في تحديد الموقع والملاحة. باختصار، إن تعدد استخدامات أجهزة إرسال واستقبال الترددات اللاسلكية يجعلها مكونات أساسية في مجموعة متنوعة من التقنيات الحديثة التي تعتمد على الاتصالات اللاسلكية ونقل البيانات.

ومن الواضح أن هناك بعض هذه التطبيقات التي ليست في متناول CC1101، حيث أن لها حدودها وتعمل في نطاقات تردد معينة. ومع ذلك، يجب أن تعلم أن هناك المزيد من الأجهزة في السوق مثل جهاز الإرسال والاستقبال هذا للعمل مع الترددات والمسافات الأخرى وما إلى ذلك.

ما هو CC1101؟

El CC1101 هو جهاز إرسال واستقبال للترددات الراديوية (RF) مصمم للعمل على ترددات أقل من 1 جيجا هرتز، ويمكن استخدام هذا الجهاز مع معالج مثل Arduino لإرسال أو استقبال البيانات عبر تردد الراديو. يمكن أن يعمل CC1101 بأي تردد ضمن النطاقات التالية:

• 300 أ 348 ميجاهرتز
• 387 أ 464 ميجاهرتز
• 779 أ 928 ميجاهرتز

هذه الميزات تجعل CC1101 خيارًا متعدد الاستخدامات لمجموعة متنوعة من المشاريع التي تتطلب اتصالاً لاسلكيًا، بما في ذلك مشاريع Arduino وESP8266/ESP321، ومشاريع إلكترونية أخرى في مجال الاتصالات عن بعد.

بالإضافة إلى ذلك، CC1101 يسمح لك بضبط معدل البت لاستخدامات مختلفة، مما يسمح بسرعات نقل أعلى من 0.6 كيلوبت في الثانية إلى 600 كيلوبت في الثانية، كما يدعم التشكيلات 2-FSK وGFSK وMSK3.

إذا كنت مهتمًا، يمكنك العثور عليه في متاجر الإلكترونيات المتخصصة، أو أيضًا على منصات البيع عبر الإنترنت مثل Amazon وAliexpress وeBay. هنا لديك واحدة توصية شراء:

وحدة ICQUANZX...

لم يتم تقديم تعليقات

9,99 يورو

انظر العرض انظر الميزات

كما أن طاقة الخرج قابلة للبرمجة لجميع الترددات التي تدعم ما يصل إلى +10 ديسيبل ميلي واط. هو المدى يصل إلى 100-150 متر، حسب التردد. ولتشغيله يحتاج إلى جهد من 1.8 إلى 3.6 فولت. يتم إجراء اتصالات البيانات من خلال ناقل SPI، لذلك من السهل استخدامه مع وحدة MCU أو لوحات مثل Arduino...

استخدام CC1101 مع الاردوينو

الآن، بمجرد أن تفهم ما هو CC1101، إذا كنت تريد استخدامه مع Arduino، فمن السهل القيام بذلك. للقيام بذلك، أول شيء هو الاتصال بشكل صحيح جهاز RF أو الوحدة إلى لوحة التطوير الخاصة بك. كن حذرًا، نظرًا لأن CC1101 لا يتحمل جهد 5 فولت ويمكن أن تتلفه، لذلك لن يتصل بمقبس Arduino 5 فولت كما فعلنا مع العديد من الأجهزة الأخرى. الاتصال للعمل بشكل صحيح هو كما يلي:

• VCC: سيتم توصيله بـ Arduino 3v3 للحصول على هذا المقبس، إذا لم يكن به ولديك 5 فولت فقط، فسيتعين عليك توصيله ببطارية أو مصدر خارجي يمكنه توفير هذا الجهد أو سيعمل CC1101 يكون محطما.
• SI: سيتم توصيله بـ Arduino SCK، والذي يمكنه تغيير الدبوس اعتمادًا على الطراز، ولكنه بشكل عام D13.
• SO: في هذه الحالة سيتم توصيله بـ GO2، والذي عادة ما يكون طرف D12 في Arduino.
• CSN: عليك أن تأخذه إلى دبوس GO0، وهو D9 من Arduino.
• GND: وأخيرًا، سيتم توصيل GND بـ GND الخاص بـ Arduino أو مزود الطاقة الخاص بك.

بمجرد الانتهاء من ذلك، حان الوقت لكتابة الكود لاختباره في Arduino IDE. للقيام بذلك، أعرض لك هنا مثالًا أساسيًا للغاية، ولكن يمكنك تعديله حسب رغبتك. في هذه الحالة سيعمل CC1101 كـ المتلقي إشارة الترددات اللاسلكية:

#include <ELECHOUSE_CC1101_SRC_DRV.h>

void setup(){

    Serial.begin(9600);

    if (ELECHOUSE_cc1101.getCC1101()){         // Comprobar la conexión SPI del CC1101.
    Serial.println("Connection OK");
    }else{
    Serial.println("Connection Error");
    }

    ELECHOUSE_cc1101.Init();              // Inicializa el CC1101
    ELECHOUSE_cc1101.setCCMode(1);       // Configuración del modo de transferencia interna.
    ELECHOUSE_cc1101.setModulation(0);  // Modulación: 0 = 2-FSK, 1 = GFSK, 2 = ASK/OOK, 3 = 4-FSK, 4 = MSK.
    ELECHOUSE_cc1101.setMHZ(300,15);   // Pon la frecuencia que quieras usar para la transmisión (por defecto es 433,92 Mhz)
    ELECHOUSE_cc1101.setSyncMode(2);  // Modo de sync: 0 = No preamble/sync. 1 = 16 sync word bits detected. 2 = 16/16 sync word bits detected. 3 = 30/32 sync word bits detected. 4 = No preamble/sync, carrier-sense above threshold. 5 = 15/16 + carrier-sense above threshold. 6 = 16/16 + carrier-sense above threshold. 7 = 30/32 + carrier-sense above threshold.
    ELECHOUSE_cc1101.setCrc(1);      // 1 = CRC calculado en TX y comprobación CRC en RX habilitada. 0 = CRC deshabilitado en TX y RX.
    
    Serial.println("Rx Mode");
}
byte buffer[61] = {0};

void loop(){

    //Comprueba si se ha recibido algo en un tiempo marcado por (time in millis)
    if (ELECHOUSE_cc1101.CheckRxFifo(100)){
    
    if (ELECHOUSE_cc1101.CheckCRC()){    //Prueba CRC. Si "setCrc(false)" CRC devuelve un OK siempre.
    Serial.print("Rssi: ");
    Serial.println(ELECHOUSE_cc1101.getRssi());
    Serial.print("LQI: ");
    Serial.println(ELECHOUSE_cc1101.getLqi());
    
    int len = ELECHOUSE_cc1101.ReceiveData(buffer);
    buffer[len] = '\0';
    Serial.println((char *) buffer);
    for (int i = 0; i < len; i++){
    Serial.print(buffer[i]);
    Serial.print(",");
    }
    Serial.println();
    }
    }
}

يعمل CC1101 كـ جهاز الإرسال تحتوي إشارة التردد اللاسلكي على رمز مشابه للرمز السابق.