CC1101: RF oddajnik-sprejemnik za uporabo z Arduino

Zagotovo morate pri nekaterih projektih delati z radijsko frekvenco s svojim Arduinom ali s katero koli drugo razvojno ploščo ali vezjem DIY. No, če je to vaš primer, bi morali vedeti, kaj Radiofrekvenčni (RF) sprejemnik CC1101. In to je tisto, kar vam bomo poskušali razložiti v tem članku.

In s tem drugim elektronska komponenta, ki se pridružuje našemu seznamu, lahko delate z različnimi frekvencami signala ...

Kaj je RF?

z radijska frekvenca (RF) Mislimo na del elektromagnetnega spektra, ki se uporablja za prenos informacij po zraku. RF valovi so vrsta elektromagnetnega sevanja in nastanejo, ko se električna energija prenaša skozi prevodnik, kot je kabel. Izraz RF se nanaša na najmanj energijski del elektromagnetnega spektra, ki vam ga pokažem na prejšnji sliki in se nahaja med 3 herci (Hz) in 300 gigaherci (GHz).

Hitrost svetlobe = valovna dolžina · frekvenca

Hitrost svetlobe (približno 3.000.000 m/s) se nikoli ne spremeni, zato z večanjem valovne dolžine RF signala sorazmerno pada frekvenca in obratno. Razmeroma visokofrekvenčni RF signal ima kratko valovno dolžino, nizkofrekvenčni RF signal pa ima daljšo valovno dolžino. Iz istega razloga so signali z nižjo frekvenco bolj prodorni ali lahko pokrivajo večjo pokritost. Na primer, če imate 2.4 Ghz WiFi, lahko doseže dlje in bolje premaga ovire v primerjavi s 5 Ghz WiFi, čeprav slednji omogoča višje hitrosti prenosa ...

Hertz je merska enota za frekvenco valov in ustreza enemu ciklu na sekundo. Višja kot je frekvenca valovanja, krajša je njegova valovna dolžina. Zato je sevanje gama zelo prodorno, saj je valovna dolžina zelo majhna, njegova frekvenca pa zelo visoka, zato je visoko energijsko.

Elektromagnetni valovi iz tega področja spektra se lahko prenašajo z uporabo izmeničnega toka, ki izvira iz generatorja na anteno. The radiofrekvenčni valovi, ki so elektromagnetni valovi, potujejo s svetlobno hitrostjo. V najosnovnejšem primeru lahko spremenljiv električni signal v anteni povzroči elektromagnetna nihanja (tj. RF valove). Ti so lahko nenamerni (potencialno povzročajo motnje v drugih napravah) ali namerni: skrbno modulirani signali, ki jih lahko sprejmejo druge antene in se razlagajo kot koristne informacije.

Znotraj tega območja RF lahko prenašamo podatke z veliko hitrostjo, na primer kot v Wi-Fi komunikacije in mobilnih telefonov ter tradicionalnih radijskih postaj AM in FM.

Kaj je oddajnik-sprejemnik?

Transiver je naprava, ki združuje zmogljivosti oddajnika in sprejemnika na skupnih vezjih. To pomeni, da lahko pošilja in sprejema signale, ne da bi potreboval oddajnik na eni in sprejemnik na drugi strani. Nekaj zelo praktičnega za številne DIY projekte.

Oddajniki so lahko dve splošni vrsti: polni dupleks in pol dupleks. V sprejemno-sprejemnem sprejemniku s polnim dupleksom lahko naprava oddaja in sprejema hkrati. Pogost primer oddajnika-sprejemnika s polnim dupleksom je mobilni telefon. Po drugi strani pa poludupleksni oddajnik-sprejemnik utiša eno stranko, medtem ko druga oddaja.

Oddajniki so temelj brezžične komunikacije in se uporabljajo v različnih aplikacijah, od mobilnih telefonov do komunikacijskih satelitov, preko številnih drugih omrežij in načinov prenosa informacij, kot so radio, TV itd.

Uporaba oddajnika

Radiofrekvenčni (RF) sprejemnik je a večnamenska naprava ki ima lahko veliko število uporab. Na primer, kot sem že rekel, je njegova prisotnost bistvena v različnih aplikacijah, ki zahtevajo brezžično komunikacijo. Na področju mobilnih telekomunikacij se oddajniki-sprejemniki uporabljajo v mobilnih telefonih za oddajanje in sprejemanje signalov. Poleg tega so bistveni v tehnologijah, kot sta WiFi in Bluetooth, ki se uporabljajo v napravah, kot so usmerjevalniki, računalniki in naprave interneta stvari (IoT), katerih delovanje je odvisno od brezžične komunikacije.

Na profesionalnem področju so radiofrekvenčni sprejemniki in oddajniki bistveni v varnostnih sistemih. dvosmerni radio, kot so dvosmerni radijski sprejemniki, ki se uporabljajo v profesionalnih aplikacijah, varnostnih in nujnih službah. Te naprave najdejo uporabo tudi v sistemih zaznavanja, kot so radarji, ki se uporabljajo za zaznavanje objektov, navigacijo in nadzor zračnega prometa, kot tudi v sonarnih sistemih za podvodne aplikacije.

La oddajanje, Za radio in televizijo je prenos signalov prek različnih medijev, prizemnih ali satelitskih, odvisen od RF sprejemnikov. Poleg tega so v vesoljski domeni oddajniki-sprejemniki ključni za komunikacijo med sateliti in zemeljskimi postajami v satelitskih komunikacijskih sistemih.

En aplikacije za daljinsko upravljanje in telemetrijo, RF-sprejemniki se uporabljajo za prenos podatkov iz elektronskih naprav, dronov ali zračnih plovil brez posadke (UAV). Bistveni so tudi v navigacijskih sistemih, kot so sprejemniki GPS, kjer prispevajo k določanju lokacije in navigaciji. Če povzamemo, vsestranskost radiofrekvenčnih sprejemnikov in oddajnikov je bistvena komponenta v različnih sodobnih tehnologijah, ki temeljijo na brezžični komunikaciji in prenosu podatkov.

Očitno je nekaj teh aplikacij, ki niso v dosegu CC1101, saj ima svoje omejitve in deluje v določenih frekvenčnih območjih. Vedeti pa morate, da je na trgu več naprav, kot je ta oddajnik-sprejemnik, ki delujejo z drugimi frekvencami, razdaljami itd.

Kaj je CC1101?

El CC1101 je radiofrekvenčni (RF) oddajnik-sprejemnik, zasnovan za delovanje na frekvencah pod 1 GHz. To napravo je mogoče uporabiti v povezavi s procesorjem, kot je Arduino, za pošiljanje ali sprejemanje podatkov prek radijske frekvence. CC1101 lahko deluje na kateri koli frekvenci v naslednjih pasovih:

300 do 348 MHz
387 do 464 MHz
779 do 928 MHz

Zaradi teh funkcij je CC1101 odlična možnost Vsestranski za različne projekte, ki zahtevajo brezžično komunikacijo, vključno s projekti Arduino in ESP8266/ESP321 ter drugimi projekti elektronike na področju oddaljenih komunikacij.

Poleg tega CC1101 Omogoča prilagajanje bitne hitrosti za različne uporabe, ki omogoča višje hitrosti prenosa, od 0.6 Kbps do 600 Kbps.Podpira tudi modulacije 2-FSK, GFSK in MSK3.

Če vas zanima, ga lahko najdete v specializiranih trgovinah z elektroniko, lahko pa tudi na spletnih prodajnih platformah kot so Amazon, Aliexpress in eBay. Tukaj imaš enega priporočilo za nakup:

Izhodna moč je tudi programabilna, za vse frekvence, ki podpirajo do +10 dBm. On domet je do 100-150 metrov, odvisno od frekvence. In za svoje delovanje potrebuje napetost od 1.8 do 3.6V. Podatkovna komunikacija poteka preko vodila SPI, zato jo je enostavno uporabljati skupaj z MCU ali ploščami, kot je Arduino...

Uporaba CC1101 z Arduinom

Zdaj, ko razumete, kaj je CC1101, če ga želite uporabljati z Arduinom, je to preprosto. Če želite to narediti, je prva stvar pravilno povežite RF napravo ali modul na vašo razvojno ploščo. Bodite previdni, saj CC1101 ne prenaša napetosti 5 V in ga lahko poškodujete, zato se ne bo povezal v 5-voltno vtičnico Arduino, kot smo to storili pri mnogih drugih napravah. Povezava za pravilno delovanje je naslednja:

VDC: priključen bo na Arduino 3v3, da bo imel to vtičnico, če je nima in imate samo 5 V, ga boste morali priključiti na baterijo ali zunanji vir, ki lahko napaja to napetost ali pa bo CC1101 biti poškodovan.
SI: Povezan bo z Arduino SCK, ki lahko spremeni pin glede na model, vendar je na splošno D13.
SO: V tem primeru bo priključen na GO2, ki je običajno pin D12 Arduina.
CSN: vzeti ga moraš na pin GO0, ki je D9 Arduina.
GND: in končno, GND bo povezan z GND Arduina ali vašega napajalnika.

Ko je to opravljeno, je čas, da napišete kodo, da jo preizkusite v Arduino IDE. Da bi to naredili, vam tukaj pokažem zelo osnovni primer, ki pa ga lahko spremenite po svojih željah. V tem primeru bo CC1101 deloval kot sprejemnik RF signal:

Upoštevajte, da boste morali namestiti knjižnico v vaš Arduino IDE, da boste lahko delovali; ta knjižnica je knjižnica ELECHOUSE za CC1101, ki lahko prenesete od tukaj.

#include &amp;lt;ELECHOUSE_CC1101_SRC_DRV.h&amp;gt;

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 &amp;lt; len; i++){
    Serial.print(buffer[i]);
    Serial.print(",");
    }
    Serial.println();
    }
    }
}

CC1101 deluje kot oddajnik RF signal ima kodo, podobno prejšnjemu.

Hardwarelibre

CC1101: RF oddajnik za uporabo z Arduinom

Kaj je RF?

Kaj je oddajnik-sprejemnik?

Uporaba oddajnika

Kaj je CC1101?

Uporaba CC1101 z Arduinom

Pustite svoj komentar Prekliči odgovor