RF433Анализер: 7 алхам

2024 Зохиолч: John Day | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2024-01-30 11:03

Энэхүү зааварчилгаа нь гэрт автоматжуулалт, мэдрэгчийн бага чадлын алсын холбоонд ихэвчлэн ашигладаг RF 433MHz дамжуулалтыг шинжлэхэд туслах хэмжих хэрэгслийг бий болгодог. Зарим оронд ашигладаг 315MHz дамжуулалтыг ажиллуулахын тулд үүнийг хялбархан өөрчилж болох юм. Энэ нь одоогийн 433MHz -ийн оронд RXB6 -ийн 315MHz хувилбарыг ашиглах болно.

Төхөөрөмжийн зорилго нь хоёр талтай. Нэгдүгээрт, энэ нь үл хөдлөх хөрөнгийн эргэн тойрон дахь хамрах хүрээг шалгаж, хар толбо олоход ашиглаж болох дохионы хүч хэмжигч (RSSI) өгдөг. Хоёрдугаарт, өөр төхөөрөмжүүдийн ашигладаг өгөгдөл, протоколыг хялбархан шинжлэх боломжийг олгохын тулд дамжуулагчийн цэвэр өгөгдлийг авах боломжтой. Энэ нь одоо байгаа нэгжүүдэд нийцтэй нэмэлтүүдийг зохион бүтээхийг оролдож байгаа тохиолдолд хэрэг болно. Мэдээлэл авах нь ихэвчлэн хуурамч шилжилт хийдэг хүлээн авагчдад байгаа чимээ шуугианаас болж нарийн дамжуулалтыг олж илрүүлэхэд хэцүү болгодог.

Энэ төхөөрөмж нь RXB6 супер хүлээн авагч ашигладаг. Энэ нь RSSI аналог гаралттай Synoxo-SYN500R хүлээн авагч чипийг ашигладаг. Энэ нь хүлээн авагчийн ашиг орлогыг хянахад ашигладаг AGC дохионы буфер хэлбэртэй хувилбар бөгөөд өргөн хүрээнд дохионы хүчийг өгдөг.

Хүлээн авагчийг RSSI дохиог хөрвүүлдэг ESP8266 (ESP-12F) модуль хянадаг. Энэ нь орон нутгийн жижиг OLED дэлгэцийг (SSD1306) жолооддог. Цахим төхөөрөмж нь өгөгдөл шилжүүлэх цаг хугацааны мэдээллийг авах боломжтой.

Төхөөрөмж дээрх товчлуурыг ашиглан орон нутгийн хэмжээнд зураг авах боломжтой. Олсон өгөгдлийг дараа нь шинжлэх зорилгоор файлд хадгалдаг.

ESP12 модуль нь вэб сервер ажиллуулж, файлууд руу нэвтрэх боломжийг олгодог.

Энэхүү хэрэгсэл нь жижиг LIPO цэнэглэдэг батерейгаар тэжээгддэг. Энэ нь боломжийн ажиллах хугацааг өгдөг бөгөөд электроникийг ашиглаагүй үед нам тайван гүйдэл багатай байдаг.

Алхам 1: Шаардлагатай бүрэлдэхүүн хэсэг, багаж хэрэгсэл

Анхаарах зүйл:

Зарим RXB6 433Mhz хүлээн авагч нь AGC болон бусад функцууд хэвийн байгаа ч RSSI гаралтгүй ажилладаг болохыг олж мэдсэн. Зарим clone Syn500R чипийг ашиглаж магадгүй гэж би сэжиглэж байна. WL301-341 гэж тэмдэглэгдсэн хүлээн авагчид Syn5500R нийцтэй чип ашигладаг бөгөөд RSSI нь ажиллагаатай болохыг олж мэдсэн. Тэд мөн скрининг ашиглахгүй байх нь AGC конденсаторыг өөрчлөхөд хялбар болгодог давуу талтай. Би эдгээр нэгжийг ашиглахыг зөвлөж байна.

Дараахь бүрэлдэхүүн хэсгүүд шаардлагатай болно

ESP-12F wifi модуль

• 3.3V зохицуулагч xc6203
• 220 вольт 6В конденсатор
• 2 schottky диод
• 6 мм -ийн товчлуур
• n суваг MOSFET, жишээ нь. AO3400
• p суваг MOSFET, жишээ нь. AO3401
• эсэргүүцэл 2x4k7, 3 x 100K, 1 x 470K
• прототип хийх самбарын жижиг хэсэг
• RXB6 эсвэл WL301-341 суперхэт 433MHz хүлээн авагч
• SSD1306 0.96 OLED дэлгэц (нэг өнгийн SPI хувилбар)
• LIPO батерей 802030 400 мАч
• Цэнэглэх зориулалттай 3 зүү холбогч
• Утас холбох
• Паалантай зэс утас өөрөө урсдаг
• Эпокси давирхай
• Хоёр талт соронзон хальс
• 3D хэвлэсэн хаалт

Шаардлагатай багаж хэрэгсэл

• Нарийн цэг гагнуурын төмөр
• Цэвэрлэгч сүлжих
• Хясаа
• Бахө

Алхам 2: Схем

Хэлхээ нь нэлээд шулуун юм.

LDO 3.3V зохицуулагч нь LIP-ийг ESP-12F модульд шаардлагатай 3.3V болгон хөрвүүлдэг.

Дэлгэц болон хүлээн авагчид хоёуланд нь хоёр MOSFETS шилжүүлэгчээр тэжээл өгдөг тул ESP модуль унтаж байх үед унтраасан байдаг.

Энэхүү товчлуур нь ESP8266 -ийн EN оролтод 3.3V хүчдэл өгч системийг эхлүүлнэ. GPIO5 нь модуль идэвхтэй байх үед үүнийг дэмждэг. Мөн товчлуурыг GPIO12 ашиглан хянадаг. GPIO5 -ийг гаргасны дараа EN устгагдаж, төхөөрөмж унтрах болно.

Хүлээн авагчаас өгөгдлийн шугамыг GPIO4 ашиглан хянадаг. RSSI дохиог AGC 2: 1 боломжит хуваагчаар хянадаг.

SSD1306 дэлгэц нь 5 GPIO дохионоос бүрдэх SPI -ээр хянагддаг бөгөөд I2C хувилбарыг ашиглах боломжтой боловч энэ нь ашигласан номын санг өөрчлөх, GPIO -ийн зарим хэсгийг дахин тохируулах шаардлагатай болно.

Алхам 3: Хүлээн авагчийн өөрчлөлт

RXB6 нь RSSI дохиог гадаад өгөгдлийн хавчуур дээр ашиглах боломжгүй болгодог.

Энгийн өөрчлөлт нь үүнийг хийх боломжийг олгодог. Нэгж дээрх DER дохионы холбогч нь үнэндээ Data дохионы дохионы давталт юм. Тэд R6 гэсэн 0 Ом эсэргүүцэлээр холбогдсон байна. Үүнийг гагнуурын төмрийг ашиглан арилгах ёстой. R7 гэж тэмдэглэгдсэн бүрэлдэхүүн хэсгийг одоо хооронд нь холбох ёстой. Дээд төгсгөл нь RSSI дохио бөгөөд доод хэсэг нь DER холбогч руу ордог. Нэг нь 0 Ом эсэргүүцэл ашиглаж болно, гэхдээ би зүгээр л утсаар холбосон. Эдгээр байршилд металл саванд хийх боломжтой бөгөөд үүнийг өөрчлөх шаардлагагүй.

Өөрчлөлтийг хүлээн авагч асаалттай үед DER ба GND хооронд вольтметр суурилуулж туршиж болно. Энэ нь ойролцоогоор 0.4V (хүлээн аваагүй тэжээл) ба 1.8V орчим хүчдэлийг 433MHz орон нутгийн эх үүсвэртэй (жишээ нь алсын удирдлага) харуулна.

Хоёрдахь өөрчлөлт нь туйлын чухал биш боловч маш зүйтэй юм. AGC -ийн хүлээн авагчийн хариу өгөх хугацаа нь хүлээн авсан дохионд хариу өгөхөд хэдэн зуун миллисекунд шаардагдах бөгөөд маш удаан байх болно. Энэ нь RSSI бичлэг хийх явцад гарах нарийвчлалыг бууруулж, RSSI -ийг өгөгдөл авах гох болгон ашиглахад хариу үйлдэл үзүүлэх чадварыг бууруулдаг.

AGC -ийн хариу өгөх хугацааг хянадаг ганц конденсатор байдаг боловч харамсалтай нь металл хайрцагны доор байрладаг. Скринингийн савыг 3 боолтоор барьдаг тул үүнийг салгах нь маш хялбар бөгөөд үүнийг тус бүрийг халааж, жижиг халиваар хөшүүргээр үнэлэх боломжтой. Устгасны дараа та гагнуурын сүлжмэл ашиглан эсвэл 0.8 мм орчим битээр дахин өрөмдөх замаар дахин угсрах нүхийг цэвэрлэж болно.

Өөрчлөлт нь одоо байгаа AGC конденсатор С4 -ийг салгаж, 0.22uF конденсатороор солих явдал юм. Энэ нь AGC -ийн хариуг ойролцоогоор 10 дахин хурдасгадаг. Энэ нь хүлээн авагчийн гүйцэтгэлд сөрөг нөлөө үзүүлэхгүй. Зураг дээр би AGC конденсатороос энэ зам руу хийсэн холбоосыг харуулав. Энэ нь зайлшгүй биш боловч нэмэлт багтаамжийг дахин оруулахыг хүссэн тохиолдолд болор доорх скрининг савны гадна талд AGC цэгийг байрлуулах боломжтой болно. Үүнийг хийх шаардлагагүй. Дараа нь скринингийг сольж болно.

Хэрэв WL301-341 RX нэгжийг ашиглаж байгаа бол AGC конденсаторыг тодруулсан зураг дээр үүнийг харуулав. RSSI дохионы зүүг мөн харуулав. Энэ нь үнэндээ ямар нэгэн зүйлтэй холбоогүй юм. Нарийн утсыг зүү рүү шууд холбож болно. Эсвэл хоёр төв холбогч тээглүүр хоорондоо холбогдсон бөгөөд хоёулаа өгөгдлийн гаралтыг дамжуулдаг. Тэдний хоорондох ул мөрийг хайчилж, дараа нь RSSI -ийг сэлбэг хэрэгсэлтэй холбож RSSI дохиог холбогч гаралт дээр ашиглах боломжтой болгоно.

Алхам 4: Барилга

ESP-12 модулийн гадна шаардлагатай 10 орчим бүрэлдэхүүн хэсэг байдаг. Эдгээрийг прототип хийх самбар дээр хийж, холбож болно. Зохицуулагч болон бусад smd эд ангиудыг холбоход хялбар болгохын тулд би ESP -ийн тусгай загварчлалын самбар ашигласан. Энэ нь ESP-12 модулийн дээд хэсэгт шууд наалддаг.

Миний ашигласан хайрцаг нь хүлээн авагч, дэлгэц, esp модулийг авахын тулд 3 догол мөр бүхий 3D хэвлэмэл загвар юм. Энэ нь дэлгэцийн зүсэлт, цэнэглэх цэг, товчлуурын нүхтэй бөгөөд үүнийг бага хэмжээний давирхайгаар хийж бэхлэх ёстой.

Би залгах утсыг ашиглан 3 модуль, цэнэглэх цэг, товчлууруудын хооронд холболт хийсэн. Дараа нь ESP ба хүлээн авагчийн хоёр талт соронзон хальс, эпокси дусал зэргийг ашиглан дэлгэцийг талыг нь барьж, батерейг цэнэглэх цэг рүү холбож, хоёр талт соронзон хальсны тусламжтайгаар хүлээн авагчийн дээд хэсэгт бэхлэв.

Алхам 5: Програм хангамж ба тохиргоо

Програм хангамж нь Arduino орчинд бүтээгдсэн.

Үүний эх кодыг https://github.com/roberttidey/RF433Analyser хаягаар оруулсан болно. Код нь ES8266 төхөөрөмжид хөрвүүлэгдэхээс өмнө аюулгүй байдлын үүднээс нууц үг солих зарим тогтмол утгатай байж болно.

• WM_PASSWORD нь төхөөрөмжийг wifi сүлжээнд тохируулахдаа wifiManager -ийн ашигладаг нууц үгийг тодорхойлдог
• update_password нь програм хангамжийн шинэчлэлтийг зөвшөөрдөг нууц үгийг тодорхойлдог.

Анх ашиглагдах үед төхөөрөмж wifi тохиргооны горимд ордог. Төхөөрөмжийн тохируулсан хандалтын цэг рүү холбогдохын тулд утас эсвэл таблетаа ашиглаад 192.168.4.1 руу очно уу. Эндээс та орон нутгийн wifi сүлжээг сонгоод нууц үгээ оруулах боломжтой. Үүнийг зөвхөн нэг удаа эсвэл wifi сүлжээ эсвэл нууц үгийг өөрчлөх тохиолдолд л хийх хэрэгтэй.

Төхөөрөмж дотоод сүлжээнд холбогдсоны дараа командыг сонсох болно. IP хаягийг 192.168.0.100 гэж үзээд өгөгдлийн хавтсанд байгаа файлуудыг байршуулахын тулд эхлээд 192.168.0.100:AP_PORT/upload -ийг ашиглана уу. Энэ нь дараа нь 192.168.0.100/edit файлыг үзэх, байршуулах, мөн 192.168.0.100 -д хэрэглэгчийн интерфэйс рүү нэвтрэх боломжийг олгоно.

Програм хангамж дээр анхаарах ёстой зүйлүүд

• Нарийвчлалыг сайжруулахын тулд ESP8266 дахь ADC -ийг тохируулж болно. Тохиргооны файл дахь мөр нь хоёр оролтын хүчдэлийн түүхий утгыг тогтоодог. RSSI нь антеннаас хамаарч харьцангуй харьцангуй дохио байдаг тул энэ нь тийм ч чухал биш юм.
• RSSI db хүртэлх хүчдэл нь боломжийн шугаман боловч туйлын муруй хэлбэртэй байдаг. Нарийвчлалыг сайжруулахын тулд програм нь куб хэлбэртэй байдаг.
• Ихэнх арифметикийг масштабтай бүхэл тоонуудаар хийдэг тул RSSI утга нь бодит байдлаас 100 дахин их байдаг. Файлд бичсэн эсвэл харуулсан утгуудыг буцааж хөрвүүлдэг.
• Програм хангамж нь RSSI -ийн зураг авалт, өгөгдлийн шилжилтийг хянах энгийн төрийн машиныг ашигладаг.
• Мэдээллийн шилжилтийг тасалдсан үйлчилгээний горим ашиглан хянадаг. Мэдээлэл авах явцад Arduino -ийн ердийн давталтын боловсруулалтыг зогсоож, харуулын нохойг орон нутагт амьд байлгадаг. Энэ нь цаг хугацааны хэмжилтийг аль болох үнэнч байлгахын тулд тасалдлын хоцролтыг сайжруулахыг оролдох явдал юм.

Тохиргоо

Үүнийг esp433Config.txt файлд хадгалдаг.

RSSI -ийн хувьд түүвэрлэлтийн интервал, үргэлжлэх хугацааг тохируулж болно.

Мэдээлэл авахын тулд RSSI гох түвшин, шилжилтийн тоо, хамгийн их үргэлжлэх хугацааг тохируулж болно. Тохиромжтой гох түвшин нь ойролцоогоор +20 дБ бөгөөд дохионы түвшин байхгүй байна. PulseWidths мөр нь шинжилгээг хялбарчлахын тулд импульсийн өргөнийг энгийн ангилах боломжийг олгодог. Бүртгэгдсэн мөр бүр нь pulseLevel, өргөн нь микросекунд, мөн pulseWidths мөр дэх индекс болох код нь хэмжсэн өргөнөөс их байна.

CalString нь ADC -ийн нарийвчлалыг сайжруулах боломжтой.

idleTimeout нь төхөөрөмж автоматаар унтрахаас өмнө миллисекундын идэвхгүй байдлын тоог хянадаг (зураг авдаггүй). Үүнийг 0 болгож тохируулбал хугацаа нь дуусахгүй гэсэн үг юм.

Гурван товчлуурын тохиргоо нь богино, дунд, урт товчлуурыг юу ялгахыг хянадаг.

displayUpdate нь локал дэлгэцийн шинэчлэлтийн интервалыг өгдөг.

Алхам 6: Хэрэглээ

Товчлуурыг богино хугацаанд дарахад төхөөрөмжийг асаана.

Дэлгэц нь RSSI түвшинг бодит цаг хугацаанд харуулахаас өмнө хэдхэн секундын дотор локал IP хаягийг харуулах болно.

Богино товчлуур дарахад RSSI файлыг эхлүүлэх болно. Ихэвчлэн RSSI -ийн үргэлжлэх хугацаа дуусахад энэ нь дуусах боловч товчлуурыг дарахад зураг авалтыг зогсооно.

Дунд зэргийн товчлуур дарахад өгөгдөл шилжүүлэх бичлэгийг эхлүүлэх болно. Дэлгэц нь гохыг хүлээж байгааг харуулна. RSSI нь триггерийн түвшингээс дээш гарах үед заасан шилжүүлгийн тоогоор цаг хугацааны өгөгдлийн шилжилтийг авч эхэлнэ.

Товчлуурыг удаан дарах нь төхөөрөмжийг унтраадаг.

Авах командыг вэб интерфейсээс эхлүүлж болно.

Алхам 7: Вэб интерфэйс

Төхөөрөмжийг ip хаягаар нь нэвтрэх нь 3 таб бүхий вэб интерфэйсийг харуулдаг; Баримт, статус, тохиргоо.

Авах дэлгэц нь одоогоор авсан файлуудыг харуулна. Файлын нэрийг дарж файлын агуулгыг харуулах боломжтой. Файл бүрийн хувьд устгах, татаж авах товчлуурууд байдаг.

Мөн RSSI барих, өгөгдөл авах товчлуурууд байдаг бөгөөд энэ нь зураг авалтыг эхлүүлэхэд ашиглаж болно. Хэрэв файлын нэрийг өгсөн бол үүнийг ашиглах болно, эс тэгвээс анхдагч нэр үүснэ.

Тохиргооны таб нь одоогийн тохиргоог харуулдаг бөгөөд утгыг өөрчлөх, хадгалах боломжийг олгодог.

Вэб интерфэйс нь дараахь дуудлагыг дэмждэг

/засварлах - төхөөрөмжийн файлын системд нэвтрэх; арга хэмжээг Файл татаж авахад ашиглаж болно

• /status - статусын дэлгэрэнгүй мэдээллийг агуулсан мөрийг буцаана
• /loadconfig -тохиргооны дэлгэрэнгүй мэдээллийг агуулсан мөрийг буцаана
• /saveconfig - тохиргоог шинэчлэхийн тулд мөрийг илгээж хадгална уу
• /loadcapture - файлуудаас хэмжүүр агуулсан мөрийг буцаана
• /setmeasureindex - дараагийн хэмжүүрт ашиглах индексийг өөрчлөх
• /getcapturefiles - боломжтой хэмжих файлуудын жагсаалт бүхий мөрийг аваарай
• /барих - RSSI эсвэл өгөгдлийг барьж авах
• /firmware - firmware шинэчлэлтийг эхлүүлэх