Łączenie modułu RF 433 MHz z STM32F103C8

Tworzenie projektów bezprzewodowych w elektronice wbudowanej staje się bardzo ważne i pomocne, ponieważ nie ma poplątanych przewodów, co sprawia, że ​​urządzenie jest bardziej poręczne i przenośne. Istnieją różne technologie bezprzewodowe, takie jak Bluetooth, WiFi, 433 MHz RF (częstotliwość radiowa) itp. Każda technologia ma swoje zalety i wady, takie jak koszt, przesyłanie odległości lub zasięgu, prędkość lub przepustowość itp. Dzisiaj będziemy używać modułu RF z STM32. aby wysyłać i odbierać dane bezprzewodowo. Jeśli jesteś nowy w mikrokontrolerze STM32, zacznij od migającej diody LED z STM32 za pomocą Arduino IDE i sprawdź wszystkie inne projekty STM32 tutaj.

Oprócz tego użyliśmy również modułu bezprzewodowego RF 433Mhz z innymi mikrokontrolerami do budowy projektów sterowanych bezprzewodowo, takich jak:

• Urządzenia domowe sterowane radiowo
• Zdalnie sterowane diody LED za pomocą Raspberry Pi
• Robot sterowany radiowo
• Łączenie modułu RF z Arduino
• Komunikacja PIC do PIC za pomocą modułu RF

Tutaj połączymy bezprzewodowy moduł 433MHz RF z mikrokontrolerem STM32F103C8. Projekt podzielony jest na dwie części. Przetwornik jest połączony z STM32, a odbiornik połączony jest z Arduino ONZ. Będzie inny schemat połączeń i szkice zarówno dla części nadawczej, jak i odbiorczej.

W tym samouczku nadajnik RF wysyła dwie wartości do strony odbiornika: odległość mierzoną za pomocą czujnika ultradźwiękowego i wartość potencjometru ADC (od 0 do 4096), która jest odwzorowywana jako liczba od (0 do 100). Odbiornik RF z Arduino otrzyma obie te wartości i wydruki na odległość i ilość wartości w wyświetlacz LCD 16x2 bezprzewodowo.

Wymagane składniki

• Mikrokontroler STM32F103C8
• Arduino UNO
• Nadajnik i odbiornik RF 433 Mhz
• Czujnik ultradźwiękowy (HC-SR04)
• Wyświetlacz LCD 16x2
• Potencjometr 10 k
• Płytka prototypowa
• Podłączanie przewodów

433 Mhz RF nadajnik i moduł odbiornika)

Pinout nadajnika RF:

Nadajnik RF 433 Mhz	Opis pinów
MRÓWKA	Do podłączenia anteny
GND	GND
VDD	3,3 do 5 V.
DANE	W tym miejscu podano dane, które mają być przesłane do odbiorcy

Pinout odbiornika RF:

Odbiornik RF 433 Mhz	POSŁUGIWAĆ SIĘ
MRÓWKA	Do podłączenia anteny
GND	GND
VDD	3,3 do 5 V.
DANE	Dane do odebrania od nadajnika
CE / DO	Jest to również pin danych

Dane techniczne modułu 433 MHz:

• Napięcie robocze odbiornika: od 3 V do 5 V.
• Napięcie robocze nadajnika: od 3 V do 5 V.
• Częstotliwość pracy: 433 MHz
• Odległość transmisji: od 3 metrów (bez anteny) do 100 metrów (maksymalnie)
• Technika modulacji: ASK (kluczowanie z przesunięciem amplitudy)
• Szybkość transmisji danych: 10 kb / s

Schemat obwodu nadajnika RF z STM32F103C8

Połączenia obwodów między nadajnikiem RF a STM32F103C8:

STM32F103C8	Nadajnik RF
5V	VDD
GND	GND
PA10	DANE
NC	MRÓWKA

Połączenia obwodu między czujnikiem ultradźwiękowym a STM32F103C8:

STM32F103C8	Czujnik ultradźwiękowy (HC-SR04)
5V	VCC
PB1	Wymuskany
PB0	Echo
GND	GND

10k potencjometru jest połączony z STM32F103C8 dostarczyłoby wartość analogową (od 0 do 3,3) do ADC sworznia PA0 z STM32.

Schemat obwodu odbiornika RF z Arduino Uno

Połączenia obwodów między odbiornikiem RF a Arduino UNO:

Arduino UNO	Odbiornik RF
5V	VDD
GND	GND
11	DANE
NC	MRÓWKA

Połączenia obwodów między wyświetlaczem LCD 16x2 i Arduino UNO:

Nazwa styku wyświetlacza LCD	Nazwa pinu Arduino UNO
Ziemia (Gnd)	Mielone (G)
VCC	5V
VEE	Szpilka ze środka potencjometru kontrastu
Zarejestruj Wybierz (RS)	2
Odczyt / zapis (RW)	Mielone (G)
Włącz (EN)	3
Bit danych 4 (DB4)	4
Bit danych 5 (DB5)	5
Bit danych 6 (DB6)	6
Bit danych 7 (DB7)	7
Dioda LED dodatnia	5V
Negatyw LED	Mielone (G)

Kodowanie zostanie krótko wyjaśnione poniżej. Będą dwie części szkicu, gdzie pierwsza część będzie sekcją nadajnika, a druga będzie sekcją odbiornika. Wszystkie pliki szkiców i działające wideo zostaną podane na końcu tego samouczka. Aby dowiedzieć się więcej na temat połączenia modułu RF z Arduino Uno, kliknij łącze.

Programowanie STM32F103C8 do bezprzewodowej transmisji RF

STM32F103C8 można zaprogramować za pomocą Arduino IDE. FTDI programista lub ST-Link nie jest potrzebny, aby przesłać kod do STM32F103C8. Wystarczy podłączyć do komputera przez port USB STM32 i rozpocząć programowanie za pomocą ARDUINO IDE. Możesz nauczyć się programowania STM32 w Arduino IDE, klikając link.

W sekcji nadajnika odległość obiektu w 'cm' mierzona jest za pomocą czujnika ultradźwiękowego, a wartość liczbowa od (0 do 100) ustawiana za pomocą potencjometru, który transmitowany jest przez nadajnik RF połączony z STM32.

Najpierw dołączona jest biblioteka Radiohead, którą można pobrać stąd. Ponieważ ta biblioteka wykorzystuje technikę ASK (Amplitude Shift Keying Technique) do przesyłania i odbierania danych. To sprawia, że ​​programowanie jest bardzo łatwe. Możesz dołączyć bibliotekę do szkicu, przechodząc do Szkic-> dołącz bibliotekę-> Dodaj bibliotekę.zip.

#zawierać

Podobnie jak w tym samouczku, po stronie nadajnika do pomiaru odległości używany jest czujnik ultradźwiękowy, więc zdefiniowano piny wyzwalacza i echa.

# zdefiniować trigPin PB1 # zdefiniować echoPin PB0

Następnie nazwa obiektu dla biblioteki RH_ASK jest ustawiana jako rf_driver z parametrami takimi jak prędkość (2000), pin RX (PA9) i pin TX (PA10).

RH_ASK rf_driver (2000, PA9, PA10);

Następnie deklarowana jest zmienna Strings potrzebna w tym programie.

String numer_ transmisji; String transmit_distance; Transmisja ciągu;

Następnie w void setup () inicjowany jest obiekt RH_ASK rf_driver.

rf_driver.init ();

Następnie pin wyzwalacza jest ustawiany jako pin OUTPUT, a pin PA0 (podłączony do potencjometru) i pin echa jest ustawiany jako pin INPUT. Komunikacja szeregowa rozpoczyna się przy szybkości transmisji 9600.

Serial.begin (9600); pinMode (PA0, WEJŚCIE); pinMode (echoPin, INPUT); pinMode (trigPin, OUTPUT);

Następnie w pustej pętli () najpierw wartość potencjometru, czyli wejście, napięcie analogowe jest konwertowane na wartość cyfrową (znajduje się wartość ADC). Ponieważ ADC w STM32 ma rozdzielczość 12-bitową. Tak więc wartość cyfrowa waha się od (0 do 4096), która jest odwzorowywana na (0 do 100).

int analoginput = analogRead (PA0); int pwmvalue = map (analoginput, 0,4095,0,100);

Następnie odległość jest mierzona za pomocą czujnika ultradźwiękowego, ustawiając wyzwalacz w stan wysoki i niski z opóźnieniem 2 mikrosekund.

digitalWrite (trigPin, LOW); delayMicroseconds (2); digitalWrite (trigPin, HIGH); delayMicroseconds (10); digitalWrite (trigPin, LOW);

Kołek echa wyczuwa odbitą falę z powrotem, czyli czas, przez jaki wyzwolona fala jest odbijana, jest używany do obliczania odległości obiektu za pomocą wzoru. Dowiedz się więcej, jak czujnik ultradźwiękowy oblicza odległość, klikając link.

długi czas trwania = pulseIn (echoPin, HIGH); odległość pływaka = czas trwania * 0,034 / 2;

Teraz zarówno liczba danych, jak i zmierzona odległość są konwertowane na dane łańcuchowe i przechowywane w odpowiednich zmiennych łańcuchowych.

transmit_number = String (pwmvalue); transmit_distance = String (odległość);

Oba łańcuchy są dodawane jako jedna linia i przechowywane w łańcuchu o nazwie transmit, a przecinek „” służy do oddzielania dwóch ciągów.

transmit = transmit_pwm + "," + transmit_distance;

Przesyłany ciąg jest konwertowany na tablicę znaków.

const char * msg = transmit.c_str ();

Dane są przesyłane i czekaj, aż zostaną wysłane.

rf_driver.send ((uint8_t *) msg, strlen (msg)); rf_driver.waitPacketSent ();

Wysłane dane ciągu są również wyświetlane w monitorze szeregowym.

Serial.println (msg);

Programowanie Arduino UNO jako odbiornika RF

Arduino UNO jest programowane za pomocą Arduino IDE. W sekcji odbiornika dane, które są przesyłane z sekcji nadajnika i odbierane przez moduł odbiornika RF oraz odbierane dane tekstowe są dzielone na odpowiednie dane (odległość i liczba) i wyświetlane na wyświetlaczu LCD 16x2.

Przyjrzyjmy się w skrócie kodowaniu odbiornika:

Podobnie jak w sekcji nadajnika, najpierw dołączona jest biblioteka RadiohHead. Ponieważ ta biblioteka wykorzystuje technikę ASK (Amplitude Shift Keying Technique) do przesyłania i odbierania danych. To sprawia, że ​​programowanie jest bardzo łatwe.

#zawierać

Ponieważ używany jest tutaj wyświetlacz LCD, dołączona jest również biblioteka ciekłokrystaliczna.

#zawierać

Piny wyświetlacza LCD 16x2 połączone z Arduino UNO są określone i zadeklarowane przy użyciu lcd jako obiektu.

LiquidCrystal lcd (2,3,4,5,6,7);

Następnie deklarowane są zmienne danych typu String do przechowywania danych łańcuchowych.

String str_receive; String str_number; String str_distance;

Zadeklarowano obiekt biblioteki Radiohead.

RH_ASK rf;

Teraz w void setup (), wyświetlacz LCD jest ustawiony na tryb 16x2, a komunikat powitalny jest wyświetlany i kasowany.

lcd.begin (16,2); lcd.print ("PRZEGLĄD OBWODU"); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("RF z STM32"); opóźnienie (5000); lcd.clear ();

Następnie inicjowany jest obiekt rf .

rf.init ();

Teraz w void loop (), Array buf jest zadeklarowana z rozmiarem 7. Ponieważ dane wysyłane z nadajnika mają 7, łącznie z „,”. Dlatego zmień to zgodnie z danymi, które mają być przesłane.

uint8_t buf; uint8_t buflen = sizeof (buf);

Jeśli łańcuch jest dostępny w module odbiornika rf, funkcja if sprawdza rozmiar i wykonuje. Rf.recv () jest wykorzystywany do odbioru danych.

if (rf.recv (buf, & buflen))

Buf ma odebrany ciąg tak potem otrzymał ciąg jest przechowywany w str_receive zmiennej łańcuchowej.

str_receive = String ((char *) buf);

Ta pętla for jest używana do podzielenia otrzymanego ciągu na dwa, jeśli wykryje „,” pomiędzy dwoma ciągami.

for (int i = 0; i <str_receive.length (); i ++) { if (str_receive.substring (i, i + 1) == ",") { str_number = str_receive.substring (0, i); str_distance = str_receive.substring (i + 1); przerwa; }

Deklarowane są dwie tablice znaków dla dwóch wartości, a String, który jest podzielony na dwie, jest przechowywany w odpowiedniej tablicy poprzez konwersję ciągu znaków na tablicę znaków.

ciąg znaków; znak dystansu; str_distance.toCharArray (distancestring, 3); str_number.toCharArray (numberstring, 3);

Następnie przekonwertuj tablicę znaków na liczbę całkowitą za pomocą atoi ()

int distance = atoi (distancestring); int liczba = atoi (ciąg liczbowy);

Po przeliczeniu na wartości całkowite wartości odległości i liczby są wyświetlane na wyświetlaczu LCD 16x2

lcd.setCursor (0,0); lcd.print ("Numer:"); lcd.print (liczba); lcd.setCursor (0,1); lcd.print ("Odległość:"); lcd.print (odległość); lcd.print ("cm");

Po wgraniu obu kodów tj. Nadajnika i odbiornika odpowiednio do STM32 i Arduino UNO, dane takie jak numer i odległość obiektu zmierzone za pomocą STM32 są przesyłane do odbiornika RF za pośrednictwem Nadajnika RF, a odebrane wartości są bezprzewodowo wyświetlane na wyświetlaczu LCD.

Testowanie nadajnika i odbiornika RF opartego na STM 32

1. Gdy liczba na 0, a odległość obiektu wynosi 6cm.

2. Gdy liczba 47 i odległość obiektu wynosi 3cm.