Pic to pic komunikacja za pomocą modułu rf

Witam wszystkich, Dzisiaj w tym projekcie połączymy moduł odbiornika i nadajnika RF z mikrokontrolerem PIC i będziemy komunikować się bezprzewodowo między dwoma różnymi mikrokontrolerami pic.

W tym projekcie będziemy robić następujące rzeczy: -

1. Użyjemy PIC16F877A dla nadajnika i PIC18F4520 dla sekcji Odbiornik.
2. Połączymy klawiaturę i wyświetlacz LCD z mikrokontrolerem PIC.
3. Po stronie nadajnika połączymy klawiaturę z PIC i prześlemy dane. Po stronie odbiornika bezprzewodowo otrzymamy dane i pokażemy, który klawisz jest wciśnięty na LCD.
4. Będziemy używać kodera i dekodera IC do przesyłania 4-bitowych danych.
5. Częstotliwość odbioru wyniesie 433 MHz przy użyciu taniego modułu RF TX-RX dostępnego na rynku.

Zanim przejdziemy do schematów i kodów, przyjrzyjmy się działaniu modułu RF z układami scalonymi enkodera-dekodera. Przejrzyj również poniższe dwa artykuły, aby dowiedzieć się, jak połączyć wyświetlacz LCD i klawiaturę z mikrokontrolerem PIC:

• Połączenie LCD z mikrokontrolerem PIC przy użyciu MPLABX i XC8
• Interfejs klawiatury 4x4 Matrix z mikrokontrolerem PIC

Moduł nadajnika i odbiornika RF 433 MHz:

To są moduły nadajnika i odbiornika, których używamy w projekcie. Jest to najtańszy moduł dostępny dla 433 MHz. Moduły te przyjmują dane szeregowe w jednym kanale.

Jeśli widzimy specyfikacje modułów, nadajnik jest przystosowany do pracy 3,5-12 V jako napięcie wejściowe, a odległość transmisji wynosi 20-200 metrów. Nadaje w protokole AM ​​(Audio Modulation) z częstotliwością 433 MHz. Możemy przesyłać dane z prędkością 4KB / S przy mocy 10mW.

Na górnym obrazku widać wyprowadzenie modułu nadajnika. Od lewej do prawej piny to VCC, DATA i GND. Możemy też dodać antenę i przylutować ją w miejscu zaznaczonym na powyższym obrazku.

Dla specyfikacji odbiornika, odbiornik ma znamionowe napięcie 5 V DC i prąd spoczynkowy 4MA jako wejście. Częstotliwość odbioru wynosi 433,92 MHz z czułością -105DB.

Na powyższym obrazku widzimy wyprowadzenie modułu odbiornika. Cztery piny są od lewej do prawej, VCC, DATA, DATA i GND. Te dwa środkowe piny są wewnętrznie połączone. Możemy użyć jednego lub obu. Ale dobrą praktyką jest użycie obu do obniżenia sprzężenia szumowego.

Ponadto w arkuszu danych nie wspomniano o jednej rzeczy, zmienna cewka indukcyjna lub POT w środku modułu służy do kalibracji częstotliwości. Jeśli nie mogliśmy odebrać przesłanych danych, istnieje możliwość, że częstotliwości nadawcze i odbiorcze nie są dopasowane. To jest obwód RF i musimy dostroić nadajnik do punktu idealnie nadawanej częstotliwości. Podobnie jak nadajnik, ten moduł ma również port anteny; możemy przylutować drut w kręgach dla dłuższego odbioru.

Zasięg transmisji zależy od napięcia dostarczanego do Nadajnika i długości anten po obu stronach. W tym konkretnym projekcie nie użyliśmy anteny zewnętrznej i zastosowaliśmy 5 V po stronie nadajnika. Sprawdziliśmy z odległością 5 metrów i działało idealnie.

Moduły RF są bardzo przydatne w komunikacji bezprzewodowej na duże odległości. Tutaj pokazano podstawowy obwód nadajnika i odbiornika RF. Zrealizowaliśmy wiele projektów z wykorzystaniem modułu RF:

• Urządzenia domowe sterowane radiowo
• Samochodzik sterowany przez Bluetooth za pomocą Arduino
• Zdalnie sterowane diody LED za pomocą Raspberry Pi

Potrzeba kodera i dekoderów:

Ten czujnik RF ma kilka wad: -

1. Komunikacja w jedną stronę.
2. Tylko jeden kanał
3. Bardzo zakłócenia hałasu.

Z powodu tej wady zastosowaliśmy układy scalone kodera i dekodera, HT12D i HT12E. D oznacza dekoder, który będzie używany po stronie odbiornika, a E oznacza koder, który będzie używany po stronie nadajnika. Te układy scalone zapewniają 4 kanały. Również ze względu na kodowanie i dekodowanie poziom szumów jest bardzo niski.

Na powyższym obrazku lewy to HT12D dekoder, a prawy HT12E, koder. Oba układy scalone są identyczne. A0 do A7 są używane do specjalnego kodowania. Możemy użyć pinów mikrokontrolera do sterowania tymi pinami i ustawiania konfiguracji. Te same konfiguracje należy dopasować po drugiej stronie. Jeśli obie konfiguracje są dokładne i dopasowane, możemy otrzymać dane. Te 8 pinów można podłączyć do Gnd lub VCC lub pozostawić otwarte. Niezależnie od konfiguracji, które robimy w koderze, musimy dopasować połączenie w dekoderze. W tym projekcie zostawimy otwarte 8 pinów zarówno dla kodera, jak i dekodera. 9 i 18 pin to odpowiednio VSS i VDD. Możemy użyć pin VT wHT12D jako cel powiadamiania. W tym projekcie go nie wykorzystaliśmy. TE kołek transmisji włączyć lub wyłączyć PIN.

Ważną częścią jest pin OSC gdzie musimy podłączyć rezystory to zapewnienie oscylacji do enkodera i dekodera. Dekoder wymaga większych oscylacji niż dekoder. Zwykle wartość rezystora enkodera będzie wynosić 1Meg, a wartość dekodera to 33k. Użyjemy tych rezystorów w naszym projekcie.

Pin DOUT jest pinem danych nadajnika RF na HT12E, a pin DIN w HT12D służy do podłączenia pin danych modułu RF.

W HT12E, AD8 do AD11 to czterokanałowe wejście, które jest konwertowane i przesyłane szeregowo przez moduł RF, a dokładnie odwrotna rzecz dzieje się w HT12D, dane szeregowe są odbierane i dekodowane, i otrzymujemy 4-bitowe wyjście równoległe na 4 pinach D8 do D11.

Wymagane składniki:

1. 2 - Deska do chleba
2. 1 - LCD 16x2,5
3. 1 - Klawiatura
4. Para HT12D i HT12E
5. Moduł RF RX-TX
6. 1-10K preset
7. Rezystor 2 - 4,7 k
8. Rezystor 1- 1 M.
9. 1- Rezystor 33k
10. 2- kondensatory ceramiczne 33pF
11. Kryształ 1 - 20 MHz
12. Bergsticks
13. Kilka drutów jednożyłowych.
14. PIC16F877A MCU
15. PIC18F4520 MCU
16. Śrubokręt do sterowania potencjometrem częstotliwości musi być odizolowany od ludzkiego ciała.

Schemat obwodu:

Schemat obwodu po stronie nadajnika (PIC16F877A):

Użyliśmy PIC16F877A do celów nadawczych. Klawiatura Hex połączone przez PORTB i 4 kanałów połączonym przez ostatnie 4 bity PORTD. Dowiedz się więcej o podłączaniu klawiatury 4x4 Matrix tutaj.

Rozłóż w następujący sposób-

1. AD11 = RD7

2. AD10 = RD6

3. AD9 = RD5

4. AD8 = RD4

Schemat obwodu po stronie odbiornika (PIC18F4520):

Na powyższym obrazku pokazano obwód odbiornika. Wyświetlacz LCD jest podłączony przez PORTB. Użyliśmy wewnętrzny oscylator z PIC18F4520 dla tego projektu. W 4 kanały są połączone w ten sam sposób co poprzednio w układzie nadajnika. Dowiedz się więcej o podłączaniu wyświetlacza LCD 16x2 do mikrokontrolera PIC.

To jest strona nadajnika -

A strona odbiornika w oddzielnym makiet -

Objaśnienie kodu:

Istnieją dwie części kodu, jedna dotyczy nadajnika, a druga odbiornika. Możesz pobrać pełny kod stąd.

Kod PIC16F877A dla nadajnika RF:

Jak zawsze najpierw musimy ustawić bity konfiguracyjne w mikrokontrolerze pic, zdefiniować kilka makr, w tym biblioteki i częstotliwość kryształu. Port AD8-AD11 enkodera ic jest zdefiniowany jako RF_TX w PORTD. Możesz sprawdzić kod dla wszystkich w pełnym kodzie podanym na końcu.

Użyliśmy dwóch funkcji, void system_init (void) i void encode_rf_sender (dane char).

System_init służy do inicjalizacji pin i klawiatury inicjalizacji. Inicjalizacja klawiatury jest wywoływana z biblioteki klawiatury.

Port manipulatora jest również zdefiniowany w manipulatorze. H. Zrobiliśmy PORTD jako wyjście używając TRISD = 0x00 i ustawiliśmy port RF_TX jako 0x00 jako stan domyślny.

void system_init (void) { TRISD = 0x00; RF_TX = 0x00; keyboard_initialization (); }

W encode_rf_sender zmieniliśmy stan 4 pinów w zależności od wciśniętego przycisku. Stworzyliśmy 16 różnych wartości szesnastkowych lub stanów PORTD w zależności od ( 4x4) 16 wciśniętych różnych przycisków.

void encode_rf_sender (dane znaków) { if (dane == '1') RF_TX = 0x10; if (dane == '2') RF_TX = 0x20; if (data == '3') …………... …. …

W funkcji głównej najpierw otrzymujemy dane wciśnięte klawiszem klawiatury za pomocą funkcji switch_press_scan () i przechowujemy dane w zmiennej kluczowej. Następnie zakodowaliśmy dane za pomocą funkcji encode_rf_sender () i zmieniliśmy status PORTD.

Kod PIC18F4520 dla odbiornika RF:

Jak zawsze, najpierw ustawiamy bity konfiguracyjne w PIC18f4520. Trochę różni się od PIC16F877A, możesz sprawdzić kod w załączonym pliku zip.

Dołączyliśmy plik nagłówkowy LCD. Zdefiniowano połączenie portu D8-D11 układu scalonego dekodera przez PORTD przy użyciu linii #define RF_RX PORTD, połączenie jest takie samo, jak używane w sekcji Encoder. Deklaracja portu LCD jest również wykonywana w pliku lcd.c.

#zawierać #include "supporing_cfile \ lcd.h" # zdefiniować RF_RX PORTD

Jak stwierdzono wcześniej używamy wewnętrznego oscylatora dla 18F4520 użyliśmy systemu _ startowych funkcji gdzie skonfigurowany do OSCON rejestr 18F4520 ustawienie wewnętrznego oscylatora na 8 MHz. Ustawiliśmy również bit TRIS dla obu pinów LCD i pinów dekodera. Ponieważ HT - 12D zapewnia wyjście na portach D8-D11, musimy skonfigurować PORTD jako wejście, aby odebrać wyjście.

void system_init (void) { OSCCON = 0b01111110; // 8Mhz,, intosc // OSCTUNE = 0b01001111; // Włącz PLL, Max prescaler 8x4 = 32Mhz TRISB = 0x00; TRISD = 0xFF; // Ostatnie 4 bity jako bit wejściowy. }

Skonfigurowaliśmy rejestr OSCON na 8 MHz, ustawiliśmy również port B jako wyjście, a port D jako wejście.

Poniższa funkcja jest wykonana przy użyciu dokładnej logiki odwrotnej używanej w poprzedniej sekcji nadajnika. Tutaj otrzymujemy tę samą wartość szesnastkową z portu D i na podstawie tej wartości szesnastkowej identyfikujemy, który przełącznik został wciśnięty w sekcji nadajnika. Potrafimy zidentyfikować każde naciśnięcie klawisza i przesłać odpowiedni znak do wyświetlacza LCD.

void rf_analysis (unsigned char recived_byte) { if (recived_byte == 0x10) lcd_data ('1'); if (recived_byte == 0x20) lcd_data ('2'); if (recived_byte == 0x30) ……. ….. …… ………..

Lcd_data nazywa z lcd.c pliku.

W funkcji głównej najpierw inicjalizujemy system i LCD. Wzięliśmy zmiennej bajt, a przechowywana wartość hex otrzymane od portu D. Następnie za pomocą funkcji rf_analysis możemy wydrukować znak na LCD.

void main (void) { bajt bez znaku = 0; system_init (); lcd_init (); while (1) { lcd_com (0x80); lcd_puts ("CircuitDigest"); lcd_com (0xC0); bajt = RF_RX; rf_analysis (bajt); lcd_com (0xC0); } powrót; }

Przed uruchomieniem dostroiliśmy obwód. Najpierw wcisnęliśmy przycisk „ D ” na klawiaturze. Tak więc 0xF0 jest stale przesyłany przez nadajnik RF. Następnie dostroiliśmy obwód odbiornika, aż na wyświetlaczu LCD pojawi się litera „ D ”. Czasami moduł jest odpowiednio dostrojony od producenta, innym razem nie. Jeśli wszystko jest prawidłowo podłączone i nie uzyskuje się naciśnięcia przycisku na wyświetlaczu LCD, istnieje możliwość, że odbiornik RF nie jest dostrojony. Użyliśmy izolowanego śrubokręta, aby zmniejszyć możliwości złego dostrojenia z powodu indukcyjności naszego ciała.

W ten sposób można połączyć moduł RF z mikrokontrolerem PIC i bezprzewodowo komunikować się między dwoma mikrokontrolerami PIC za pomocą czujnika RF.

Możesz pobrać pełny kod nadajnika i odbiornika stąd, a także obejrzeć poniższy film demonstracyjny.