ماژولهای فرستنده و گیرنده رادیویی

[Mehdi.Aref 26,722]

محتوای مخفی

برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.

برای مشاهده عکس در سایز اصلی ، بر روی آن کلیک کنید

ابتدا به چند سوال پاسخ می دهیم :

1-براي ارتباط بي سيم چه اطلاعاتي لازمه؟

ج-معمولا بسیاری از آی سی ها و ماژول های اینچنینی یک سری رجیستر داخلی دارند که به وسیله تنظم کردن این رجیسترها میشه با اونها کار کرد . مثلا rfm12 که برای همین ارتباط به کار میره یا ds1307 و ... . به همین دلیل برای کار با این بخش ها ، اولین کار اینه که از تو دیتاشیت اون نحوه تنظیمات رجیسترها و وظایف اونها رو استخراج کنید . تو مرحله بعدی هم نیاز هست که پروتکل ارتباطی که به وسیله اون میشه با آی سی ارتباط برقرار کرد رو واقف باشید و بتونید پیاده کنید .

2-آيا براي كار با ماژول هاي fm نياز به مدار نوسان سازي هم هست تا اين ماژول ها سر آنتن نصب بشه يا مدار كامل نوسان ساز تو خود ماژول تعبيه شده؟-آيا اصلاْ نياز به مدار آنالوگ هست؟

 

ج-در مورد آی سی ها معمولا این گزینه وجود داره و باید به صورت خارجی اتصال داد ، اما در مورد ماژول ها خیر . چون ماژول ها اکثرا تمام موارد مورد نیاز رو در خودشون دارند و مدار آنالوگی هم نیاز ندارند ، مگر ********** هایی در ورودی یا خروجی یا مدارات تقویت کننده و ... که در حالت کلی جزء فرستنده و گیرنده محسوب نمی شوند .

3-فرق اين ماژول ها با اين آي سي هایی كه در این مورد هستند چيه؟

ج-کلا ماژول ها این امتیاز رو دارند که از ترکیب چند بخش تشکیل شدند و قطعات جانبی رو حذف کردند که نمونه اون همون اسیلاتور خارجی و ... هست . و واسه همین کار کردن با اونها از نظر طراحی سخت افزار بسیار راحت تر و کم دردسر تر هست .

 

4-برد اين ماژول ها چقدره؟

ج-برد هم بستگی به ماژول و محیط به کار گیری داره (باز یا بسته) که در حد معمولش 200 تا 300 متر هست .

 

5- براي افزايش برد بايد از چه آي سي هايي استفاده كرد؟

ج-برای افزایش برد هم می تونید از آی سی ها یا ماژول های مختص این کار استفاده کنید که قیمت های نسبتا بالایی دارند . البته برای 1 کیلومتر فکر نکنم مشکلی باشه ، اما برای برد های بالاتر نیاز به مجوز خواهید داشت .

 

6- براي ارتباط با اين ماژول ها گويا بايد از وuart و SPI‌ استفاده كنيم: كدومش دقيق تره؟

7-كدوكش به صرفه تره؟

8- چرا مي گنSPI سخت تره؟

ج 6 - 7 - 8 - بین spi و usart نمیشه قیاس کرد و ... چون از یک جنس نیستند . اما spi به دلیل اینکه همزمان هست و با کلاک عمل می کنه ، از نظر سخت افزاری و برنامه نویسی سخت تر هست ، اما درصد بروژ خطا رو کاهش میده ، اما usart چون به صورت آسنکرون عمل می کنه و اکثر میکروها این بخش رو به صورت داخلی دارن ، کار کردن باهاش ساده تر هست .

 

9- چه مدل ماژول هايي تو بازار پيدا ميشه؟ قيمت ها چه حدودايي هست؟

ج-مدل هم تا دلتون بخواد هست . انواع مدولاسینو های fsk / ask و fm . انواع فرکانس های کاری که معمولا بین 300 تا 900 مگا هرتز هست و همچنین انواع پروتکل های ارتباطی . قسمت ها رو هم از حدود 4 تومن دیدم تا ....

 

10- معمولاْ ماژول ها چند تا پايه دارند و هر كدوم برايه چه كاري هست؟

ج-این هم بستگی به ماژول داره .

 

11- نحوه ي بر قراري ارتباط به چه صورت هست؟

ج-نحوه برقراری ارتباط هم هموطوری که تو مورد 1 گفتم . یعنی کار رجیسترها و تنظیمات اونو بدونید و سپس با کمک پروتکلی که پشتیبانی میشه با ماژول ارتباط بر قرار کنید و اونو تنظیم کنید و . . .

برای مثال حالا اطلاعاتی کلی در مورد چند ماژول :

 

ماژولهای HM-T و HM-R : به ترتیب بعنوان فرستنده و گیرنده استفاده کنید. HM-R، يك ماژول گيرنده مي باشد كه براحتي توسط ميكروكنتر يا كامپيوتر قابل استفاده است. اين ماژول داراي چهار پين بوده كه دو پين آن مربوط به تغذيه ماژول و يك پين مربوط به داده و يك پين مربوط به فعالسازي قطعه مي باشد. اين ماژول داده‌ بصورت سريال به ميكرو يا كامیيوتر تحويل مي دهد. نوع مدولاسيون ماژول FSK بوده كه ماژولهاي FSK نسبت به ASK داراي برد بيشتر و تداخل كمتري مي باشند.

براي ارسال داده كافي است از زوج گيرنده HM-T نظير استفاده نماييد. اين ماژول داراي سه پين بوده كه دو پين آن مربوط به تغذيه ماژول و يك پين مربوط به داده مي باشد. كافيست شما داده را بصورت سريال به ماژول داده تا ماژول به كمك مدلاسيون FSK آن را ارسال كند.

 

اين ماژولها (فرستنده و گيرنده) در فركانسهاي 315، 433، 868 و 915 مگاهرتز موجودند. البته فرستنده و گيرنده بايد هر دو از يك فركانس انتخاب شوند.

ويژگيها:

اندازه كوچك (14mm x 26mm)

حساسيت بالا و توان مصرفي كم، توان ارسالي بالا

مصونيت بالا در برابر نويز

برد بالا (در ولتاژ 5 ولت و فركانس 915 مگاهرتز حدود 400 متر در ناحيه باز و در ناحيه بسته وابسته به محيط)

عدم نياز به تنظيمات خاص براي استفاده

محدوده وسيع ولتاژ كاري از 2.5 تا 5 ولت

محدوده وسيع دمايي از 35- تا 80 درجه سانتيگراد

نرخ انتقال داده تا 9600bps

 

شما برای کاهش نویز یا تداخل باید در رسم PCB نکات فنی مربوط را رعایت کنید . ضمنا استفاده از تکنیکهای نرم افزاری مانند استفاده از منچستر اینکودینگ و همچنین ارسال CRC بایتهای ارسالی به شما کمک می کند.

 

آنتن ماژولهای فوق یک تکه سیم هست که طول سیم رو از رابطه L=75/f بدست می آید. در این رابطه f بر حسب مگاهرتز است و L طول بر آنتن بر حسب متر محاسبه می شود

مثلا در استفاده از ماژول فرکانس 915 مگاهرتز داریم

 

L=75/915=0.081 m =8.1cm

 

 

 

در مورد افزایش برد این ماژولها باید از َAmplifierهای مربوطه استفاده شود در زیر تعدادی از این تقویت کننده ها آورده می شود:

 

Gali-5 (DC-4 GHz- Maximum Power Out at 2ghz 18dbm- Gain at 1ghz 19.4db)

Era-5sm (DC-4 GHz- Maximum Power Out at 2ghz 18.4dbm- Gain at 1ghz 18.5db)

Era-33sm (DC-3 GHz- Maximum Power Out at 2ghz 13.5dbm- Gain at 1ghz 18.7db)

Era-51sm (DC-4 GHz -Maximum Power Out at 2ghz 18.4dbm- Gain at 1ghz 17.4db)

Era-50sm (DC-2 GHz- Maximum Power Out at 2ghz 16.2dbm- Gain at 1ghz 19.4db)

Bga6289 (DC-2.5GHZ -17 dBm output power - Gain at 1.95ghz 13db)

Bga6489 (DC-2.5GHZ -20 dBm output power - Gain at 1.95ghz 16db)

Bga6589 (DC-2.5GHZ -21 dBm output power - Gain at 1.95ghz 17db)

Rf2304 (Receive or Transmit Low-Noise Amplifiers,300MHz to 2500MHz –6.2dbm output power - Gain at 1.9ghz 9.2db)

Rf2323 (Low-Noise Amplifiers DC -2000MHz –(-7dbm output power at 1ghz - Gain at 1 ghz 20db)

 

 

در استفاده از تقویت کننده ها باید ملاحظات مربوط به PCB و همچنین طراحی آنتن را مطابق با دیتاشیت را در نظر گرفت .

 

درباره مدولاسیونها :

اساساً مدولاسيون در سيستم‌هاي بي‌سيم، با تغيير يكي از مشخصه‌هاي موج راديويي متناسب با علائم اطلاعاتي (صفر و يك‌ها) انجام مي‌گيرد. سه تكنيك اصلي برای این کار وجود دارد كه با تغيير در دامنه (ASK)، فركانس (FSK) و فاز (PSK) كار مي‌كنند.

در واقع fsk مدولاسین فرکانس و psk مدولاسیون فاز , ask مدلاسیون دامنه میباشد که بسته به شرایط و لوازم موجود از یکی از انها برای مدوله و ارسال دیتا استفاده میشود

در زیر از کاربد هرکدام مثالی اورده شده است

fsk در خطوط تلفن

psk : شبکه های lan بیسیم

و ask در رد یاب ها

موارد گفته شده یکی از کار برد ها بود ، ممکن است در محل یا زمان دیگر از مدولاسون ها ی دیگر استفاده شود

شما به نسبت پول و امکاناتی که دارید میتونید این کار رو با هرسه نوع ماژول انجام بدید( البته به این نکته هم توجه کنید که ، ورودی ماژولها ، یکی از پروتکل های ارتباطی استاندارد مانند rs 232 یا isp یا 1wire میباشد و شما نیازی به طراحی و ساخت و محاسبه فرکانس ندارید ، ماژول دیتا را از ورودی میگیرد ، ان را مدوله میکند و به فضا میفرستد ، در طرف دیگر گیرنده این کد ها را میگیرد ، رمز گشایی می کند و به خروجی میدهد)

 

مدولاتور:

خوب مدولاتور يه مخلوط كننده است كه يه موج ورودي رو با روشي كه تعيين كننده ي نوع مدلاسيون هست با يه موج پايه ( حامل ) مخلوط مي كنه .

حالا نحوه ي مخلوط كردنش فرق مي كنه .

توي fsk دامنه ي موج ورودي روي فركانس موج خروجي تاثير مي زاره .

توي ask دامنه ي موج ورودي روي دامنه ي موج خروجي تاثير داره .

 

معمولا هم موج حامل فركانسش بسيار بسيار بيشتر از موج ورودي است .

مثلا ممكنه مدولاتوري فركانس موج وروديش در محدوده ي صوتي باشه و فركانس حاملش مثلا 433 مگا هرتز باشه .

منبع:

محتوای مخفی

برای مشاهده محتوای مخفی می بایست در انجمن ثبت نام کنید.