RF433 ანალიზატორი: 7 ნაბიჯი

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:18

ეს ინსტრუქცია ქმნის გაზომვის ინსტრუმენტს RF 433MHz გადაცემების გასაანალიზებლად, რომლებიც ჩვეულებრივ გამოიყენება დაბალი სიმძლავრის დისტანციური კომუნიკაციებისთვის სახლის ავტომატიზაციაში და სენსორებში. ის შეიძლება ადვილად მოდიფიცირდეს ზოგიერთ ქვეყანაში გამოყენებული 315 MHz გადაცემებისთვის. ეს იქნება RXB6– ის 315 MHz ვერსიის გამოყენებით, ამჟამინდელი 433 MHz– ის ნაცვლად.

ინსტრუმენტის დანიშნულება ორჯერადია. პირველი, ის უზრუნველყოფს სიგნალის სიძლიერის მრიცხველს (RSSI), რომელიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქონების გარშემო დაფარვის შესამოწმებლად და შავი ლაქების მოსაძებნად. მეორეც, მას შეუძლია გადაიღოს სუფთა მონაცემები გადამცემებიდან, რაც საშუალებას მისცემს უფრო ადვილად გააანალიზოს მონაცემები და პროტოკოლები, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა მოწყობილობების მიერ. ეს სასარგებლოა იმ შემთხვევაში, თუ თქვენ ცდილობთ შექმნათ თავსებადი დანამატები არსებულ ერთეულებზე. როგორც წესი, მონაცემების აღება გართულებულია მიმღებში არსებული ხმაურით, რომელიც წარმოქმნის უამრავ ცრუ გადასვლას და ართულებს ჭეშმარიტი გადაცემების აღმოჩენას.

განყოფილება იყენებს RXB6 სუპერთესი მიმღებს. ეს იყენებს Synoxo-SYN500R მიმღების ჩიპს, რომელსაც აქვს RSSI ანალოგური გამომავალი. ეს არის ეფექტურად AGC სიგნალის ბუფერული ვერსია, რომელიც გამოიყენება მიმღების მომატების გასაკონტროლებლად და იძლევა სიგნალის სიძლიერეს ფართო დიაპაზონში.

მიმღებს აკონტროლებს ESP8266 (ESP-12F) მოდული, რომელიც გარდაქმნის RSSI სიგნალს. ის ასევე მართავს პატარა ადგილობრივ OLED ეკრანს (SSD1306). ელექტრონიკას ასევე შეუძლია მონაცემების გადაცემის დროული ინფორმაციის გადაღება.

გადაღებების გააქტიურება შესაძლებელია ადგილობრივად, ერთეულის ღილაკზე. გადაღებული მონაცემები ინახება ფაილებში შემდგომი ანალიზისთვის.

ESP12 მოდული აწარმოებს ვებ სერვერს ფაილებზე წვდომის უზრუნველსაყოფად და გადაღებები ასევე შეიძლება გააქტიურდეს აქედან.

ინსტრუმენტი იკვებება პატარა LIPO დატენვის ბატარეით. ეს იძლევა გონივრულ მუშაობას და ელექტრონიკას აქვს დაბალი წყნარი დენი, როდესაც არ გამოიყენება.

ნაბიჯი 1: საჭირო კომპონენტები და ინსტრუმენტები

Მნიშვნელოვანი ჩანაწერი:

აღმოვაჩინე, რომ ზოგიერთ RXB6 433Mhz მიმღებს აქვთ არაფუნქციური RSSI გამომავალი მიუხედავად იმისა, რომ AGC და დანარჩენი ფუნქციონირება ნორმალურია. მე ეჭვი მაქვს, რომ შეიძლება გამოყენებულ იქნას კლონირებული Syn500R ჩიპი. აღმოვაჩინე, რომ მიმღებები WL301-341 იარლიყით იყენებენ Syn5500R თავსებადი ჩიპს და RSSI ფუნქციონალურია. მათ ასევე აქვთ უპირატესობა, რომ არ გამოიყენონ სკრინინგი, რამაც AGC კონდენსატორის შეცვლა უფრო ადვილი გახადა. მე გირჩევთ გამოიყენოთ ეს ერთეულები.

შემდეგი კომპონენტებია საჭირო

ESP-12F wifi მოდული

• 3.3V რეგულატორი xc6203
• 220uF 6V კონდენსატორი
• 2 შოთკის დიოდი
• 6 მმ -იანი ღილაკი
• n არხი MOSFET მაგ. AO3400
• p არხი MOSFET მაგ. AO3401
• რეზისტორები 2x4k7, 3 x 100K, 1 x 470K
• პროტოტიპის დაფის პატარა ნაჭერი
• RXB6 ან WL301-341 superhet 433MHz მიმღები
• SSD1306 0.96 OLED დისპლეი (ერთი ფერის SPI ვერსია)
• LIPO ბატარეა 802030 400 mAh
• 3 პინიანი კონექტორი დატენვისთვის
• მიამაგრეთ მავთული
• მინანქარი სპილენძის მავთულები თვითმმართველობის fluxing
• ეპოქსიდური ფისი
• ორმხრივი ლენტი
• 3D დაბეჭდილი დანართი

საჭირო ინსტრუმენტები

• წვრილი წერტილი soldering რკინის
• დესოლდერის ლენტები
• პინცეტი
• ფანქარი

ნაბიჯი 2: სქემატური

წრე საკმაოდ მარტივია.

LDO 3.3V მარეგულირებელი გარდაქმნის LIP- ს 3.3V- ზე, რაც საჭიროა ESP-12F მოდულისთვის.

ენერგია მიეწოდება როგორც ეკრანს, ასევე მიმღებს ორი გადამრთველი MOSFETS საშუალებით, რათა გამორთული იყოს ESP მოდულის ძილის დროს.

ღილაკი იწყებს სისტემას 3.3V მიწოდებით ESP8266 EN შესასვლელში. GPIO5 ინარჩუნებს ამას სანამ მოდული აქტიურია. ღილაკს ასევე აკონტროლებენ GPIO12– ის გამოყენებით. როდესაც GPIO5 გათავისუფლდება, მაშინ EN ამოღებულია და მოწყობილობა ითიშება.

მიმღების მონაცემების ხაზს აკონტროლებს GPIO4. RSSI სიგნალს აკონტროლებს AGC 2: 1 პოტენციური გამყოფი საშუალებით.

SSD1306 დისპლეი კონტროლდება SPI– ით, რომელიც შედგება 5 GPIO სიგნალისგან. შესაძლოა I2C ვერსიის გამოყენება იყოს შესაძლებელი, მაგრამ ამას დასჭირდება გამოყენებული ბიბლიოთეკის შეცვლა და GPIO– ს რამოდენიმე გადაწერა.

ნაბიჯი 3: მიმღების მოდიფიკაცია

როგორც მოწოდებულია, RXB6 არ იძლევა RSSI სიგნალს მის გარე მონაცემთა ქინძისთავებზე.

მარტივი მოდიფიკაცია შესაძლებელს ხდის ამას. ერთეულზე DER სიგნალის კონექტორი ფაქტიურად მხოლოდ მონაცემთა სიგნალის სიგნალის გამეორებაა. ისინი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული 0 Ohm რეზისტორის საშუალებით, რომელსაც ეწოდება R6. ეს უნდა ამოღებულ იქნას soldering რკინის გამოყენებით. კომპონენტი წარწერით R7 ახლა უნდა იყოს დაკავშირებული ერთმანეთთან. ზედა ბოლო არის რეალურად RSSI სიგნალი და ქვედა მიდის DER კონექტორზე. შეიძლება გამოყენებულ იქნას 0 Ohm რეზისტორი, მაგრამ მე მხოლოდ მავთულით დავუკავშირე. ეს ადგილები ხელმისაწვდომია ლითონის სკრინინგის გარედან, რომლის ამოღებაც არ არის საჭირო ამ მოდიფიკაციისთვის.

მოდიფიკაციის შემოწმება შესაძლებელია ვოლტმეტრის მიმაგრებით DER და GND გასწვრივ მიმღების ჩართვით. ის აჩვენებს ძაბვას დაახლოებით 0.4V (არ მიიღება ენერგია) და დაახლოებით 1.8V შორის ადგილობრივ წყაროსთან 433MHz (მაგ. დისტანციური მართვის).

მეორე მოდიფიკაცია არ არის აბსოლუტურად აუცილებელი, მაგრამ საკმაოდ სასურველია. როგორც მიწოდებულია, მიმღების AGC პასუხის დრო საკმაოდ ნელია და რამდენიმე ასეულ მილიწამს მიიღებს მიღებული სიგნალის საპასუხოდ. ეს ამცირებს დროის გარჩევადობას RSSI გადაღებების დროს და ასევე ნაკლებად რეაგირებას უკეთებს RSSI- ს მონაცემების გადაღების გამომწვევად.

არსებობს ერთი კონდენსატორი, რომელიც აკონტროლებს AGC რეაგირების დროს, მაგრამ, სამწუხაროდ, ის მდებარეობს ლითონის სკრინინგის ქვეშ. ფაქტობრივად, საკმაოდ ადვილია სკრინინგის ამოღება, რადგან ის მხოლოდ 3 ბალიშითაა დაკავებული და მისი დაფასება შესაძლებელია თითოეული მათგანის გათბობით თავის მხრივ და პატარა ხრახნიანი საფეხურით. ამოღებისთანავე შეგიძლიათ გაწმინდოთ ხვრელები ხელახალი შეკრებისთვის, შედუღების ლენტებით ან ხელახალი ბურღვით დაახლოებით 0.8 მმ ბიტით.

მოდიფიკაცია არის არსებული AGC კონდენსატორის C4 ამოღება და მისი შეცვლა 0.22uF კონდენსატორით. ეს აჩქარებს AGC პასუხს დაახლოებით 10 -ჯერ. მას არ აქვს რაიმე მავნე გავლენა მიმღების მუშაობაზე. სურათზე მე ვაჩვენებ ტრეკის მოჭრას და ბმულს ამ ტრეკზე AGC კონდენსატორისგან. ეს არ არის აუცილებელი, მაგრამ შესაძლებელს ხდის AGC წერტილს ეკრანის გარეთ არსებული ბალიშის ქვეშ, ბროლის ქვეშ, იმ შემთხვევაში, თუკი ვინმეს სურდა დამატებითი ტევადობის დამატება. მე ამის გაკეთება არ მჭირდება. შემდეგ სკრინინგი შეიძლება შეიცვალოს.

თუ იყენებთ WL301-341 RX ერთეულს, ფოტო აჩვენებს ამას AGC კონდენსატორის ხაზგასმით. ასევე ნაჩვენებია RSSI სიგნალის პინი. ეს ფაქტიურად არაფერს არ უკავშირდება. თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ დააკავშიროთ წვრილი მავთული პირდაპირ პინზე. ალტერნატიულად იქ ორი ცენტრალური მხტუნავები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული და ორივე ატარებს მონაცემთა გამომავალს. მათ შორის კვალი შეიძლება გაიჭრას და შემდეგ RSSI შეუერთდეს სათადარიგო ნაწილს, რათა RSSI სიგნალი ხელმისაწვდომი იყოს მხტუნავებზე.

ნაბიჯი 4: მშენებლობა

დაახლოებით 10 კომპონენტია საჭირო ESP-12 მოდულის გარეთ. ეს შეიძლება შეიქმნას და დაუკავშირდეს პროტოტიპების დაფაზე. მე გამოვიყენე ESP სპეციფიკური პროტოტიპის დაფა, რომელიც გამოვიყენე მარეგულირებლის და smd სხვა კომპონენტების დამონტაჟების გასაადვილებლად. ეს მიმაგრებულია პირდაპირ ESP-12 მოდულის თავზე.

ყუთი, რომელიც მე გამოვიყენე, არის 3D ნაბეჭდი დიზაინი, რომლის ბაზაზე არის 3 ჩანაწერი მიმღების, ჩვენების და esp მოდულის ასაღებად. მას აქვს დისპლეი ეკრანისთვის და ხვრელები დატენვის წერტილისა და ღილაკისთვის, რომელიც უნდა იყოს ჩასმული და დაცული მცირე რაოდენობით პოქსი ფისით.

მე გამოვიყენე მავთულის კავშირი 3 მოდულს, დატენვის წერტილსა და ღილაკებს შორის. და შემდეგ დააფიქსირეთ ისინი ორმაგი გვერდითი ლენტის გამოყენებით ESP და მიმღებისთვის და ეპოქსიდის მცირე წვეთები ეკრანის მხარეების შესანარჩუნებლად. ბატარეა მავთულხლართულია დატენვის წერტილამდე და დამონტაჟებულია მიმღების თავზე ორმაგი ცალმხრივი ლენტის გამოყენებით.

ნაბიჯი 5: პროგრამული უზრუნველყოფა და კონფიგურაცია

პროგრამული უზრუნველყოფა აგებულია არდუინოს გარემოში.

ამის კოდის წყაროა https://github.com/roberttidey/RF433Analyser კოდს შეიძლება შეიცავდეს პაროლების გარკვეული ცვლილებები უსაფრთხოების მიზნით უსაფრთხოების მიზნით, სანამ შედგენილ იქნებიან ES8266 მოწყობილობაზე.

• WM_PASSWORD განსაზღვრავს პაროლს, რომელსაც იყენებს wifiManager მოწყობილობის ადგილობრივ wifi ქსელში კონფიგურაციისას
• update_password განსაზღვრავს პაროლს, რომელიც გამოიყენება firmware განახლებების დასაშვებად.

პირველად გამოყენებისას მოწყობილობა გადადის wifi კონფიგურაციის რეჟიმში. გამოიყენეთ ტელეფონი ან ტაბლეტი მოწყობილობის მიერ დაყენებული წვდომის წერტილთან დასაკავშირებლად და დაათვალიერეთ 192.168.4.1. აქედან შეგიძლიათ აირჩიოთ ადგილობრივი wifi ქსელი და შეიყვანოთ მისი პაროლი. ეს უნდა გაკეთდეს მხოლოდ ერთხელ ან შეცვლის wifi ქსელებს ან პაროლებს.

მას შემდეგ რაც მოწყობილობა დაუკავშირდება ადგილობრივ ქსელს ის მოუსმენს ბრძანებებს. დავუშვათ, რომ მისი IP მისამართი არის 192.168.0.100, შემდეგ ჯერ გამოიყენეთ 192.168.0.100:AP_PORT/ ჩამოტვირთეთ ფაილები მონაცემთა საქაღალდეში ასატვირთად. ეს საშუალებას მისცემს 192.168.0.100/edit– ს ნახოს და ატვირთოს შემდგომი ფაილები და ასევე მისცეს 192.168.0.100 წვდომა მომხმარებლის ინტერფეისზე.

პროგრამული უზრუნველყოფის პუნქტებია

• ESP8266– ში ADC შეიძლება დაკალიბრდეს მისი სიზუსტის გასაუმჯობესებლად. სტრიქონი კონფიგურაციის ფაილში ადგენს მიღწეულ ნედლეულ მნიშვნელობებს ორი შეყვანის ძაბვისთვის. ეს არ არის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი, რადგან RSSI არის საკმაოდ ფარდობითი სიგნალი ანტენის მიხედვით და ა.
• RSSI ძაბვა db არის გონივრულად წრფივი, მაგრამ მოსახვევებში უკიდურესობებში. პროგრამულ უზრუნველყოფას აქვს კუბური მორგება სიზუსტის გასაუმჯობესებლად.
• არითმეტიკის უმეტესობა შესრულებულია მასშტაბური რიცხვების გამოყენებით, ასე რომ RSSI მნიშვნელობები რეალურად 100 -ჯერ რეალურია. ფაილებზე ჩაწერილი ან ნაჩვენები მნიშვნელობები უკან გარდაიქმნება.
• პროგრამული უზრუნველყოფა იყენებს მარტივ სახელმწიფო მანქანას RSSI და მონაცემთა გადასვლის გადაღების გასაკონტროლებლად.
• მონაცემთა გადაცემების მონიტორინგი ხდება სერვისის შეწყვეტის რუტინის გამოყენებით. ნორმალური Arduino მარყუჟის დამუშავება შეჩერებულია მონაცემთა გადაღების დროს და მცველი ცოცხალია ადგილობრივად. ეს არის მცდელობის გასაუმჯობესებლად შეფერხება, რათა დროული გაზომვები მაქსიმალურად ერთგული იყოს.

კონფიგურაცია

ეს ინახება esp433Config.txt- ში.

RSSI– ს აღებისათვის შერჩევის ინტერვალი და ხანგრძლივობა შეიძლება შეიქმნას.

მონაცემთა გადაღებისთვის RSSI ტრიგერის დონე, გადასვლის რაოდენობა და მაქსიმალური ხანგრძლივობა შეიძლება შეიქმნას. ტრიგერის შესაფერისი დონეა დაახლოებით +20 დბ ფონზე სიგნალის დონის გარეშე. PulseWidths სტრიქონი ასევე იძლევა პულსის სიგანეების მარტივ კატეგორიზაციას ანალიზის გასაადვილებლად. თითოეულ რეგისტრირებულ ხაზს აქვს პულსის დონე, სიგანე მიკროწამებში და კოდი, რომელიც არის ინდექსი იმპულსური სიგანის სტრიქონში, რომელიც აღემატება გაზომილ სიგანეს.

CalString– ს შეუძლია გააუმჯობესოს ADC სიზუსტე.

idleTimeout აკონტროლებს მილიწამიანი უმოქმედობის რაოდენობას (გადაღების გარეშე) სანამ მოწყობილობა ავტომატურად გამორთულია. 0 -ზე დაყენება ნიშნავს, რომ ის არ ამოიწურება.

სამი ღილაკის პარამეტრები აკონტროლებს იმას, რაც განასხვავებს მოკლე და ხანგრძლივ ღილაკებს.

displayUpdate აძლევს ადგილობრივ ჩვენების განახლების ინტერვალს.

ნაბიჯი 6: გამოყენება

მოწყობილობა ჩართულია ღილაკზე მოკლე ხნით დაჭერით.

ეკრანი თავდაპირველად აჩვენებს ადგილობრივ IP მისამართს რამოდენიმე წამის განმავლობაში, სანამ დაიწყებთ RSSI დონის რეალურ დროში ჩვენებას.

მოკლე ღილაკის დაჭერით დაიწყება RSSI ფაილის გადაღება. ჩვეულებრივ ეს დასრულდება მაშინ, როდესაც RSSI ხანგრძლივობა დასრულდება, მაგრამ შემდგომი მოკლე ღილაკის დაჭერა ასევე შეწყვეტს გადაღებას.

საშუალო ღილაკის დაჭერა დაიწყებს მონაცემთა გადასვლის გადაღებას. ეკრანზე გამოჩნდება ტრიგერის მოლოდინი. როდესაც RSSI აღწევს ტრიგერის დონეს, ის დაიწყებს მონაცემთა დროული გადასვლის აღბეჭდვას მითითებული გადასვლის რაოდენობისთვის.

ღილაკზე ხანგრძლივად ხანგრძლივად დაჭერით, მოწყობილობა ითიშება.

გადაღების ბრძანებების დაწყება ასევე შესაძლებელია ვებ ინტერფეისიდან.

ნაბიჯი 7: ვებ ინტერფეისი

მოწყობილობაზე წვდომა მისი IP მისამართით აჩვენებს ვებ ინტერფეისს 3 ჩანართით; გადაღებები, სტატუსი და კონფიგურაცია.

გადაღების ეკრანი აჩვენებს ამჟამად გადაღებულ ფაილებს. ფაილის შინაარსი შეიძლება ნაჩვენები იყოს მისი სახელის დაჭერით. ასევე არსებობს წაშლა და გადმოტვირთვის ღილაკები თითოეული ფაილისთვის.

ასევე არსებობს RSSI და Data Data ღილაკები, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას გადაღების დასაწყებად. თუ ფაილის სახელი მოცემულია, ის სხვაგვარად გამოყენებული იქნება ნაგულისხმევი სახელი.

კონფიგურაციის ჩანართი აჩვენებს მიმდინარე კონფიგურაციას და საშუალებას აძლევს მნიშვნელობების შეცვლას და შენახვას.

ვებ ინტერფეისი მხარს უჭერს შემდეგ ზარებს

/რედაქტირება - მოწყობილობის ფაილირების სისტემაზე წვდომა; შეიძლება გამოყენებულ იქნას ღონისძიებების ფაილების ჩამოსატვირთად

• /სტატუსი - დააბრუნეთ სტრიქონი, რომელიც შეიცავს სტატუსის დეტალებს
• /loadconfig -დააბრუნეთ სტრიქონი, რომელიც შეიცავს კონფიგურაციის დეტალებს
• /saveconfig - გაგზავნეთ და შეინახეთ სტრიქონი კონფიგურაციის განახლებისთვის
• /loadcapture - დააბრუნეთ ფაილიდან ზომების შემცველი სტრიქონი
• /setmeasureindex - შეცვალეთ ინდექსი, რომელიც გამოიყენება შემდეგი ღონისძიებისთვის
• /getcapturefiles - მიიღეთ სტრიქონი ხელმისაწვდომი ზომის ფაილების სიით
• /გადაღება - იწვევს RSSI ან მონაცემების გადაღებას
• /firmware - დაიწყეთ firmware- ის განახლება