Обзор сравнение доступных приемников и передатчиков диапазона 433 MHz для поделок

Цена: $4.22 за 2 штуки

Я уже писал про использование приемников и передатчиков работающих в диапазоне 433 МГц применительно к своим поделкам. В этот раз хотелось бы сравнить их разные вариации и понять есть ли между ними разница, и какие предпочтительней. Под катом конструирование тестового стенда на базе arduino, немного кода, собственно, тесты и выводы. Любителей электронных самоделок приглашаю под кат. Лежат у меня разные приемники и передатчики данного диапазона, решил обобщить и классифицировать данные устройства. Тем более, что в конструировании устройств без радиоканала обойтись довольно сложно, особенно если поделка не должна находиться в стационарном положении. Кто-то возможно возразит, что сейчас довольно немало решений на wi-fi и стоит использовать их, однако, отмечу что не везде их использование целесообразно, к тому же иногда не хочется мешать себе и соседям занимая столь ценный частотный ресурс. В общем, это все лирика, перейдем к конкретике, сравнению подлежат следующие устройства: Самый распространенный и дешевый комплект передатчика и приемника: Купить можно, например, тут, стоит $0.65 за приемник вместе с передатчиком. В моих прошлых обзорах использовался именно он. Следующий комплект позиционируется как более качественный: Продается тут за $2.48 в комплекте с антеннками пружинками для данного диапазона. Собственно предмет обзора, продается отдельно в виде приемника: Следующее устройство участвующее в данном мероприятии является передатчиком: Где конкретно я его купил — не помню, впрочем, не так важно. Для того чтобы обеспечить равные условия всем участникам припаяем одинаковые медные антеннки в виде спирали: Также, я припаял выводы для вставки в макетку. Для экспериментов потребуются две отладочные платы arduino (я взял Nano), две макетные платы, провода, светодиод и ограничивающий резистор. У меня получилось так: Для тестов я решил использовать библиотеку RC-Switch, ее нужно распаковать в каталог ‘libraries’ установленной среды arduino IDE. Пишем нехитрый код передатчика, который будет стоять стационарно: Пин данных передатчиков будем подключать к выходу 10 arduino. Передатчик будет каждые 5 секунд посылать в эфир цифру 5393. Код приемника немного более сложный, из-за подключения внешнего диода через ограничительный резистор к выводу 7 arduino: Приемник подключен к выводу 2 arduino Nano (в коде используется mySwitch.enableReceive(0), так как вход 2 соответствует 0-му типу прерывания). Если принята та цифра которая отправлялась, то на секунду мигнем внешним диодом. Благодаря тому, что все передатчики имеют одинаковую распиновку, в ходе эксперимента их можно будет просто менять: У приемников ситуация аналогична:

Для обеспечения мобильности приемной части я использовал пауэр банк. Первым делом, собрав схему на столе, убедился, что приемники и передатчики работают в любом сочетании друг с другом. Видео теста: Как видно, из-за малой нагрузки пауэр банк через некоторое время отключает нагрузку, и приходится нажимать кнопку, это тестам не помешало. Вначале про передатчики. В ходе эксперимента выявлено, что разницы между ними нет, единственное, безымянный, маленький подопытный работал немного хуже своих конкурентов, вот этот: При его использовании расстояние уверенного приема сокращалось на 1-2 метра. Остальные передатчики работали абсолютно одинаково. А вот с приемниками все оказалось сложнее. Почетное 3-е место занял приемник из этого комплекта: Он начал терять связь уже на 6 метрах в пределах прямой видимости (на 5 метрах — при использовании аутсайдера среди передатчиков) Второе место занял участник из самого дешевого комплекта: Уверненно принимал на 8-ми метрах в пределах прямой видимости, 9-ый метр осилить не удалось. Ну и рекордсменом стал предмет обзора: Доступный участок прямой видимости (12 метров) оказался для него легкой задачей. И я перешел к приему через стены, итог 4 капитальные бетонные стены, при расстоянии порядка 40 метров — он принимал уже на грани (шаг вперед прием, шаг назад светодиод молчит). Таким образом, предмет обзора однозначно могу рекомендовать к покупке и использованию в поделках. При его использовании можно при равных расстояниях снижать мощность передатчика, либо при равных мощностях увеличивать расстояние уверенного приема. Согласно рекомендациям, увеличить мощность передачи (а следовательно и расстояние приема) можно повышая напряжение питания передатчика. 12 Вольт позволило увеличить исходное расстояние на 2-3 метра в пределах прямой видимости. На этом заканчиваю, надеюсь информация окажется кому то полезной. R555Темы / СоветыДобавлено 47 комментариев Здравствуйте !Хочу рассказать о своей самоделке. Я занимаюсь системами радиосигнализации, радиоуправления, передачи данных и радиосвязи. Для ремонта и проверки передатчиков радиосигнализации, телеметрии и радиосвязи диапазона 433 мГц изготовил это устройство.Диапазон 433 мГц — это специально выделенный диапазон, не требующий лицензии (при соблюдении определённых требований к аппаратуре).Устройство представляет собой детекторный приёмник, настроенный на диапазон 433 мГц.Рассмотрим принципиальную схему. Она очень проста и не требует источника питания.Колебательный контур состоит из катушки L1 и подстроечного конденсатора C1. Контур настроен на частоту 433 мГц. Катушка одновременно выполняет роль приёмной антенны.Контур достаточно широкополосен, поэтому берёт все каналы данного диапазона.Наведённый в контуре сигнал выпрямляется высокочастотным германиевым диодом VD1 , фильтруется конденсатором C2 и поступает на высокоомный наушник BF1 или вольтметр, осциллограф.Применение германиевого диода обусловлено его свойством детектировать более слабые по амплитуде сигналы, чем может кремниевый.Демодулированный сигнал воспроизводится наушником, на основании этого и показаний вольтметра и осциллографа, можно определить работоспособность проверяемого передатчика. А именно, понять излучает он или нет. Есть ли модуляция несущей ( определяются только амплитудная и импульсная).В процессе работы, приставка подносится к передатчику и на нём нажимается кнопка передачи команды. На радиостанции – кнопка или тангента. Либо передатчик подносится к приставке. Расстояние между ними должно быть 5 — 10 см.Необходимо учитывать, что передатчики могут иметь различные виды модуляции. Если это амплитудная (АМ) или импульсная (ИМ), сигнал можно услышать в наушнике и увидеть на экране осциллографа. Если модуляция частотная (ЧМ), фазовая (ФМ) или просто немодулированная несущая, тогда наушник сигнал не воспроизведёт. Определить наличие сигнала на частотах диапазона 433 мГц можно будет подключив к выходу приставки вольтметр постоянного напряжения или осциллограф в режиме с открытым входом ( показывает постоянную составляющую).Устройство смонтировано на плате из фольгированного стеклотекстолита. На плате вырезаны площадки, к которым паяются детали. Катушка выполнена из медного эмалированного или посеребрённого провода диаметром 1–2 мм. Её форма и размеры в миллиметрах показаны на рисунке.Диод VD1 можно заменить на ГД507А, 1Д508А, ГД508А.Подстроечный конденсатор – любой малогабаритный. При его монтаже на плату, желательно вывод, соединённый с ротором, припаять к нижнему по схеме (минусовому) проводу.Конденсатор C2 – керамический.В качестве наушника можно использовать высокоомные марок ТА, ТОН сопротивлением обмотки 1000 – 2200 Ом. При сборке желательно соблюдать полярность подключения наушника. Она указана на его корпусе.При сборке конструкции все выводы деталей на плате делают короткими. Наушник соединяется с платой любым многожильным проводом.Необходимо предусмотреть удобное крепление наушника на голове, чтобы обе руки были свободны. Автор применил готовые наушники, использовав один из ник.Настройка. К приставке подносят заведомо исправный передатчик диапазона 433 мГц, например, брелок автосигнализации. Нажимают на нём кнопку и удерживают. Отвёрткой из диэлектрического материала регулируют подстроечный конденсатор C1 по максимуму звукового сигнала в наушниках. Или берут высокочастотный генератор, Подключают к нему антенну в виде отрезка провода длинной 10 — 15 см. Настраивают генератор на частоту 433 мГц и выходное напряжение 2 -5 В. Аттенюатор ставят в положение без ослабления сигнала. Включают на генераторе амплитудную (АМ) или импульсную (ИМ) модуляцию с модуляцией звуковой частотой 1 – 2 кГц и конденсатором C1 приставки настраивают по максимуму звука в наушнике или показаниям вольтметра, осциллографа.Настроенную плату можно поместить в неметаллический корпус.Надеюсь эта статья будет вам полезна.С уважением, автор. Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Иногда, между устройствами требуется установить беспроводное соединение. В последнее время для этой цели все чаще стали применять Bluetooth и Wi-Fi модули. Но одно дело передавать видео и здоровенные файлы, а другое — управлять машинкой или роботом на 10 команд. С другой стороны радиолюбители часто строят, налаживают и переделывают заново приемники и передатчики для работы с готовыми шифраторами/дешифраторами команд. В обеих случаях можно использовать достаточно дешевые RF-модули. Особенности их работы и использования под катом.

Типы модулей

RF-модули для передачи данных работают в диапазоне УКВ и используют стандартные частоты 433МГц, 868МГц либо 2,4ГГц (реже 315МГц, 450МГц, 490МГц, 915МГц и др.) Чем выше несущая частота, тем с большей скоростью можно передавать информацию. Как правило, выпускаемые RF-модули предназначены для работы с каким-либо протоколом передачи данных. Чаще всего это UART (RS-232) или SPI. Обычно UART модули стоят дешевле, а так же позволяют использовать нестандартные (пользовательские) протоколы передачи. Вначале я думал склепать что-то типа такого, но вспомнив свой горький опыт изготовления аппаратуры радиоуправления выбрал достаточно дешевые HM-T868 и HM-R868 (60грн. = менее $8 комплект). Существуют также модели HM-*315 и HM-*433 отличающиеся от нижеописанных лишь несущей частотой (315МГц и 433МГц соответственно). Кроме того есть множество других модулей аналогичных по способу работы, поэтому информация может быть полезной обладателям и других модулей.

Передатчик

Почти все RF-модули представляют собой небольшую печатную плату с контактами для подключения питания, передчи данных и управляющих сигналов. Рассмотрим передатчик(трансмиттер) HM-T868 На нем имеется трехконтактный разъем: GND(общий), DATA(данные), VCC(+питания), а также пятачок для припайки антенны(я использовал огрызок провода МГТФ на 8,5см — 1/4 длинны волны).

Приемник

Ресивер HM-R868, внешне, очень похож на соответствующий ему трансмиттер но на его разъеме есть четвертый контакт — ENABLE, при подаче на него питания приемник начинает работать.

Работа

Судя по документации, рабочим напряжением является 2,5-5В, чем выше напряжение, тем большая дальность работы. По сути дела — это радиоудлинитель: при подаче напряжения на вход DATA передатчика, на выходе DATA приемника так же появится напряжение (при условии что на ENABLE также будет подано напряжение). НО, есть несколько нюансов. Во-первых: частота передачи данных (в нашем случае — это 600-4800 бит/с). Во-вторых: если на входе DATA нету сигнала более чем 70мс, то передатчик переходит в спящий режим(по-сути отключается). В-третьих: если в зоне приема ресивера нету работающего передатчика — на его выходе появляется всякий шум. Проведем небольшой эксперимент: к контактам GND и VCC трансмиттера подключим питание. Вывод DATA соединим с VCC через кнопку или джампер. К контактам GND и VCC ресивера также подключаем питание, ENABLE и VCC замыкаем между собой. К выходу DATA подключаем светодиод (крайне желательно через резистор). В качестве антенн используем любой подходящий провод длинной в 1/4 длинны волны. Должна получиться такая схемка: Сразу после включения приемника и/или подачи напряжения на ENABLE должен загореться светодиод и гореть непрерывно (ну или почти непрерывно). После нажатии кнопки на передатчике, со светодиодом также ничего не происходит — он продолжает гореть и дальше. При отпускании кнопки светодиод мигнет(погаснет и снова загорится) и продолжает гореть дальше. При повторном нажатии и отпускании кнопки все должно повторится. Что же там происходило? Во время включения приемника, передатчик находился в спящем состоянии, приемник не нашел нормального сигнала и стал принимать всякий шум, соответственно и на выходе появилась всякая бяка. На глаз отличить непрерывный сигнал от шума нереально, и кажется, что светодиод светит непрерывно. После нажатия кнопки трансмиттер выходит из спячки и начинает передачу, на выходе ресивера появляется логическая «1» и светодиод светит уже действительно непрерывно. После отпускания кнопки передатчик передает логический «0», который принимается приемником и на его выходе также возникает «0» — светодиод, наконец, гаснет. Но спустя 70мс передатчик видит что на его входе все тот же «0» и уходит в сон, генератор несущей частоты отключается и приемник начинает принимать всякие шумы, на выходе шум — светодиод опять загорается. Из вышесказанного следует, что если на входе трансмиттера сигнал будет отсутствовать менее 70мс и находится в правильном диапазоне частот, то модули будут вести себя как обычный провод (на помехи и другие сигналы мы пока не обращаем внимания).

Формат пакета

RF-модули данного типа можно подключить напрямую к аппаратному UART или компьютеру через MAX232, но учитывая особенности их работы я бы посоветовал использовать особые протоколы, описанные программно. Для своих целей я использую пакеты следующего вида: старт-биты, байты с информацией, контрольный байт(или несколько) и стоп-бит. Первый старт-бит желательно сделать более длинным, это даст время чтобы передатчик проснулся, приемник настроился на него, а принимающий микроконтроллер(или что там у Вас) начал прием. Затем что-то типа «01010», если на выходе приемника такое, то это скорее всего не шум. Затем можно поставить байт идентификации — поможет понять какому из устройств адресован пакет и с еще большей вероятностью отбросит шумы. До этого момента информацию желательно считывать и проверять отдельными битами, если хоть один из них неправильный — завершаем прием и начинаем слушать эфир заново. Дальше передаваемую информацию можно считывать сразу по байтам, записывая в соответствующие регистры/переменные. По окончании приема выполняем контрольное выражение, если его результат равен контрольному байту — выполняем требуемые действия с полученной информацией, иначе — снова слушаем эфир. В качестве контрольного выражения можно считать какую-нибудь контрольную сумму, если передаваемой информации немного, либо Вы не сильны в программировании — можно просто посчитать какое-то арифметическое выражение, в котором переменными будут передаваемые байты. Но необходимо учитывать то, что в результате должно получится целое число и оно должно поместится в количество контрольных байт. Поэтому лучше вместо арифметических операций использовать побитовые логические: AND, OR, NOT и, особенно, XOR. Если есть возможность, делать контрольный байт нужно обязательно так как радиоэфир — вещь очень загаженная, особенно сейчас, в мире электронных девайсов. Порой, само устройство может создавать помехи. У меня, например, дорожка на плате с 46кГц ШИМ в 10см от приемника очень сильно мешала приему. И это не говоря о том, что RF-модули используют стандартные частоты, на которых в этот момент могут работать и другие устройства: рации, сигнализации, радиоуправление, телеметрия и пр.

Беспроводной HDMI. Виды и работа. Устройство и применение

Что еще можно почитать

HM-T и HM-R — описание и документация на сайте производителя.1, 2 и 3 — интересные статьи и наблюдения (много чего полезного можно найти в комментариях).Используемые источники: