Взаимодействие радиочастотного модуля с atmega8: связь между двумя микроконтроллерами avr

Создание наших проектов Беспроводная связь всегда делает ее привлекательной, а также расширяет диапазон, в котором ею можно управлять. Начиная с использования обычного ИК-светодиода для беспроводного управления на короткие расстояния до ESP8266 для глобального управления HTTP, существует множество способов управления чем-либо по беспроводной сети. В этом проекте мы узнаем, как создавать беспроводные проекты с использованием радиочастотного модуля 433 МГц и микроконтроллера AVR.

В этом проекте мы делаем следующие вещи: -

1. Мы используем Atmega8 для передатчика RF и Atmega8 для секции RF Receiver.
2. Мы соединяем светодиод и кнопку с микроконтроллерами Atmega8.
3. На стороне передатчика мы соединяем кнопку с Atmega и передаем данные. На стороне приемника мы будем получать данные по беспроводной сети и показывать выход на светодиодах.
4. Мы используем IC кодера и декодера для передачи 4-битных данных.
5. Частота приема составляет 433 МГц при использовании дешевого модуля RF TX-RX, доступного на рынке.

Необходимые компоненты

1. Микроконтроллер Atmega8 AVR (2)
2. Программист USBASP
3. 10-контактный кабель FRC
4. Хлебная доска (2)
5. Светодиоды (2)
6. Кнопка (1)
7. Пара HT12D и HT12E
8. Радиочастотный модуль RX-TX
9. Резисторы (10к, 47к, 1М)
10. Перемычки
11. Источник питания 5В

Используемое программное обеспечение

Мы используем программное обеспечение CodeVisionAVR для написания нашего кода и программное обеспечение SinaProg для загрузки нашего кода в Atmega8 с помощью программатора USBASP.

Вы можете скачать эти программы по указанным ссылкам:

CodeVisionAVR :

SinaProg:

Прежде чем переходить к схемам и кодам, давайте разберемся с работой ВЧ модуля с ИС кодировщика-декодера.

Модуль передатчика и приемника RF 433 МГц

Это передатчик и приемник, которые мы используем в проекте. Это самый дешевый модуль для 433 МГц. Эти модули принимают последовательные данные в одном канале.

Если мы посмотрим на спецификации модулей, передатчик рассчитан на работу 3,5-12 В в качестве входного напряжения, а расстояние передачи составляет 20-200 метров. Он передает по протоколу AM (аудиомодуляция) на частоте 433 МГц. Мы можем передавать данные со скоростью 4 КБ / с при мощности 10 мВт.

На верхнем изображении мы видим распиновку модуля передатчика. Слева направо контакты: VCC, DATA и GND. Мы также можем добавить антенну и припаять ее в точке, обозначенной на изображении выше.

Для спецификации приемника, приемник имеет рейтинг 5 В постоянного тока и 4 мА Потребляемый ток в качестве входных данных. Частота приема составляет 433,92 МГц с чувствительностью -105 дБ.

На изображении выше мы можем видеть распиновку модуля приемника. Четыре контакта слева направо: VCC, DATA, DATA и GND. Эти два средних контакта имеют внутреннее соединение. Мы можем использовать любой из них или оба. Но рекомендуется использовать и то, и другое для снижения шумовой связи.

Кроме того, одна вещь не упоминается в таблице данных, переменная индуктивность или POT в середине модуля используется для калибровки частоты. Если мы не смогли получить переданные данные, есть вероятность, что частоты передачи и приема не совпадают. Это ВЧ-схема, и нам нужно настроить передатчик на идеальную точку передачи. Также, как и передатчик, этот модуль также имеет антенный порт; мы можем паять проволоку в спиральной форме для более длительного приема.

Диапазон передачи зависит от напряжения, подаваемого на передатчик, и длины антенн с обеих сторон. Для этого конкретного проекта мы не использовали внешнюю антенну и использовали 5В на стороне передатчика. Мы проверили с расстояния 5 метров, и он работал отлично.

Узнайте больше о РЧ-паре в цепи РЧ-передатчика и приемника. Вы можете узнать больше о работе RF, проверив следующие проекты, в которых используется пара RF:

• RF управляемый робот
• Схема преобразователя IR в RF
• Радиочастотные светодиоды с дистанционным управлением с использованием Raspberry Pi
• Бытовая техника с радиочастотным управлением

Принципиальная электрическая схема

Принципиальная схема для стороны передатчика RF

• Контакт D7 atmega8 -> Pin13 HT12E
• Контакт D6 atmega8 -> Pin12 HT12E
• Контакт D5 atmega8 -> Pin11 HT12E
• Контакт D4 atmega8 -> Pin10 HT12E
• Кнопка на контакте B0 Atmega.
• Резистор сопротивлением 1 МОм между контактами 15 и 16 HT12E.
• Контакт 17 HT12E к контакту данных модуля РЧ передатчика.
• Вывод 18 HT12E на 5 В.
• GND контакты 1-9 и контакт 14 HT12E и контакт 8 Atmega.

Принципиальная схема для стороны приемника RF

• Контакт D7 atmega8 -> Pin13 HT12D
• Контакт D6 atmega8 -> Pin12 HT12D
• Контакт D5 atmega8 -> Pin11 HT12D
• Контакт D4 atmega8 -> Pin10 HT12d
• Светодиод к контакту B0 Atmega.
• Контакт 14 HT12D к контакту данных модуля РЧ приемника.
• Резистор 47 кОм между контактами 15 и 16 HT12D.
• GND контакты 1-9 HT12D и контакт 8 Atmega.
• Светодиод к контакту 17 HT12D.
• 5V к контакту 7 Atmega и контакту 18 HT12D.

Создание проекта для Atmega 8 с использованием CodeVision

После установки этих программ выполните следующие действия, чтобы создать проект и написать код:

Шаг 1. Откройте CodeVision. Щелкните File -> New -> Project . Появится диалоговое окно подтверждения. Нажмите Да

Шаг 2. Откроется CodeWizard. Выберите первый вариант, например AT90 , и нажмите OK.

Шаг 3. Выберите микросхему микроконтроллера, здесь мы возьмем Atmega8, как показано.

Шаг 4: - Щелкните Порты. В части передатчика, кнопка является нашим вводом, а 4 строки данных выводятся. Итак, мы должны инициализировать 4 контакта Atmega как выход. Щелкните порт D. Сделайте биты 7, 6, 5 и 4 отключенными, щелкнув по нему.

Шаг 5: - Щелкните Программа -> Создать, сохранить и выйти . Сейчас больше половины нашей работы выполнено

Шаг 6: - Создайте новую папку на рабочем столе, чтобы наши файлы оставались в папке, иначе они будут разбросаны по всему окну рабочего стола. Назовите свою папку как хотите, и я предлагаю использовать то же имя для сохранения файлов программы.

У нас будут одно за другим три диалоговых окна для сохранения файлов. Сделайте то же самое с двумя другими диалоговыми окнами, которые появятся после сохранения первого.

Теперь ваше рабочее пространство выглядит так.

Большая часть нашей работы выполняется с помощью Мастера. Теперь нам нужно написать всего несколько строк кода для передатчика и приемника, и все…

Выполните те же действия, чтобы создать файлы для части приемника. В части приемника нашим выходом является только светодиод, поэтому установите бит порта B0 в выходной.

КОД и объяснение

Мы напишем код для беспроводного переключения светодиода с помощью RF. Полный код для Atmega на стороне передатчика и приемника приведен в конце этой статьи.

Код Atmega8 для передатчика RF:

Сначала включите заголовочный файл delay.h, чтобы использовать задержку в нашем коде.

#включают #включают void main (void) {

Теперь, приходят к последним строкам коды, где вы найдете в то время как цикл. Наш основной код будет в этом цикле.

В While цикле, мы будем посылать 0x10 байт PORTD при нажатии кнопки, и будет посылать 0x20, когда кнопка не нажата. Вы можете использовать любое значение для отправки.

while (1) { если (PINB.0 == 1) { PORTD = 0x10; } если (PINB.0 == 0) { PORTD = 0x20; } } }

Код Atmega для приемника RF

Сначала объявите переменные над основной функцией void для хранения входящего символа из модуля RF.

#включают #включают #включают беззнаковый байт символа = 0; void main (void) {

Теперь пришел к в то время как цикл. В этом цикле, хранение входящих байт переменного полукокса байт и проверить, если входящие байты так же, как мы пишем в нашей передающей части. Если байты одинаковы, установите PortB.0 в высокий уровень и НЕ используйте PORTB.0 для переключения светодиода.

в то время как (1) { байт = PIND; if (PIND.7 == 0 && PIND.6 == 0 && PIND.5 == 0 && PIND.4 == 1) { PORTB.0 = ~ PORTB.0; delay_ms (1000); }}}

Постройте проект

Наш код готов. Теперь нам нужно построить наш проект . Щелкните значок Build the project, как показано.

После сборки проекта в папке Debug-> Exe создается файл HEX, который можно найти в папке, которую вы создали ранее для сохранения проекта. Мы будем использовать этот HEX-файл для загрузки в Atmega8 с помощью программного обеспечения Sinaprog.

Загрузите код в Atmega8

Подключите ваши схемы согласно данной схеме к программе Atmega8. Подключите одну сторону кабеля FRC к программатору USBASP, а другую сторону подключите к контактам SPI микроконтроллера, как описано ниже:

1. Контакт 1 разъема FRC female -> Контакт 17, MOSI Atmega8
2. Контакт 2 подключен к Vcc atmega8, т.е. контакт 7
3. Контакт 5 подключен к сбросу atmega8, т.е. контакт 1
4. Контакт 7 подключен к SCK atmega8, т.е. Контакт 19
5. Контакт 9 подключен к MISO atmega8, т.е. контакт 18
6. Контакт 8 подключен к GND atmega8, т.е. контакт 8

Подключите остальные компоненты на макетной плате в соответствии со схемой и откройте Sinaprog.

Мы загрузим созданный выше шестнадцатеричный файл с помощью Sinaprog, поэтому откройте его и выберите Atmega8 в раскрывающемся меню устройства. Выберите файл HEX из папки Debug-> Exe, как показано.

Теперь нажмите «Программа».

Вы закончили, и ваш микроконтроллер запрограммирован. Выполните те же действия, чтобы запрограммировать другой Atmega на стороне приемника.

Полный код и демонстрационное видео приведены ниже.