Arduino使用433MHz RF射频发射器和接收器的方法 |
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Arduino使用433MHz RF射频发射器和接收器的方法
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参考网址：Arduino开发板使用RF 433M发送器/接收器模块的方法 Arduino开发板使用433MHz RF射频发射器和接收器的方法原文地址：https://www.yiboard.com/forum.php?mod=viewthread&tid=1535 在制作基于微控制器的项目时，有时会需要在两个设备之间进行通信，要么是基于双工/收发器的操作（两个设备都可以同时发送和接收），要么是基于半双工的操作，其中通信是一个单向的（正在接收的设备无法发送，以及正在发送数据的设备无法接收）。 有很多方式可以实现上述两种通信模式中的任何一种，并且这些选择通常取决于项目的需求，尤其是设备之间的距离和成本。对于两个微控制器之间的短距离、低预算的通信方式，其中一种最优选使用的方式是使用433MHz RF发送器和接收器模块的射频通信。在本篇文章中，我们将介绍如何使用这些模块在两个Arduino开发板之间建立通信。 433 MHz发射器和接收器模块 433MHz发射器模块的规格 [外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-H2NKCWFI-1620701067313)(C:/Users/Administrator/Pictures/typora/164202ztx595z4ccu5acgo.jpg)] √ 工作电压：3V – 12V√ 工作电流：最大小于40mA，最小9mA√ 谐振模式：（SAW）√ 调制模式：ASK√ 工作频率：433.92MHz√ 发射功率：25mWF√ 频率误差：+ 150kHz（max）√ 通讯速率：小于10Kbps√ 发射范围：90m（在开放空间）433MHz接收器模块规格 为了演示使用这些模块可以轻松地将无线功能添加到项目中，我们将制作一个带有远程数据显示的气象站。气象站将主要由温湿度传感器和433 RF发射器模块组成。它将测量环境的温度和湿度，并将其通过RF发送器发送到ST7735 1.8寸彩色TFT显示屏上的显示单元（通过RF接收器模块接收）。 所需的组件 ● Arduino Uno开发板 ● 433Mhz射频套件 ● DHT22温湿度传感器 ● 1.8寸彩色TFT显示屏 ● 面包板 ● 跳线 原理图 该项目有两个原理图。第一个用于发送器，该发送器获取环境的温度和湿度，并将其发送到项目的接收器，后者在显示屏上显示数据。 发送器电路原理图 发送器电路包括一个Arduino开发板、DHT22温湿度传感器以及433MHz RF发送器模块。当Arduino与计算机断开连接时，可以使用电池组为Arduino提供电源。如下图所示连接组件。 接收器电路由433 MHz射频接收器模块、ST7735 1.8寸彩色TFT显示屏和Arduino Uno开发板组成。如下图所示连接组件。 代码 就像我们必须搭建两个设备一样，我们将为该项目编写两个不同的代码。其中一个代码是控制发送器，另一种代码是控制接收器。为了轻松编写本文的代码，我们将使用可轻松驱动项目各部分的库。对于RF模块，我们将使用virtual wire库来发送和接收数据，而对于接收到的数据的显示，我们将使用Adafruit GFX和Adafruit ST7735库来轻松更新ST7735 LCD显示屏。我们将使用Adafruit DHT传感器库轻松地从DHT22传感器获取温度和湿度数据。 代码背后的算法很简单。对于发射器，从DHT22获取温度和湿度值，然后通过RF发射器发送到接收器。对于接收器，使用RF接收器模块获取由发送器发送的温度和湿度值，然后在LCD上显示。与往常一样，我们将对这两个项目的代码进行简要说明。 发射器的代码 首先包含将在代码中使用的库。 //Written by Nick Koumaris //[email protected] #include #include "DHT.h"之后，我们声明将DHT连接到的Arduino的引脚，并指定要使用的DHT的类型。 #define DHTPIN 4 #define DHTTYPE DHT22接下来，我们定义Arduino的引脚，该引脚将用作我们的数据传输引脚（连接到RF发送器模块的数据引脚），然后创建将一个用于发送数据的结构体package。 const int led_pin = 13; const int transmit_pin = 12; struct package { float temperature ; float humidity ; };接下来，我们定义一个package实例，并创建DHT类的实例以处理DHT传感器。 typedef struct package Package; Package data; DHT dht(DHTPIN, DHTTYPE);完成这些操作后，我们转到***void setup()***函数，在其中设置TX引脚和其他参数以初始化RF模块。 void setup() { // Initialise the IO and ISR vw_set_tx_pin(transmit_pin); vw_set_ptt_inverted(true); // Required for DR3100 vw_setup(500); // Bits per sec pinMode(led_pin, OUTPUT); }接下来是***void loop()***函数，我们可以使用 readSensor()函数获取温度和湿度。获取数据后，使用vw_send()函数发送数据。延迟2000毫秒，以在数据之间创建一段时间间隔，并确保发送前另一个已发送完成。 void loop() { digitalWrite(led_pin, HIGH); // Flash a light to show transmitting readSensor(); vw_send((uint8_t *)&data, sizeof(data)); vw_wait_tx(); // Wait until the whole message is gone digitalWrite(led_pin, LOW); delay(2000); }接收器的代码 首先包含将要使用的库。 //Written by Nick Koumaris //[email protected] #include #include #include接下来，我们声明与LCD引脚相连的Arduino引脚。 #define TFT_CS 10 #define TFT_RST 8 #define TFT_DC 9 Adafruit_ST7735 tft = Adafruit_ST7735(TFT_CS, TFT_DC, TFT_RST); // Option 2: use any pins but a little slower #define TFT_SCLK 13 // set these to be whatever pins you like! #define TFT_MOSI 11 // set these to be whatever pins you like!接下来，我们声明RF接收器模块的数据引脚所连接的Arduino引脚（receive_pin），并创建char型变量来保存温度和湿度值。 const int receive_pin = 12; char temperatureChar[10]; char humidityChar[10];接下来，我们创建一个类似于发射器代码中的结构体package。 struct package { float temperature = 0.0; float humidity = 0.0; };完成此操作后，我们转到void setup()函数，在该函数中我们初始化显示屏，RF接收器模块设置比特率并启动接收器。 void setup() { tft.initR(INITR_BLACKTAB); tft.fillScreen(ST7735_BLACK); printUI(); delay(1000); // Initialise the IO and ISR vw_set_rx_pin(receive_pin); vw_setup(500); // Bits per sec vw_rx_start(); // Start the receiver PLL running }接下来，是***void loop()*函数。通过使用*vw_have_message()***函数检查是否已收到消息。如果收到消息，我们将从中提取温度和湿度数据，并将其显示在LCD上。 void loop() { uint8_t buf[sizeof(data)]; uint8_t buflen = sizeof(data); if (vw_have_message()) // Is there a packet for us? { vw_get_message(buf, &buflen); memcpy(&data,&buf,buflen); Serial.print("\nPackage:"); Serial.print(data.temperature); String temperatureString = String(data.temperature,1); temperatureString.toCharArray(temperatureChar,10); tft.fillRect(10,20,80,30,ST7735_BLACK); printText(temperatureChar, ST7735_WHITE,10,20,3); String humidityString = String(data.humidity,1); humidityString.toCharArray(humidityChar,10); tft.fillRect(10,95,80,100,ST7735_BLACK); printText(humidityChar, ST7735_WHITE,10,95,3); Serial.print("\n"); Serial.println(data.humidity); } }该代码还包括一些用于以更用户友好的方式显示结果的函数。 void printText(char *text, uint16_t color, int x, int y,int textSize) { tft.setCursor(x, y); tft.setTextColor(color); tft.setTextSize(textSize); tft.setTextWrap(true); tft.print(text); } void printUI() { printText("TEMPERATURE", ST7735_GREEN,30,5,1); // Temperature Static Text printText("o", ST7735_WHITE,90,13,2); printText("C", ST7735_WHITE,105,20,3); printText("HUMIDITY", ST7735_BLUE,30,80,1); // Temperature Static Text printText("%", ST7735_WHITE,90,95,3); }效果演示 将相应的代码上传到每个Arduino开发板。 两个Arduino开发板都可以使用电池组供电。 开机后几分钟，您应该会在LCD上看到温度和湿度数据。 433MHz发射器和接收器模块的范围通常很小，但是通过焊接外部天线，它们的通讯范围可以增大。以上就是本文的所有内容，如有任何疑问，请随时在本帖下面进行回复。 使用Arduino解码并发送433MHz RF无线射频信号 [复制链接] |
这些模块因其低成本和易用性在创客和DIY爱好者中非常受欢迎。它们用于两个微控制器之间的所有短距离、半双工的通信形式，其中一个微控制器用作发送器，另一个微控制器用作接收器。这些模块是ASK（幅移键控）或OOK（开关键控）型RF模块，这意味着它们在发送逻辑“零”时通常不消耗功率，因此消耗的功率非常低。这种低功耗使其在基于电池的实施中非常有用。下面列出了一些发射器和接收器模块的规格。
接收器电路原理图
完成所有连接后，我们现在可以为该项目编写代码。【本文地址】