RSSI σε απόσταση με μονάδες RF (Xbees): 4 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Τα Xbees είναι μικρές ενότητες ραδιοσυχνοτήτων που μπορούν να είναι χρήσιμες για την αποστολή πληροφοριών εμπρός και πίσω, και κάποιες άλλες πιο συγκεκριμένες χρήσεις. Για αυτό το έργο, τα χρησιμοποιώ για να λάβω τιμές Received Signal Strength Indicator (RSSI) για να εκτιμήσω την απόσταση μεταξύ των δύο ενοτήτων Xbee. Wantedθελα να μοιραστώ τη δουλειά μου σε αυτό το έργο επειδή έχω δει πολύ λίγα πλήρη σεμινάρια για τη λήψη RSSI με το Xbees. Βρήκα ότι ένας εύκολος τρόπος για να διαβάσετε τις τιμές RSSI ενός Xbee και να τις ερμηνεύσετε είναι ένα Arduino. Για αυτό το σεμινάριο, θα χρειαστείτε μια μικρή ποσότητα γνώσης Arduino, για να μπορέσετε να ανεβάσετε τον δεδομένο κώδικα και να τον επεξεργαστείτε εάν χρειάζεται. Η ενσωματωμένη σειριακή οθόνη στο Arduino μπορεί να εμφανίσει τις τιμές RSSI και, στη συνέχεια, εάν θέλετε να προχωρήσετε περαιτέρω, μπορείτε να επισυνάψετε μια οθόνη LED ή LCD για να τις ερμηνεύσετε χωρίς υπολογιστή.

Αυτό το συγκεκριμένο σεμινάριο χρησιμοποιεί μία μονάδα "πομπός" Xbee3 που είναι προγραμματισμένη στο Micropython και ένα "δέκτη" xbee3 που είναι προσαρτημένο σε ένα Arduino Uno μέσω ασπίδας Xbee. Είναι επίσης δυνατό να στείλετε πακέτα έχοντας και τα δύο συνδεδεμένα στο δικό τους Arduino Uno, το οποίο καλύπτεται στο διαδικτυακό σεμινάριο κάποιου άλλου εδώ. Οι ενότητες Xbee3 απαιτούνται επειδή είναι οι μόνες μονάδες Xbee που εκτελούν το Micropython και είναι ένα από τα λίγα Xbees που προσφέρουν το πρωτόκολλο 802.15.4, το οποίο περιλαμβάνει τιμές RSSI σε αποσταλμένα πακέτα.

Προμήθειες

• XBee3 (x2)
• u. FL κεραία (x2)
• Arduino Uno - η ασπίδα Xbee έχει σχεδιαστεί για αυτό το μοντέλο
• Καλώδιο σύνδεσης μεταξύ του Arduino Uno και θύρας USB υπολογιστή (USB A σε USB B)
• XBee Shield (x1)
• Προσαρμογέας XBee σε USB (x1)

Σημείωση: σως είναι καλό να πάρετε δύο προσαρμογείς έτσι ώστε να μπορούν να διαμορφωθούν ταυτόχρονα και τα δύο Xbees, και είναι επίσης καλό για εντοπισμό σφαλμάτων διότι μπορείτε να στείλετε πακέτα και μέσω XCTU.

Για να το κάνετε αυτόνομο σύστημα (προαιρετικό):

• Φορητό powerpack που δεν απενεργοποιείται όταν υπάρχει χαμηλή τάση ρεύματος ή υποδοχή μπαταρίας σε usb
• Μπαταρία σε σύνδεση arduino και μπαταρία 9V

Βήμα 1: Ρύθμιση υλικού

Η φυσική ρύθμιση είναι αρκετά εύκολη. Συγκολλήστε μερικές ακίδες σύνδεσης στην ασπίδα Xbee (στο κάτω μέρος στο εξωτερικό, όπου είναι οι οπές) και στη συνέχεια σπρώξτε τη στη θέση της πάνω από το Arduino. ΘΕΜΑΤΑ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ - Ευθυγραμμίστε κάθε Xbee με το λευκό ίχνος PCB στο επάνω μέρος της ασπίδας ("δέκτης") ή του προσαρμογέα ("πομπός"). Για να συνδέσετε τις κεραίες u. FL, προτείνω αυτόν τον οδηγό του Sparkfun.

Βήμα 2: Διαμόρφωση

Η ρύθμιση του υπολογιστή μπορεί να είναι λίγο πιο περίπλοκη. Πρώτα, κατεβάστε το XCTU. Αυτό το πρόγραμμα χρησιμοποιείται για τη διαμόρφωση του Xbees. Η τεκμηρίωση Xbee3 είναι ένας ανεκτίμητος πόρος για XCTU και διαμόρφωση. Στη συνέχεια, ακολουθήστε τα ακόλουθα βήματα με κάθε Xbee συνδεδεμένο στον υπολογιστή στον προσαρμογέα (η λυχνία LED PWR στον προσαρμογέα πρέπει να ανάψει).

Στο XCTU, κάντε κλικ στην επιλογή "Discover radio modules …" (το εικονίδιο είναι ένα Xbee με μεγεθυντικό φακό στην επάνω αριστερή γωνία) και κάντε κλικ στο επόμενο και στη συνέχεια ολοκληρώστε. Στη συνέχεια, περιμένετε μέχρι να εμφανιστεί το Xbee στην αναζήτηση, κάντε κλικ σε αυτό και κάντε κλικ στην επιλογή "Προσθήκη επιλεγμένων συσκευών". Κάντε κλικ στο Xbee που εμφανίζεται στην αριστερή πλευρά της οθόνης και περιμένετε να φορτωθούν οι ρυθμίσεις, προτού κάνετε κλικ στην επιλογή "Ενημέρωση υλικολογισμικού". Ακολουθήστε την πρώτη εικόνα παραπάνω και ορίστε την έκδοση υλικολογισμικού σε 802.15.4 και την πιο πρόσφατη έκδοση. Στη συνέχεια, διαμορφώστε το Xbee "μετάδοσης" ώστε να ταιριάζει με τις ρυθμίσεις "μετάδοσης" στη δεύτερη εικόνα και κάντε το ίδιο για το Xbee "λήψης". Θα χρειαστεί επίσης να τοποθετήσετε το Xbee "λήψης" στη λειτουργία API 2, για να διασυνδεθείτε με το Arduino (αυτό είναι πολύ εύκολο να το ψάξετε στο Google αν δυσκολεύεστε να το βρείτε).

Βήμα 3: Κωδικός

Για το Arduino, θα χρειαστεί να κατεβάσετε το πρώτο συνημμένο αρχείο στο "δέκτη" Xbee. Θα χρειαστεί επίσης να κατεβάσετε τη βιβλιοθήκη Xbee-Arduino, η οποία είναι εδώ. Το Arduino είναι μια απλή και καλά τεκμηριωμένη γλώσσα, οπότε αν αντιμετωπίζετε προβλήματα, ο ιστότοπος Arduino είναι φίλος σας.

Ο κωδικός Micropython είναι το δεύτερο συνημμένο αρχείο. Ακολουθήστε αυτό το Instructable για να κατεβάσετε τον κώδικα στο "πομπό" Xbee.

Βήμα 4: Δοκιμάστε το

Τώρα που όλα τα απαραίτητα κομμάτια είναι στη θέση τους, μπορείτε τελικά να στείλετε πακέτα. Βεβαιωθείτε ότι ο "πομπός" Xbee έχει τον κωδικό σε λειτουργία και, στη συνέχεια, συνδέστε τον σε μια πηγή τροφοδοσίας (το να παραμείνετε συνδεδεμένο στον υπολογιστή λειτουργεί επίσης καλά). Για το "δέκτη" Xbee, κρατήστε το Arduino συνδεδεμένο πρώτα στον υπολογιστή και μόλις κατεβάσετε τον κωδικό, ανοίξτε τη σειριακή οθόνη. Η σειριακή οθόνη θα πρέπει στη συνέχεια να εμφανίζει τιμές (από 20-70 περίπου).

Από τη δική μου δοκιμή, διαπίστωσα ότι σε ανοιχτούς χώρους οι τιμές RSSI συσχετίζονται με απόσταση έως 15 πόδια και σε μικρότερους χώρους έως 5 πόδια. Αυτό οφείλεται στην πολλαπλή διαδρομή, ένα κοινό ζήτημα όταν πρόκειται για σήματα ραδιοσυχνοτήτων. Ελπίζω ότι αυτό το σεμινάριο ήταν χρήσιμο και σας ευχαριστώ για την ανάγνωση.

Πηγές: Άλλα RSSI με δυνατότητα διδασκαλίας, RSSI με δύο arduinos/xbees και τεκμηρίωση Xbee και Arduino