Arduino и радио модули 433 МГц

Описание

Радио модули с частотой 433 MHz – самый простой способ связать две Ардуины по беспроводному каналу. Чем они лучше радио 2.4 GHz, например nRF24?

• Неприхотливы к питанию
• Потребляют небольшой ток
• Занимают один пин МК
• В два раза дешевле
• Выше дальность связи при той же мощности
• Более высокая проникающая способность

Также на этой частоте работают пульты управления (брелоки) радио-реле и шлагбаумов, что позволяет перехватывать их команды и подменять при желании.

Модулей данного типа на китайских площадках существует несколько, продаются они парой (передатчик TX и приёмник RX), либо по отдельности.

Наборы GyverKIT до 2 партии комплектовались парой модулей как по центру на картинке выше (модель SYNxxx), со второй партии в наборах идут модули FS1000A и MX-RM-5V (слева на картинке) как более удобные для подключения и более стабильные в работе. Правые модули, несмотря на самый высокий ценник, работают хуже всех и к покупке не рекомендуются.

Ток потребления модулей:

• FS1000A [5V]: передача 12 мА, холостой 10 мкА
• MX-RM-5V [5V]: 3.7 мА
• SYN115 [3.3V]: передача 14 мА, холостой 0.5 мкА
• SYN480R [5V]: 4.5 мА

Для лучшего качества связи к модулям в пин ANT нужно припаять антенну длиной 17.3 см (четверть волны) в виде одножильного провода, при желании можно свернуть в спираль:

Подключение

Модули подключаются к питанию и data – на любой цифровой пин. “Зелёные” модули к Arduino подключаются напрямую, а синий передатчик – через делитель напряжения трёх 10к резисторах (есть в наборе). Для подключения к esp8266 делитель не нужен, там и так 3.3V на пине.

На всех схемах передатчик слева, приёмник справа.

Библиотеки

Для данных модулей можно использовать библиотеки:

• VirtualWire – устаревшая библиотека для передачи данных при помощи радио модулей
• RadioHead (если офф. сайт не работает – открываем через WebArchive, вот прямая ссылка на загрузку v1.121) – “обновлённая” VirtualWire, поддерживает некоторые протоколы пультов и может передавать пользовательские данные
• RCSwitch – библиотека поддерживает работу со стандартными пультами от шлагбаумов
• Gyver433 – моя библиотека для удобной передачи любых данных по своему протоколу

Предлагается использовать Gyver433 как наиболее простую для понимания, также она работает даже с “плохими” китайскими модулями. Библиотека идёт в архиве к набору GyverKIT, а свежую версию всегда можно установить/обновить из встроенного менеджера библиотек Arduino по названию Gyver433. Краткая документация находится по ссылке выше, базовые примеры есть в самой библиотеке.

Примеры

Рассмотрим тестовый пример, который отправляет строку Hello from #<счётчик>:

Отправка

#include <Gyver433.h>
Gyver433_TX<2> tx;  // указали пин

void setup() {
}

char data[] = "Hello from #xx"; // строка для отправки
byte count = 0;                 // счётчик для отправки

void loop() {
  // добавляем счётчик в строку
  data[12] = (count / 10) + '0';
  data[13] = (count % 10) + '0';
  if (++count >= 100) count = 0;
  tx.sendData(data);
  delay(100);
}

Приём

#include <Gyver433.h>
Gyver433_RX<2, 20> rx;  // указали пин и размер буфера

void setup() {
  Serial.begin(9600);  
  attachInterrupt(0, isr, CHANGE);  // прерывание пина радио по CHANGE
}

// спец. тикер вызывается в прерывании
void isr() {
  rx.tickISR();
}

void loop() {
  if (rx.gotData()) {                   // если успешно принято больше 0
    Serial.write(rx.buffer, rx.size);   // выводим
    Serial.println();
  }
}

Библиотека позволяет отправлять данные любого типа (массив, структура) любой длины, что охватывает все возможные сценарии работы с радио.

Домашнее задание

• Изучить остальные примеры к библиотеке Gyver433