در اینجا یک هاب حسگر فوق کم توان مبتنی بر میکروکنترلر ATmega328P با استفاده از ماژول های فرستنده گیرنده فرکانس رادیویی nRF24L01+ (RF) با واحدهای فرستنده و گیرنده ارائه شده است.
فرستنده مقادیر رطوبت و دمای یک مکان را برای نمایش در یک ماژول OLED به گیرنده ای که در یک مکان از راه دور نگهداری می شود ارسال می کند.
ماژول nRF24L01+ مورد استفاده در واحد گیرنده یک فرستنده گیرنده 2.4 گیگاهرتزی است که برای کاربردهای بی سیم بسیار کم مصرف مناسب است. برای کار در باند ISM (باند رادیویی صنعتی، علمی و پزشکی) 2.400-2.4835GHz طراحی شده است.
ماژول nRF24L01+PA و LNA مورد استفاده در واحد فرستنده مشابه nRF24L01+ است اما دارای مدارهای تقویت کننده توان داخلی (PA) و تقویت کننده کم نویز (LNA) است که به انتقال سیگنال به مسافت های طولانی تر و دستیابی به عملکرد پایدارتر کمک می کند. برای کاربردهای استاندارد صنعتی
جستجو برای یک سیستم کم مصرف زمانی شروع شد که برخی از خوانندگان EFY یک DIY من را زیر سوال بردند و گفتند که پردازنده ATmega328P ولتاژ 3.3/5 ولت را تحمل نمی کند. اما به دلیل قدرت بسیار کم پردازنده ATmega به خوبی کار کرد. جزئیات بیشتر در زیر سرفصل کم مصرف این مقاله ارائه شده است.
مدار سنسور بسیار کم توان
قلب هاب سنسور ATmega328P کم مصرف است که با سرعت داخلی 4 مگاهرتز کار می کند. سنسور DHT22 برای اندازه گیری رطوبت نسبی و دمای منطقه استفاده می شود. فرستنده ماژول گیرنده رادیویی کم مصرف nRF24L01+PA LNA (شکل 1) سیگنال را ارسال می کند.
ماژول nRF24L01+PA LNA
می توانید حسگرهای بیشتری اضافه کنید زیرا تعداد زیادی پین GPIO ماژول فرستنده گیرنده استفاده نمی شود. یک خازن 470 µF به عنوان تثبیتکننده عمل میکند، در حالی که ماژول حسگر (رادیویی) انرژی را در حالت انفجار میگیرد.
پارامترهای رادیو در هر دو ماژول فرستنده و گیرنده به صورت زیر تنظیم می شوند:
نرخ داده = 250 کیلوبایت در ثانیه
RF_CH = 0x6c [108]
مدل = nRF24L01 +
طول CRC = 16 بیت
PA توان = PA_MAX
RF_CH = 0x6c کانال 108 است. به طور معمول، باند 2.4 گیگاهرتز به کانال های مختلفی تقسیم می شود که در جدول نشان داده شده است.
کانال 108 در حدود 2.508 گیگاهرتز است که بسیار بالاتر از فرکانس شبکه Wi-Fi LAN است و استفاده از آن قانونی است. می توانید ماژول را طوری تنظیم کنید که با نرخ داده 250 کیلوبایت بر ثانیه و در کانال های مختلف کار کند. شانس انتشار با نرخ داده 250 کیلوبیت بر ثانیه نسبتاً بالاست. جالب اینجاست که تقریباً همه مایکروویوها با فرکانس 2.4 گیگاهرتز کار می کنند. بنابراین کانال های 0-82 بسیار پر سر و صدا هستند. اسکریپت این پروژه به گونه ای طراحی شده است که ابتدا تمام جزئیات رادیویی روی ترمینال سریال چاپ شده و سپس داده ها شروع به نمایش می کنند.