RSSI إلى المسافة مع وحدات RF (Xbees): 4 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

Xbees هي وحدات صغيرة للترددات الراديوية يمكن أن تكون مفيدة لإرسال المعلومات ذهابًا وإيابًا ، وبعض الاستخدامات الأخرى الأكثر تحديدًا. بالنسبة لهذا المشروع ، أستخدمها للحصول على قيم مؤشر قوة الإشارة المستلمة (RSSI) لتقدير المسافة بين وحدتي Xbee. أردت مشاركة عملي في هذا المشروع لأنني رأيت القليل جدًا من البرامج التعليمية الكاملة حول الحصول على RSSI مع Xbees. لقد وجدت أن إحدى الطرق السهلة لقراءة قيم RSSI لـ Xbee وتفسيرها هي Arduino. في هذا البرنامج التعليمي ، ستحتاج إلى قدر ضئيل من معرفة Arduino ، حتى تتمكن من تحميل الكود المحدد ، وتحريره إذا لزم الأمر. يمكن للشاشة التسلسلية المدمجة على Arduino إظهار قيم RSSI ، وبعد ذلك ، إذا كنت ترغب في المضي قدمًا ، يمكنك إرفاق شاشة LED أو شاشة LCD لتفسيرها بدون جهاز كمبيوتر.

يستخدم هذا البرنامج التعليمي المحدد وحدة Xbee3 "جهاز إرسال" والتي تمت برمجتها في Micropython وواحد "جهاز استقبال" xbee3 متصل بـ Arduino Uno من خلال درع Xbee. من الممكن أيضًا إرسال حزم من خلال توصيل كلاهما بـ Arduino Uno الخاص بهما ، والذي تم تناوله في البرنامج التعليمي الخاص بشخص آخر عبر الإنترنت هنا. وحدات Xbee3 مطلوبة لأنها وحدات Xbee الوحيدة التي تشغل Micropython ، وهي واحدة من عدد قليل من Xbees يقدم بروتوكول 802.15.4 ، والذي يتضمن قيم RSSI في الحزم المرسلة.

اللوازم

• XBee3 (x2)
• هوائي u. FL (x2)
• Arduino Uno - تم تصميم درع Xbee لهذا الطراز
• سلك الموصل بين Arduino Uno ومنفذ USB بالكمبيوتر (USB A إلى USB B)
• XBee Shield (x1)
• محول XBee إلى USB (x1)

ملاحظة: قد يكون من الجيد الحصول على محولين بحيث يمكن تكوين كل من Xbees في نفس الوقت ، كما أنه مفيد أيضًا لتصحيح الأخطاء لأنه يمكنك إرسال حزم عبر XCTU أيضًا.

لجعله نظامًا قائمًا بذاته (اختياري):

• حزمة الطاقة المحمولة التي لا يتم إيقافها عند انخفاض سحب التيار أو توصيل البطارية بموصل USB
• بطارية موصل اردوينو وبطارية 9V

الخطوة 1: إعداد الأجهزة

الإعداد المادي سهل للغاية. قم بتوصيل بعض دبابيس الموصل بدرع Xbee (على طول الجزء السفلي من الخارج ، حيث توجد الثقوب) ثم ادفعها في مكانها أعلى Arduino. مسائل الاتجاه - قم بمحاذاة كل Xbee مع تتبع PCB الأبيض أعلى الدرع ("جهاز الاستقبال") أو المحول ("جهاز الإرسال"). لتوصيل هوائيات u. FL ، أقترح هذا الدليل بواسطة Sparkfun.

الخطوة 2: التكوين

يمكن أن يكون إعداد الكمبيوتر أكثر صعوبة بعض الشيء. أولاً ، قم بتنزيل XCTU. يستخدم هذا البرنامج لتكوين Xbees. تعد وثائق Xbee3 موردًا لا يقدر بثمن لـ XCTU والتكوين. ثم انتقل من خلال الخطوات التالية مع توصيل كل Xbee بالكمبيوتر على المحول (يجب أن يضيء مؤشر PWR على المحول).

في XCTU ، انقر فوق "اكتشاف وحدات الراديو …" (الرمز هو Xbee مع عدسة مكبرة في الزاوية اليسرى العليا) وانقر فوق التالي ثم إنهاء. ثم انتظر حتى يظهر Xbee في البحث ، وانقر فوقه ، ثم انقر فوق "إضافة الأجهزة المحددة". انقر فوق Xbee الذي يظهر على الجانب الأيسر من الشاشة ، وانتظر حتى يتم تحميل الإعدادات ، قبل النقر فوق "تحديث البرنامج الثابت". اتبع الصورة الأولى أعلاه واضبط إصدار البرنامج الثابت على 802.15.4 والإصدار الأحدث. ثم قم بتكوين "إرسال" Xbee لمطابقة إعدادات "الإرسال" في الصورة الثانية ، وفعل الشيء نفسه لـ "استقبال" Xbee. ستحتاج أيضًا إلى وضع "استقبال" Xbee في وضع API 2 ، من أجل التفاعل مع Arduino (من السهل جدًا استخدام google إذا كنت تواجه صعوبة في العثور عليه).

الخطوة 3: الكود

بالنسبة إلى Arduino ، ستحتاج إلى تنزيل أول ملف مرفق على "ريسيفر" Xbee. ستحتاج أيضًا إلى تنزيل مكتبة Xbee-Arduino الموجودة هنا. Arduino هي لغة بسيطة وموثقة جيدًا ، لذلك إذا كانت هناك أي مشكلات تواجهك ، فإن موقع Arduino على الويب هو صديقك.

كود Micropython هو الملف الثاني المرفق. اتبع التعليمات التالية لتنزيل الكود على "جهاز الإرسال" Xbee.

الخطوة 4: اختبرها

الآن بعد أن أصبحت جميع القطع الضرورية في مكانها الصحيح ، يمكنك أخيرًا إرسال الحزم. تأكد من أن "جهاز الإرسال" Xbee لديه الكود قيد التشغيل ثم قم بتوصيله بمصدر طاقة (الحفاظ على توصيله بالكمبيوتر يعمل بشكل جيد أيضًا). بالنسبة لـ "جهاز الاستقبال" Xbee ، احتفظ بـ Arduino متصلاً بالكمبيوتر أولاً ، وبمجرد تنزيل الرمز ، افتح الشاشة التسلسلية. يجب أن تعرض الشاشة التسلسلية القيم (من 20-70 تقريبًا).

من خلال الاختبار الذي أجريته ، وجدت أنه في المساحات المفتوحة الواسعة ، ترتبط قيم RSSI بمسافة تصل إلى 15 قدمًا وفي مسافات أصغر تصل إلى 5 أقدام. وهذا بسبب تعدد المسارات ، وهي مشكلة شائعة عندما يتعلق الأمر بإشارات التردد اللاسلكي. آمل أن يكون هذا البرنامج التعليمي مفيدًا وشكرًا على القراءة.

المصادر: RSSI أخرى قابلة للتوجيه ، RSSI مع اثنين من arduinos / xbees ، و Xbee و Arduino