射頻模塊由一個(gè)433mhz的射頻發(fā)射器和接收器模塊組成。這些是ASK(幅度移位鍵控)或OOK(掛鉤鍵控)型射頻模塊。當(dāng)發(fā)送邏輯零時(shí)，發(fā)射機(jī)完全抑制載波頻率，因此在電池操作中只消耗低功率。當(dāng)邏輯1被傳輸時(shí)，發(fā)射機(jī)是ON的，并且載波頻率是滿的，因此，將有一個(gè)高電源，在大約4.5mA的范圍內(nèi)與3V電源。

發(fā)射器和接收器需要與微控制器接口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)從發(fā)射機(jī)串行發(fā)送，并由調(diào)諧后的接收器接收。射頻發(fā)射器接收來自微控制器的串行數(shù)據(jù)，并通過連接到發(fā)射器第4引腳的天線將其傳輸?shù)浇邮掌?。接收器通過天線接收數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給與其相連的微控制器。

這些射頻模塊在433MHz的特定頻率下工作。即使有障礙物，射頻信號(hào)也能在發(fā)射器和接收器之間傳播。這些模塊用于短距離、低預(yù)算、簡單的通信。低功耗使它們成為基于電池的實(shí)現(xiàn)的理想選擇。它廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)程照明控制、遠(yuǎn)程RFID、無線報(bào)警和安防系統(tǒng)等領(lǐng)域。射頻通信用于移動(dòng)通信，可以進(jìn)行長距離通信，這使得它們適合構(gòu)建基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用程序。所以在這里，我們從一篇關(guān)于RF模塊的介紹性文章開始，以及RF模塊如何與Arduino一起使用來發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。

433 MHz射頻發(fā)射機(jī)模塊

這個(gè)小模塊是射頻發(fā)射器。這很簡單。SAW諧振器調(diào)諧為433。xx MHz的操作是模塊的核心。有一個(gè)開關(guān)晶體管和一些無源元件。

當(dāng)邏輯高電平作為數(shù)據(jù)輸入時(shí)，振蕩器開啟并在433處產(chǎn)生恒定的射頻輸出載波。xx MHz，當(dāng)數(shù)據(jù)輸入為邏輯低時(shí)，振蕩器關(guān)閉，因此不產(chǎn)生載波。這種技術(shù)被稱為幅度移位鍵控(ASK)。

規(guī)范

?工作電壓：3V - 12V

?工作電流：最大小于40mA，最小小于9mA

?共振模式：(SAW)

?調(diào)制方式：ASK

?工作頻率：433.92MHz

?傳輸功率：25mW

?頻率誤差：+150kHz(最大)

?速度：小于10Kbps

?傳輸距離：90m(空地)

433 MHz射頻接收模塊

這是射頻接收模塊。雖然它看起來很復(fù)雜，但它就像發(fā)射器模塊一樣簡單。它由射頻調(diào)諧電路、運(yùn)算放大器和鎖相環(huán)組成。一對(duì)運(yùn)放用來放大從發(fā)射機(jī)接收的載波。然后將放大后的信號(hào)送入鎖相環(huán)，鎖相環(huán)使解碼器能夠“鎖定”到數(shù)字比特流上，從而提供更好的解碼輸出和抗噪能力。

規(guī)范

?工作電壓：5.0VDC +0.5V

?工作電流：最大≤5.5mA

?調(diào)制方式：OOK/ASK

?工作頻率：433.92MHz

?帶寬:2 mhz

?靈敏度：超過-100dBm (50Ω)

所需的組件

?Arduino Nano (2)

?射頻433MHz發(fā)射機(jī)模塊

?射頻433MHz接收模塊

?電位計(jì)

?LED(5)

?連接電線

線路圖

下面給出了Arduino Nano射頻發(fā)射機(jī)的電路圖。這里連接一個(gè)電位器來改變使用射頻發(fā)射器發(fā)送到接收器的值。

以下是射頻發(fā)射器與Arduino之間的Pin連接細(xì)節(jié)

?Arduino的D12引腳- RF發(fā)射器的DATA引腳

?Arduino的VCC - RF發(fā)射器的VCC

?Arduino的GND - RF發(fā)射器的GND

?Arduino的GND -電位器的第一引腳

?Arduino的A2引腳-電位器的第二引腳

?Arduino的VCC -電位器的第三個(gè)引腳

使用Arduino Nano的射頻接收器電路圖如下圖所示。這里我們有一系列的led。led根據(jù)接收器接收到的電位器值進(jìn)行移位。

以下是射頻接收器和Arduino之間的Pin連接細(xì)節(jié)

?Arduino的D11引腳-射頻接收器的DATA引腳。

?Arduino的VCC -射頻接收器的VCC。

?Arduino的GND - RF接收器的GND。

?led的正極引線連接到數(shù)字引腳D2、D3、D4、D5和D6

?led的負(fù)極導(dǎo)線接地。

編碼的解釋

在本教程結(jié)束時(shí)給出了RF發(fā)射器和接收器端的完整Arduino代碼，在這里我們解釋完整的程序以了解項(xiàng)目的工作原理。但是在開始代碼之前，我們必須首先在Arduino IDE中安裝一個(gè)庫。

VirtualWire是Arduino庫，提供發(fā)送短消息的功能，無需尋址，確認(rèn)或重傳。消息的發(fā)送方式有點(diǎn)像使用ASK(幅度移位鍵控)的無線UDP。這個(gè)庫支持許多廉價(jià)的無線電發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。

要在Arduino IDE中添加庫，請(qǐng)轉(zhuǎn)到Sketch>>Include library>> add . zip library，然后上傳從上述鏈接下載的庫。

上傳程序后，打開兩側(cè)的串行監(jiān)視器，您將看到如下所示的輸出。

射頻發(fā)射機(jī)部分的輸出顯示了電位器的值。

接收器的輸出顯示接收到的傳感器值。led根據(jù)傳感器值的范圍移位。在這里，我們?yōu)槊總€(gè)LED給出了200的范圍。

這就是Arduino如何在基于射頻的通信中使用。

本文編譯自iotdesignpro