Zaloguj się
Wszystkie
2 stycznia 2024
596
Pasmo częstotliwości 433 MHz
Do czego można wykorzystać częstotliwość 433 MHz?
Pasmo częstotliwości 433 MHz jest dostępne dla każdego do bezprzewodowej cyfrowej komunikacji o niskim poborze mocy między urządzeniami, takimi jak czujniki, stacje pogodowe, otwieracze drzwi garażowych, bezprzewodowe dzwonki do drzwi i automatyka domowa. Dobrze znane tanie nadajniki i odbiorniki, między innymi firmy KlikAanKlikUit, które umożliwiają bezprzewodowe sterowanie urządzeniami i zdalne przyciemnianie oświetlenia, działają we wspomnianym paśmie 433 MHz.
Komunikacja 433 MHz działa w technologii Amplitude Shift Keying
Urządzenia te pracują ze 100% modulacją amplitudy. Fala nośna o częstotliwości 433 MHz może być włączona lub nie. Można na przykład uzgodnić, że obecność fali nośnej odpowiada transmisji cyfrowego „H”, a jej brak oznacza transmisję cyfrowego „L”. System ten nosi nazwę „Amplitude Shift Keying”, w skrócie ASK. Dzięki brakowi dwukierunkowej komunikacji i szyfrowania, protokoły komunikacyjne są z natury proste i łatwe do stworzenia, na przykład za pomocą Arduino.
Komunikacja 433 MHz służy do przesyłania krótkich komunikatów
Być może nie zdajesz sobie z tego sprawy, ale w Twojej okolicy jest bez wątpienia wiele urządzeń, które nadają i odbierają na częstotliwości 433 MHz. Pomyśl o bezprzewodowym dzwonku do drzwi sąsiadów, własnych ściemniaczach ściennych i pilocie do otwierania drzwi garażowych u innych sąsiadów. Urządzenia te mogą oczywiście zakłócać się nawzajem, dlatego zabronione jest ciągłe przesyłanie przez nie sygnałów. Załóżmy, że masz stację pogodową, która komunikuje się bezprzewodowo z termometrem zewnętrznym. Na przykład termometr ten będzie szybko przesyłał chwilową temperaturę co dziesięć minut, mając nadzieję, że jego stacja bazowa odbierze tę transmisję i zanotuje temperaturę. Taki ciąg impulsów na częstotliwości 433 MHz nazywany jest „pakietem”. Pakiet najczęściej składa się z dwóch słów. Pierwsze słowo zawiera unikalny identyfikator lub kod adresu, który informuje odbiornik, że „jego” nadajnik nadaje. Drugie słowo zawiera dane, które nadajnik musi wysłać, na przykład temperaturę. Nadawca może wysłać swój pakiet kilka razy z rzędu, dzięki czemu szansa na odebranie wiadomości przez odbiorcę wynosi prawie 100%.
Dzięki komunikacji za pomocą krótkich pakietów z identyfikatorami można używać w domu zarówno nadajników, jak i odbiorników automatyki domowej, zainstalować bezprzewodową stację pogodową i korzystać z elektronicznie otwieranej bramy garażowej bez wzajemnego przeszkadzania sobie tych trzech systemów.
O czym należy pamiętać?
Komunikacja ASK na częstotliwości 433 MHz jest niezwykle prostym systemem. Jest idealny do samodzielnego eksperymentowania, ponieważ wymaga niewielkiej wiedzy i prostego sprzętu. System nie jest jednak w 100% niezawodny. Jeśli dwa nadajniki wyślą pakiety dokładnie w tym samym czasie, istnieje duża szansa, że oba sygnały będą się wzajemnie zakłócać, a odbiorcy nie uznają pakietów za „swoje” i nic z nimi nie zrobią.
Korzystanie z anten
Jeśli używasz modułów 433 MHz bez dodatkowych anten, uzyskasz tylko bardzo ograniczony zasięg. Dlatego zaleca się podłączenie zarówno modułów nadajnika, jak i odbiornika do anteny zewnętrznej. Większość płytek drukowanych posiada odpowiednie złącze. Pozostaje pytanie, jak taka antena powinna wyglądać i jak duża powinna być.
Większość artykułów na ten temat zaleca użycie anteny prętowej o długości ćwierć fali, tak zwanej anteny „ćwierćfalowej”. Jak pokazano na poniższym rysunku, natężenie pola w górnej części takiej anteny jest maksymalne. Jednak w punkcie wejścia sygnału natężenie pola wynosi zero, a natężenie prądu jest maksymalne. W ten sposób maksymalna moc jest pompowana do anteny, a zasięg będzie największy.
Jak zapewne wiesz, długość fali jest równa prędkości światła podzielonej przez częstotliwość sygnału. Jeśli zastosujemy ten wzór do sygnału 433 MHz, okaże się, że długość fali takiego sygnału wynosi 69,28 cm. Ćwierćfala dla tej częstotliwości musi zatem mieć długość 17,32 cm.
Duży wybór
Istnieją dziesiątki modułów, które generują sygnał 433 MHz i mają wyprowadzone wejście do załączania modulacji ASK. Można również wybierać spośród dziesiątek modułów do odbioru i demodulacji takiego sygnału. Po długich poszukiwaniach w Internecie znaleźliśmy prostą i niezwykle tanią kombinację, która idealnie nadaje się do przeprowadzania pierwszych eksperymentów. Najniższa cena, jaką znaleźliśmy za ten zestaw, to tylko 1,42 €. Przy zamawianiu należy pamiętać o określeniu częstotliwości. Zestaw jest dostarczany z częstotliwością 433 MHz i 315 MHz. Częstotliwość 315 MHz jest dozwolona do swobodnej komunikacji w Japonii, ale nie w Europie.
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
