Python ՌԴ զարգացման հավաքածու ՝ 5 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Նախևառաջ, ես կցանկանայի մի փոքր ներածություն տալ այն մասին, թե ինչպես եմ ես մուտք գործել ՌԴ նյութեր և ինչու եմ աշխատում այս նախագծի վրա:

Որպես համակարգչային գիտության ուսանող ՝ ապարատային կապով, ես սկսեցի հաճախել որոշ դասընթացների, որոնք վերաբերում են անլար ազդանշաններին և անլար հաղորդակցությունների անվտանգությանը 2018 թվականի հոկտեմբերին: Ես արագորեն փորձարկեցի RTL-SDR և HackRF ծրագրային ապահովմամբ սահմանված ռադիոկայաններ և անջատված սարքավորումներ: դարակ Arduino ՌԴ մոդուլներ:

Խնդիրն այն է. SDR- ները բավականաչափ շարժական չեն իմ նպատակների համար (միշտ անհրաժեշտ է ունենալ նոութբուք, ալեհավաք և այլն) և էժան Arduino ՌԴ մոդուլները բավականաչափ ունակ չեն ազդանշանի ուժի, հարմարեցման, հաճախականության տիրույթի և ավտոմատացման առումով:

Texas Instruments- ի CC1101 ալեհավաքները հիանալի ընտրություն են փոքր, բայց ունակ ՌԴ ռադիոհաղորդիչների համար, որոնք նույնպես շատ էժան են: Մարդիկ նրանց հետ հիանալի բաներ են կառուցել, ինչպիսիք են DIY SDR- երը և նման բաները:

Մեկ այլ բան, որին ցանկանում էի անդրադառնալ այս թեմայով, CircuitPython- ն էր: Դա միկրոկառավարիչների ծրագրավորման նոր լեզու է, որի մասին ես շատ լավ բաներ եմ լսել, ուստի ցանկացա այն փորձել: Պարզվեց, որ ես իսկապես շատ եմ վայելում դա, հատկապես զուգորդված Adafruit's Feather M4 Express տախտակի հետ, որը նույնպես օգտագործում եմ այս նախագծում: Շատ հեշտ է կարգաբերել, քանի որ կարիք չկա ամեն անգամ ձեր ծածկագրում փոքր փոփոխություն կատարելիս հատուկ ֆիրմային ծրագրեր կազմել, դուք ստանում եք REPL վահանակ և ձեր ծածկագիրը նույնպես մնում է միկրոկոնտրոլի վրա, ինչը նշանակում է, որ կարող եք այն տեղափոխել, միացնել այն տարբեր համակարգիչների մեջ, և դուք միշտ կկարողանաք փոփոխություններ կատարել շարժման մեջ:

Քայլ 1: Սարքավորման բաղադրիչներ

Այն, ինչ ձեզ հարկավոր է այս նախագիծը կրկնելու համար.

• Adafruit փետուր M4 Express
• 2x Texas Instruments CC1101 հաղորդիչ + ալեհավաք
• Adafruit FeatherWing OLED
• 3.7 Վ LiPo

Ըստ էության, սա այն ամենն է, ինչ ձեզ հարկավոր է բավականին կոմպակտ և ունակ RF հաղորդիչ ունենալու համար, բայց ինչպես տեսնում եք պատկերում, այն այնքան էլ հուսալի և կոկիկ չի լինի այդ բոլոր թռիչքային լարերով:

Այսպիսով, ես նախագծեցի անհատական PCB ՝ օգտագործելով https://easyeda.com/ և պատվիրեցի այն JLCPCB.com- ից (շատ էժան և հիանալի որակ!) ՝ ամեն ինչ իրար միացնելու համար: Սա նաև թույլ տվեց հեշտությամբ ինտեգրվել 3 կոճակ և LED- ներ `օգտագործողի մուտքի և կարգավիճակի ելքերի համար:

Եվ, վերջապես, ես 3D- ով տպեցի մի փոքր կազմ PCB- ի հետևի մասում, որպեսզի այն ոչ մի բանի դիմաց կարճ չմնա և նստի սեղանին:

Եթե դուք նոր եք էլեկտրոնիկայի և PCB- ի դիզայնի մեջ, խորհուրդ կտամ ծանոթանալ այս հրահանգներին. Հիմնական էլեկտրոնիկա, տպատախտակների ձևավորման դաս:

Առդիրներում կարող եք գտնել Gerber ֆայլերը իմ PCB- ի համար: Եթե որոշեք այն արտադրել, ձեզ հարկավոր կլինի մի քանի լրացուցիչ բաղադրիչ, որոնք ես անձամբ պատվիրել եմ LCSC- ից, քանի որ դրանք կապված են JLCPCB- ի հետ, ուստի նրանք առաջարկում են առաքել այն ամենը, ինչը մի փոքր խնայում է առաքման ծախսերը, և բաղադրիչները նույնպես պարզապես շատ էժան այնտեղ: Մանրամասն ցուցակի համար տես BOM- ը: Ես միտումնավոր ընտրեցի 0805 մեծ փաթեթի չափը SMD բաղադրիչների համար, որպեսզի բոլորը կարողանան դրանք ձեռքով զոդել PCB- ի վրա:

Քայլ 2. Կառուցեք խորհուրդը

Առաջին պատկերում մենք կարող ենք տեսնել PCB- ները ՝ առանց կատարված որևէ «փոփոխության». Դրանք այսպես են գալիս գործարանից: Շատ մաքուր կտրվածքներ (առանց v-groove, ամբողջությամբ ուղղորդված) և գեղեցիկ տեսարաններ THT- ի բոլոր անցքերի վրա:

Եթե ցանկանում եք օգտագործել LED- ները, ստիպված կլինեք դրանք զոդել, ինչպես նաև SMD դիմադրիչները: Սովորաբար դիմադրողները թաքնված են միկրոկառավարիչի տակ, բայց տեսանելի են երկրորդ նկարում, որը ցույց է տալիս ամբողջովին զոդված տախտակը: Եթե դուք զոդման մեծ փորձ չունեք, SMD- ն կարող է մի փոքր բարդ լինել, բայց դա մի տեսակ ընտրովի չէ, և բոլոր հիմնական բաղադրիչները THT են: Ես միշտ սիրում եմ խորհուրդ տալ Դեյվի (EEVblog) տեսահոլովակները և իրականում ինքս դիտել եմ սա. EEVblog #186 - oldոդման ձեռնարկ 3 -րդ մաս - Մակերևութային լեռ: Դա բավականին երկար է, բայց արժե այն, եթե դուք նոր եք այս նյութում:

Նա նաև նշում է սա, բայց. Հոգ տանել, որ սկզբում ամրացնենք դիմադրիչները և LED- ները, այնուհետև երկրորդը `կոճակները, իսկ վերջում` վերնագրերը: Այս կերպ դուք միշտ կարող եք օգտագործել սեղանը ՝ բաղադրիչին ներքևից սեղմելու և վերևից զոդելու համար (PCB- ն գլխիվայր շրջվել է):

Ամեն ինչ միացնելուց հետո կարող եք միացնել «Փետուր M4» - ը և մեկ կամ երկու ալեհավաքը, և սարքաշարը պատրաստ է: Քանի որ մենք չենք կպցնում այս բաղադրիչները, մենք միշտ կարող ենք դրանք հանել տախտակից և օգտագործել դրանք մեկ այլ նախագծի համար, որը հիանալի է:

Խնդրում ենք նկատի ունենալ, որ երրորդ նկարում ես փետուրի վրա կանոնավոր, կարճ արական վերնագրեր ունեմ, այնպես որ ես չկարողացա OLED- ը դնել վերևում: Ես ստիպված եղա դրանք ապամոնտաժել և ավելացնել փետուրների հավաքման վերնագրեր: Եթե ցանկանում եք օգտագործել OLED- ը, անմիջապես հավաքեք վերնագրերը, ազնվորեն: D Desoldering- ը պարզապես ցավ է:

Քայլ 3: Softwareրագրակազմ

Ավարտելով սարքավորումները, եկեք խոսենք ծրագրաշարի մասին:

Ինչպես նշվեց ներածության մեջ, M4- ն աշխատում է Python ծածկագրով, բայց ակնհայտ է, որ CC1101- ի համար գրադարան գոյություն չի ունեցել Python լեզվով: Այսպիսով, ես արեցի այն, ինչ անում են DIY- ը և գրեցի իմը: Այն կարող եք գտնել այստեղ ՝

Այն չի ապահովում այն ամենը, ինչին ընդունակ են մեծ TI հաղորդիչները, բայց բավական է հեշտությամբ ուղարկել և ստանալ ASK կոդավորված տվյալներ ցանկացած հաճախականությամբ: Ես կարողացա շփվել ՌԴ-ով վերահսկվող պատի վարդակների հետ, ինչպես նաև իմ ընտանիքի մեքենայի հետ `օգտագործելով այս գրադարանը:

Ես, հավանաբար, կշարունակեմ աշխատել դրա վրա, և եթե ունեք որևէ հարց, առանձնահատկությունների խնդրանք կամ ցանկանում եք նպաստել զարգացմանը, ազատ զգալ կապվեք ինձ հետ:

Քայլ 4: Հնարավորություններ և առանձնահատկություններ

Քանի որ ես նախագծել եմ այս սարքը, որպեսզի օգտագործի կրկնակի ալեհավաքներ և չափազանց կարգավորելի TI CC1101 հաղորդիչ սարքեր, դուք ունեք մի շարք հնարավորություններ, հատկապես այն ոլորտում, որտեղ դուք չեք ցանկանում ունենալ որևէ այլ բան, քան սմարթֆոնի չափի սարք:

Օրինակ, կարող եք 433 ՄՀց հաճախականությամբ հաղորդակցության ազդանշաններ վերցնել և դրանք հետ ուղարկել ձեր տնային կայան `երկրորդային ալեհավաքով, որը գործում է 868 ՄՀց հաճախականությամբ:

Կամ, եթե ցանկանում եք ուսումնասիրել և փորձարկել ռեակտիվ խցանումները, կարող եք ունենալ լսող և խցանման ալեհավաք, որն ուղարկում է իր ազդանշանները, երբ փոխանցումը հայտնաբերվում է ՝ առանց «ավանդական մեթոդի» փորձելու RX- ի և TX- ի միջև հնարավորինս արագ:

Փետուր M4- ի մեկ այլ շատ հետաքրքիր բան այն է, որ այն գալիս է բեռնված LiPo լիցքավորման սխեմայով, այնպես որ դուք պարզապես միացնում եք մարտկոցը և պատրաստ եք գնալ: Իմ դեպքում, մշտական RX ռեժիմում գտնվող մեկ ալեհավաքով, լսելով փոխանցման տուփերը և միացված OLED էկրանը, սարքը գրեթե 20 ժամ կաշխատի 1000 մԱ / ժ LiPo- ով:

Օգտագործելով OLED էկրանը - բայց նաև հնարավոր է առանց դրա, օրինակ. օգտագործելով երեք կարգավիճակի լուսադիոդներ - կարող եք ունենալ բազմաթիվ ծրագրեր և ընտրել, թե որն եք ցանկանում գործարկել տախտակի ներքևի կոճակներով: Ես անձամբ նույնիսկ մի ամբողջ ընտրացանկ եմ ներդրել `ընտրելու ռեժիմներով և հաճախականության կարգավորման տեսքով և այլն:

Այն կարող է նույնիսկ ձեռքի տակ լինել տան որոշ ավտոմատացման համար: Ինչպես նշեցի, ես կարողացել եմ հաջողությամբ հաղորդակցվել վարդակների հետ (մեկ անգամ գրավել բնօրինակ ազդանշանները և կրկնել դրանք, երբ դա ձեզ անհրաժեշտ լինի), և եթե մի փոքր հետազոտեք ինտերնետում, արագ կգտնեք, թե քանի սարք է աշխատում նաև այս հաճախականությունները `երբեք չփոխվող կոդերով: Նույնիսկ որոշ ավտոտնակների կոդերը կարող են գրանցվել և պահպանվել այս սարքի միջոցով և այնուհետև օգտագործվել, երբ անհրաժեշտ է բացել կամ փակել ձեր ավտոտնակը: Այսպիսով, սա կարող է դառնալ ունիվերսալ հեռակառավարիչ ՝ ձեր բոլոր ՌԴ սարքերի համար:

Ես անձամբ կրկնօրինակեցի RollJam- ի հարձակումը նաև այս սարքով, բայց չեմ թողնի կոդը, քանի որ խցանումն անօրինական է շատ վայրերում, այնպես որ, եթե նման բան փորձեք, խորհրդակցեք ձեր տեղական օրենքների հետ;-)

Քանի որ տախտակը միանում է USB սկավառակի վրա, երբ այն միացնում եք, և CircuitPython- ն առաջարկում է նման գործառույթ, կարող եք նաև ունենալ, որ սարքը գրանցի ՌԴ փոխանցումներ և պահի ապամոդուլացված տվյալները (այո, հաղորդիչներն ինքնաբերաբար դա անում են) տեքստային ֆայլում: որը հետագայում կարող եք պատճենել ձեր համակարգչում և վերլուծել գիտական նպատակներով, ինչպիսիք են փոխանցման տուփերի հակադարձ նախագծումը:

Քայլ 5: Վերջնական արդյունք

Այս նախագծի հետ կապված ցանկացած կարծիք, առաջարկություն և ներդրում ողջունելի է: Եթե ունեք, կարող եք հարցեր ուղղել: