ESP8266 Radառագայթման մոդել `7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:46

ESP8266- ը միկրոկոնտրոլերի հայտնի մոդուլ է, քանի որ այն կարող է միացվել ինտերնետին ՝ ներկառուցված WiFi- ի միջոցով: Սա շատ հնարավորություններ է բացում հետաքրքրվողի համար `նվազագույն լրացուցիչ սարքավորումներով հեռակառավարվող գործիքներ և IoT սարքեր պատրաստելու համար: Հարմար է, որ մոդուլների մեծ մասը ներառում է ալեհավաք, կամ տպագիր միացում շրջված F տիպ, կամ կերամիկական չիպ: Որոշ տախտակներ նույնիսկ թույլ են տալիս արտաքին ալեհավաքը միացնել լրացուցիչ տիրույթի համար: Մեզանից շատերը ծանոթ են ռադիոյի, հեռուստատեսության կամ նույնիսկ բջջային հեռախոսի ալեհավաքների յուրահատկություններին: Անթենայի կամ սարքի դիրքը մանրակրկիտ կարգավորելուց հետո ազդանշանը աղմկոտ է դառնում, երբ դուք հեռանում և նստում եք: Unfortunatelyավոք, ESP8266- ը լինելով անլար սարք, կարող է նման հակասոցիալական վարք ցուցաբերել: ESP8266- ի ճառագայթման օրինաչափության չափման մեթոդը բացատրվում է սույն Հրահանգում `օգտագործելով մոդուլի կողմից հաղորդված RSSI ազդանշանի ուժը: Փորձարկվում են ալեհավաքների մի քանի տեսակներ, և յուրաքանչյուր տարբերակի համար նշվում է քաղցր կետը: Փոքրիկ շարժիչով շարժիչը օգտագործվում է ESP8266 մոդուլը 360 աստիճանով պտտելու համար 30 րոպեի ընթացքում, իսկ միջին RSSI ընթերցումը չափվում է յուրաքանչյուր 20 վայրկյանում: Տվյալներն ուղարկվում են ThingSpeak, IoT անվճար վերլուծական ծառայություն, որը արդյունքները գծագրում է որպես բևեռային գծապատկեր, որից հնարավոր է լուծել առավելագույն ազդանշանի ուղղությունը: Այս գործընթացը կրկնվեց ESP8266 մոդուլի մի քանի կողմնորոշումների դեպքում:

Պարագաներ

Այս նախագծի բաղադրիչները հեշտությամբ կարելի է գտնել ինտերնետում այնպիսի մատակարարներից, ինչպիսիք են eBay- ը, Amazon- ը և այլն, եթե ոչ արդեն ձեր աղբարկղում:

28BYJ48 5V stepper motor ULN2003 վարորդական տախտակ Arduino UNO կամ նմանատիպ ESP8266 մոդուլներ փորձարկման համար Արտաքին ալեհավաք USB սնուցման աղբյուր Arduino IDE և ThingSpeak հաշիվ Sundries - պլաստիկ խողովակ, մետաղալար, Blu tak

Քայլ 1: Համակարգի ակնարկ

Arduino Uno- ն օգտագործվում է 30 րոպե տևողությամբ պտտվող շարժիչը լիարժեք պտտելու համար: Քանի որ շարժիչը ավելի շատ հոսանք է ընդունում, քան հասանելի է Uno- ից, ULN2003 վարորդական տախտակն օգտագործվում է լրացուցիչ շարժիչի հոսանքը ապահովելու համար: Շարժիչը պտուտակված է փայտի վրա `կայուն հարթակ և պլաստմասե խողովակի երկարություն հրելով շարժիչի պտուտակին, որը կօգտագործվի փորձարկվող մոդուլի տեղադրման համար: Երբ Uno- ն սնուցվում է, շարժիչի spindle- ն ամբողջ 30 րոպեն մեկ կատարում է ամբողջական պտույտ: ESP8266 մոդուլը, որը ծրագրված է չափելու WiFi ազդանշանի ուժը `RSSI, խրված է պլաստիկ խողովակին, որպեսզի մոդուլը կատարի ամբողջական պտույտ: Յուրաքանչյուր 20 վայրկյանում ESP8266- ը ազդանշանի ուժի ընթերցումն է ուղարկում ThingSpeak, որտեղ ազդանշանը գծված է բևեռային կոորդինատներով: RSSI ընթերցումը կարող է տարբեր լինել չիպերի արտադրողների միջև, սակայն, ընդհանուր առմամբ, գտնվում է 0 -ից մինչև 100 -ի միջև ՝ յուրաքանչյուր դետալին համապատասխան 1dBm ազդանշանի: Քանի որ ես ատում եմ բացասական թվերի հետ գործ ունենալը, բևեռային գծապատկերում RSSI ընթերցմանը ավելացվել է 100 հաստատուն, որպեսզի ընթերցումները դրական լինեն, իսկ ավելի բարձր արժեքները ցույց են տալիս ազդանշանի ավելի լավ ուժ:

Քայլ 2: Stepper Motor

28BYJ48 տիպի շարժիչն աննշան պտուտակով պտտվում է փայտի կտորի վրա `կայունություն ապահովելու համար: Մոտ 8 դյույմ 1/4”պլաստմասե խողովակը սոսնձված է ստեպեր շարժիչի պտուտակի վրա` փորձարկվող մոդուլը ամրացնելու համար: Uno- ն, վարորդի տախտակը և շարժիչը միացված են, ինչպես բազմիցս նկարագրված է ինտերնետում: Ֆայլում եղած կարճ ուրվագիծը թափվում է Uno- ի մեջ, որպեսզի սնուցվելուց հետո խողովակը պտտվի ամբողջ շրջանով ամեն 30 րոպեն մեկ:

Շարժիչը պտտելու համար օգտագործված ուրվագիծը նշված է տեքստային ֆայլում, այստեղ հեղափոխական ոչինչ չկա:

Քայլ 3. ESP8266 թեստավորում

Փորձարկման մոդուլներն առաջինը շողշողվեցին էսքիզով, որը RSSI ընթերցումն ուղարկում է ThingSpeak ամեն 20 վայրկյանը մեկ ՝ հետընթաց շարժիչի ամբողջական պտույտի համար: Յուրաքանչյուր մոդուլի համար գծագրվել է երեք կողմնորոշում, որը նշվում է A, B և C թեստերով: A դիրքում մոդուլը տեղադրված է խողովակի կողմում `ալեհավաքի ամենավերջին հատվածով: Ալեհավաքի առջև կանգնելիս ալեհավաքի RHS- ը փորձարկման սկզբում ցույց է տալիս երթուղիչը: Unfortunatelyավոք, ինձ նորից ազնվացրին բացասական թվերը, շարժիչը պտտվում է ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ, բայց բևեռային գծապատկերը սլաքի հակառակ ուղղությամբ է: Սա նշանակում է, որ ալեհավաքի չբացահայտված լայնությունը երևում է երթուղիչին մոտ 270 աստիճանով: B դիրքում մոդուլը տեղադրված է հորիզոնական խողովակի վերևում: Անթենան ուղղվում է դեպի երթուղիչը, ինչպես թեստի սկզբում `թեստի սկզբում: Ի վերջո, մոդուլը տեղադրված է ինչպես թեստ A- ում, այնուհետև մոդուլը ժամացույցի սլաքի ուղղությամբ պտտվում է 90 աստիճանով և տեղադրվում` փորձարկումը C դիրքը տալու համար:

Տեքստային ֆայլը տալիս է RSSI տվյալները ThingSpeak- ին ուղարկելու համար անհրաժեշտ կոդը: Եթե ThingSpeak- ից եք օգտվում, անհրաժեշտ է ավելացնել ձեր սեփական WiFi տվյալները և API- ի բանալին:

Քայլ 4. Շրջված F տպագիր շղթայի արդյունքներ

Փորձարկված առաջին մոդուլն ուներ ոլորող տպագիր շղթայի ալեհավաք, որն ամենատարածվածն է, քանի որ արտադրության մեջ ամենաէժանն է: Բևեռային գծապատկերը ցույց է տալիս, թե ինչպես է ազդանշանի ուժը փոխվում, երբ մոդուլը պտտվում է: Հիշեք, որ RSSI- ն հիմնված է տեղեկամատյանների սանդղակի վրա, ուստի 10 RSSI միավորի փոփոխությունը ազդանշանի հզորության 10 անգամ փոփոխություն է: Մոդուլի վերևում գտնվող ալեհավաքով A թեստը տալիս է ամենաբարձր ազդանշանը: Բացի այդ, լավագույն դիրքն այն է, երբ PCB- ի ուղին երևում է դեպի երթուղիչը: Ավելի վատ արդյունքները տեղի են ունենում B թեստում, որտեղ գրատախտակի մյուս բաղադրիչներից շատ պաշտպանություն կա: C- ի թեստը նույնպես տառապում է բաղադրիչների պաշտպանությունից, սակայն կան որոշ դիրքեր, որտեղ PCB- ի ուղին ունի հստակ ուղի դեպի երթուղիչ: Մոդուլը ամրացնելու լավագույն միջոցը ալեհավաքն է, որն ամենաբարձրն է `PCB- ի ուղին դեպի երթուղիչը: Այս դեպքում մենք կարող ենք ակնկալել մոտ 35 միավոր ազդանշանի ուժ: Ոչ օպտիմալ դիրքերը կարող են հեշտությամբ նվազեցնել ազդանշանի ուժը տասը գործոնով: Սովորաբար, մոդուլը տեղադրված կլինի ինչպես ֆիզիկական, այնպես էլ շրջակա միջավայրի պահպանման տուփի մեջ, մենք կարող ենք ակնկալել, որ դա էլ ավելի կնվազեցնի ազդանշանը … Փորձություն ապագայի համար:

ThingSpeak- ին պետք է մի քիչ կոդ ՝ տվյալները կազմակերպելու և բևեռային գծապատկերներ կազմելու համար: Սա կարելի է գտնել ներկառուցված տեքստային ֆայլում:

Քայլ 5. Կերամիկական չիպի արդյունքներ

Որոշ ESP8266 մոդուլներ օգտագործում են կերամիկական չիպ ալեհավաքի համար `տպագիր միացման ուղու փոխարեն: Ես գաղափար չունեմ, թե ինչպես են նրանք աշխատում, բացառությամբ կերամիկայի բարձր դիէլեկտրիկ հաստատունի, հավանաբար, ֆիզիկական չափերի նվազման: Չիպային Antenna- ի առավելությունը ծախսերի հաշվին ավելի փոքր հետք է: Ազդանշանի ուժգնության թեստերը կրկնվել են կերամիկական չիպային ալեհավաքով մոդուլի վրա, որը ցույց է տալիս արդյունքները նկարում: Չիպային ալեհավաքը PCB- ի դիզայնով պայքարում է 30 -ից ավելի ազդանշանի հզորության հասնելու համար: Թերևս չափն ի վերջո կարևոր է: Մոդուլի տեղադրումը չիպի վերին հատվածով տալիս է լավագույն փոխանցումը: Այնուամենայնիվ, թեստ B- ում, որի տախտակը տեղադրված է հորիզոնական, որոշակի դիրքորոշում կա տախտակի վրա գտնվող այլ բաղադրիչներից: Վերջապես, թեստ C- ում կան դիրքեր, որտեղ չիպը հստակ ուղի ունի դեպի երթուղիչ և այլ ժամանակներ, երբ խոչընդոտ կա տախտակի մյուս բաղադրիչներից:

Քայլ 6. Omni Directional Antenna արդյունքները

Կերամիկական չիպերի մոդուլը հնարավորություն ուներ արտաքին ալեհավաքը միացնել IPX միակցիչի միջոցով: Նախքան միակցիչը օգտագործելը, հղումը պետք է տեղափոխվի ՝ չիպից ազդանշանի ուղին IPX վարդակից փոխելու համար: Սա բավականին հեշտ ապացուցվեց ՝ պինցետով պահելով կապը, այնուհետև կապը տաքացնելով զոդման երկաթով: Theոդման հալվելուց հետո կապը կարելի է հանել և տեղադրել նոր դիրքում: Anotherոդման երկաթով մեկ այլ շղարշ կապը նորից կպահի նոր դիրքում: Օմնի ալեհավաքի փորձարկումը մի փոքր այլ էր: Սկզբում ալեհավաքը փորձարկվեց ՝ պտտելով այն հորիզոնական: Հաջորդը, ալեհավաքը սեղմվեց 45 աստիճանի դիրքի վրա և փորձարկվեց: Ի վերջո, ալեհավաքի ուղղահայաց գծապատկերը կատարվեց: Ավելի շուտ զարմանալի է, որ ավելի վատ դիրքը ուղղահայաց դիրքն էր ալեհավաքի համար, մանավանդ որ երթուղիչի ալեհավաքները ուղղահայաց էին և նման հարթության վրա: Լավագույն դիրքերը հորիզոնական և 45 աստիճանի միջև եղած ալեհավաքով էին ՝ մոտ 120 աստիճան պտտման անկյունով: Այս պայմաններում ազդանշանի ուժգնությունը հասավ 40 -ի ՝ էական բարելավում սկզբնական չիպային ալեհավաքի նկատմամբ: Սյուժեները միայն ամենափոքր նմանությունն են ցույց տալիս ալեհավաքների համար նախատեսված դասագրքերում ցուցադրված այդ գեղեցիկ սիմետրիկ բլիթային դիագրամներին: Իրականում, հայտնի և անհայտ շատ այլ գործոններ ազդում են ազդանշանի ուժի վրա ՝ փորձարարական չափումը դարձնելով համակարգը փորձարկելու լավագույն միջոցը:

Քայլ 7: Օպտիմալ ալեհավաք

Որպես վերջնական փորձարկում, ամենաուղղորդված ալեհավաքը տեղադրվեց 45 աստիճան ազդանշանի ամենաբարձր ուժի դիրքում: Այս անգամ ալեհավաքը ոչ թե պտտվել է, այլ թողել datalog- ին 30 րոպե `չափման տատանումների մասին պատկերացում կազմելու համար: Գծապատկերում նշվում է, որ չափումը կայուն է +/- 2 RSSI միավորի սահմաններում: Այս բոլոր արդյունքները վերցվել են էլեկտրականությամբ զբաղված տնային տնտեսությունում: Էլեկտրական աղմուկը նվազեցնելու համար DECT հեռախոսներ, միկրոալիքային վառարաններ կամ այլ WiFi և Bluetooth սարքեր անջատելու փորձ չի արվել: Սա իրական աշխարհն է … Այս հրահանգը ցույց է տալիս, թե ինչպես չափել ESP8266 և նման մոդուլների վրա օգտագործվող ալեհավաքների արդյունավետությունը: Տպագրված ուղու ալեհավաքը ավելի լավ ազդանշան է տալիս, քան չիպային ալեհավաքը: Սակայն, ինչպես եւ սպասվում էր, արտաքին ալեհավաքը տալիս է լավագույն արդյունքը: