Dálkové ovládání ATtiny85 RF: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

POZNÁMKA: Moje instruktážní „virtuální hra na schovávanou“ukazuje, jak používat tento typ dálkového ovladače s modulem RXC6, který zprávu automaticky dekóduje.

Jak jsem zmínil v předchozím Instructable, nedávno jsem začal hrát s některými čipy ATtiny85. Počáteční projekt, který jsem měl na mysli, bylo vyrobit RF dálkové ovládání, které by fungovalo na mincovní baterii. Potřeboval jsem jít se surovým čipem, protože žádný z Arduinos, které mám, nemohl splnit potřebu velmi nízkého výkonu a relativně malé velikosti. Upravený LilyPad se přiblížil, ale čip je lepší odpověď. Cílem nebylo ani tak duplikovat stávající ovladač, ale ukázat, jak si můžete vytvořit vlastní sadu vysílačů a přijímačů. Kromě toho, že jde o zábavný vzdělávací projekt, umožňuje vám také vytvořit si vlastní „tajnou“kombinaci kódu. Do uvozovek jsem vložil „tajemství“, protože je snadné tyto jednoduché kódy prolomit.

Krok 1: RF formát zprávy

Pro tento projekt jsem se rozhodl replikovat signály pro jeden z mých bezdrátových přepínačů Etekcity RF (viz můj Instructable na těchto modulech). Udělal jsem to, protože jsem byl schopen ověřit, že můj vysílač pracuje s přijímačem Etekcity a že můj přijímač pracuje s dálkovým ovladačem Etekcity. Také jsem přesně věděl, jaké jsou správné kódy a formát pro tato zařízení, protože jsem je zachytil dříve. Podívejte se na můj instruktáž „Dekodér RF senzoru Arduino“, kde najdete náčrt zachycení kódu.

Kódy a formáty pro zásuvky Etekcity jsou velmi typické pro levné RF zařízení. Mám levná zabezpečovací zařízení, která používají velmi podobné formáty jen s několika časovými variacemi. Délka zprávy je praktických 24 bitů s dlouhým start bitem a krátkým stop bitem. Kód můžete snadno upravit tak, aby přidal více bajtů dat a změnil načasování synchronizačních a datových bitů. Tato skica je opět pouze počáteční šablonou.

Krok 2: Hardware

Vysílač běží na mincovou baterii (2032), takže klíčová je nízká spotřeba energie. Většina z toho je dosažena v softwaru, ale pomáhá tomu skutečnost, že ATtiny85 normálně běží na vnitřních taktech 1 MHz. Platí pravidlo, že nižší hodinové frekvence vyžadují méně energie a 1 MHz je pro logiku vysílače ideální.

Modul rádiového vysílače, který rád používám, je FS1000A, který je běžně dostupný. Dodává se ve verzích 433 MHz a 315 MHz. Softwaru je jedno, který používáte, ale musíte se ujistit, že deska přijímače funguje na stejné frekvenci. Většina mých projektů používá zařízení s frekvencí 433 MHz, protože je používají různá levná bezdrátová zařízení, která jsem nashromáždil. Rozložení desky vysílače zobrazené na obrázku se krásně hodí do staré lahvičky s pilulkami. Není to hezké, ale dost dobré na důkaz konceptu.

Přijímač je na nepájivém prkénku, protože jeho jediným účelem je ukázat, jak přijímat signály a jak něco zapínat/vypínat na základě přijatých kódů. Indikátor LED indikuje stav zapnutí/vypnutí, ale můžete jej nahradit reléovým ovladačem atd. Pro přijímač lze použít jakékoli Arduino, protože nepotřebuje vybít baterii. Pokud je velikost stále na zřeteli, můžete použít další čip ATtiny85. Klíčem je, že ATtiny85 potřebuje v přijímači běžet na 8 MHz. Jednoduchý náčrt, který ověří, že jste úspěšně změnili vnitřní hodiny na 8 MHz, najdete v mém dřívějším ATtiny85 Instructable. Na konci mé instrukce k dekódování senzoru zahrnuji verzi softwaru přijímače Arduino Nano. Je identický s verzí ATtiny85, která je zde zahrnuta, s výjimkou několika rozdílů v registru čipů.

Jak jsem podrobně popsal ve svých dřívějších instrukcích RF, dávám přednost použití přijímače, jako je běžný RXB6. Je to superheterodynový přijímač, který funguje mnohem lépe než superregenerační přijímače běžně dodávané s vysílači FS1000A.

Moduly vysílače i přijímače fungují lépe se správnými anténami, ale často nejsou dodávány. Můžete si je koupit (získat správnou frekvenci) nebo si můžete vytvořit vlastní. Na 433 MHz je správná délka asi 16 cm pro přímou drátovou anténu. Chcete-li vytvořit svinutý, vezměte asi 16 cm izolovaného, plného jádrového drátu a obalte jej něčím jako stopkou vrtáku 5/32 palce v jedné vrstvě. Na jednom konci odizolujte krátkou rovnou část izolace a připojte ji k desce vysílače/přijímače. Zjistil jsem, že drát ze šrotu ethernetového kabelu funguje dobře pro antény. Deska vysílače má obvykle místo pro pájení antény, ale deska přijímače může mít pouze kolíky (jako RXB6). Pokud jej nepájíte, ujistěte se, že je připojení zabezpečené.

Krok 3: Software

Software vysílače používá běžné techniky k přepnutí čipu do režimu spánku. V tomto režimu odebírá méně než 0,2ua proudu. Přepínací vstupy (D1-D4) mají zapnuté vnitřní výsuvné odpory, ale dokud nestlačí spínač, neberou žádný proud. Vstupy jsou konfigurovány pro přerušení při změně (IOC). Po stisknutí spínače se vygeneruje přerušení a čip se probudí. Obsluha přerušení provede zpoždění přibližně 48 ms, aby bylo možné přepínač odemknout. Poté se provede kontrola, která určí, který spínač byl stisknut, a je vyvolána příslušná rutina. Přenesená zpráva se několikrát opakuje (vybral jsem 5krát). To je typické pro komerční vysílače, protože tam je tolik RF provozu na 433 MHz a 315 MHz. Opakované zprávy pomáhají zajistit, aby se k přijímači dostal alespoň jeden.

Synchronizační a bitové časy jsou definovány v přední části softwaru vysílače, ale datové bajty jsou vloženy do každé ze čtyř rutin tlačítek. Jsou zřejmé a snadno se mění a přidání bajtů k vytvoření delší zprávy je také snadné. Všechny stejné definice jsou zahrnuty v softwaru přijímače i definicích datových bajtů. Pokud do zprávy přidáte datové bajty, budete muset změnit definici pro „Msg_Length“a přidat bajty do proměnné „RF_Message“. Budete také muset přidat kód do zaškrtávací políčka „RF_Message“ve „smyčce“, abyste ověřili správné přijetí dalších bytů a definovali tyto bajty.