Điều khiển từ xa RF ATtiny85: 3 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

LƯU Ý: "Trò chơi tìm kiếm ảo" có thể hướng dẫn của tôi cho biết cách sử dụng loại điều khiển từ xa này với mô-đun RXC6 tự động giải mã thông báo.

Như tôi đã đề cập trong một bài có thể hướng dẫn trước đó, gần đây tôi đã bắt đầu chơi với một số chip ATtiny85. Dự án ban đầu mà tôi có trong đầu là tạo ra một điều khiển từ xa RF có thể hoạt động bằng pin đồng xu. Tôi cần phải đi với một con chip thô vì không có Arduinos nào mà tôi có có thể đáp ứng cả nhu cầu năng lượng rất thấp và kích thước tương đối nhỏ. Một chiếc LilyPad được sửa đổi đã gần xuất hiện nhưng con chip này là một câu trả lời tốt hơn. Ý tưởng không phải là quá nhiều để sao chép một điều khiển từ xa hiện có mà là để chứng minh cách bạn có thể tạo bộ phát và bộ thu của riêng mình. Bên cạnh việc là một dự án học tập vui nhộn, nó còn cho phép bạn tạo tổ hợp mã “bí mật” của riêng mình. Tôi đặt "bí mật" trong dấu ngoặc kép vì việc bẻ khóa những mã đơn giản này khá dễ dàng.

Bước 1: Định dạng tin nhắn RF

Đối với dự án này, tôi đã chọn tái tạo các tín hiệu cho một trong các thiết bị chuyển mạch không dây Etekcity RF của mình (tham khảo Tài liệu hướng dẫn của tôi về các mô-đun đó). Tôi đã làm điều đó vì tôi có thể xác minh rằng bộ phát của tôi hoạt động với bộ thu Etekcity và bộ thu của tôi hoạt động với bộ điều khiển từ xa Etekcity. Tôi cũng tình cờ biết chính xác mã và định dạng chính xác cho các thiết bị đó vì tôi đã nắm bắt chúng trước đó. Tham khảo “Bộ giải mã cảm biến RF Arduino” có thể hướng dẫn của tôi để biết bản phác thảo chụp mã.

Các mã và định dạng cho các cửa hàng Etekcity là rất điển hình của các thiết bị RF rẻ tiền. Tôi có các thiết bị bảo mật rẻ tiền sử dụng các định dạng rất giống nhau chỉ với một số biến thể về thời gian. Độ dài bản tin là 24 bit thuận tiện với bit bắt đầu dài và bit dừng ngắn. Bạn có thể dễ dàng sửa đổi mã để thêm nhiều byte dữ liệu và thay đổi thời gian đồng bộ hóa và các bit dữ liệu. Một lần nữa, bản phác thảo này chỉ là một mẫu ban đầu.

Bước 2: Phần cứng

Máy phát chạy bằng pin đồng xu (2032) nên tiêu thụ điện năng thấp là chìa khóa. Hầu hết điều đó được thực hiện trong phần mềm nhưng nó được hỗ trợ bởi thực tế là ATtiny85 thường chạy trên xung nhịp bên trong 1 MHz. Quy tắc là tần số xung nhịp thấp hơn yêu cầu ít năng lượng hơn và 1-MHz là hoàn hảo cho logic máy phát.

Mô-đun máy phát RF thực tế mà tôi thích sử dụng là FS1000A thường có sẵn. Nó có cả hai phiên bản 433 MHz và 315 MHz. Phần mềm không quan tâm bạn sử dụng cái nào, nhưng bạn cần đảm bảo rằng bo mạch bộ thu hoạt động ở cùng một tần số. Hầu hết các dự án của tôi sử dụng các thiết bị 433 MHz vì đó là những gì được sử dụng bởi các thiết bị không dây rẻ tiền khác nhau mà tôi đã tích lũy được. Bố cục bảng mạch phát trong hình vừa vặn với một lọ thuốc cũ. Nó không đẹp nhưng đủ tốt cho một bằng chứng về khái niệm.

Bộ thu nằm trên bảng mạch không hàn vì mục đích duy nhất của nó là hiển thị cách nhận tín hiệu và cách bật / tắt thứ gì đó dựa trên các mã nhận được. Nó sử dụng đèn LED để chỉ báo trạng thái bật / tắt nhưng bạn có thể thay thế nó bằng trình điều khiển chuyển tiếp, v.v. Có thể sử dụng bất kỳ Arduino nào cho bộ thu vì nó không cần hết pin. Nếu kích thước vẫn là một vấn đề cần cân nhắc, bạn có thể sử dụng chip ATtiny85 khác. Điều quan trọng là ATtiny85 cần chạy ở tốc độ 8 MHz trong bộ thu. Tham khảo ATtiny85 có thể hướng dẫn trước đó của tôi để biết một bản phác thảo đơn giản xác minh rằng bạn đã thay đổi thành công xung nhịp bên trong thành 8 MHz. Ở cuối Bài hướng dẫn của tôi về giải mã cảm biến, tôi bao gồm phiên bản Arduino Nano của phần mềm thu. Nó giống với phiên bản ATtiny85 có ở đây ngoại trừ một số khác biệt về thanh ghi chip.

Như tôi đã trình bày chi tiết trong Tài liệu hướng dẫn RF trước đây của mình, tôi thích sử dụng bộ thu như RXB6 thông thường. Đây là bộ thu siêu dị loại hoạt động tốt hơn nhiều so với bộ thu siêu tái tạo thường được đi kèm với bộ phát FS1000A.

Cả mô-đun máy phát và máy thu đều hoạt động tốt hơn với các ăng-ten thích hợp nhưng chúng thường không được cung cấp. Bạn có thể mua chúng (lấy tần suất chính xác) hoặc bạn có thể tự làm. Ở tần số 433-MHz, chiều dài bên phải là khoảng 16 cm đối với một ăng-ten dây thẳng. Để tạo một cuộn dây, lấy khoảng 16 cm dây lõi rắn, cách điện và quấn nó xung quanh một cái gì đó giống như chuôi mũi khoan 5/32 inch trong một lớp. Bóc lớp cách điện khỏi một đoạn thẳng ngắn ở một đầu và kết nối nó với bo mạch bộ phát / thu của bạn. Tôi nhận thấy rằng dây từ cáp Ethernet phế liệu hoạt động tốt cho ăng-ten. Bo mạch máy phát thường có chỗ để hàn ăng-ten nhưng bo mạch máy thu có thể chỉ có chân (như RXB6). Chỉ cần đảm bảo rằng kết nối an toàn nếu bạn không hàn nó.

Bước 3: Phần mềm

Phần mềm máy phát sử dụng các kỹ thuật phổ biến để đưa chip vào chế độ ngủ. Ở chế độ đó, nó rút ra ít hơn 0,2ua dòng điện. Các đầu vào của công tắc (D1-D4) đã bật điện trở kéo lên bên trong nhưng chúng không tạo ra bất kỳ dòng điện nào cho đến khi nhấn công tắc. Các đầu vào được cấu hình cho ngắt khi thay đổi (IOC). Khi một công tắc được nhấn, một ngắt sẽ được tạo ra và nó buộc chip đánh thức. Bộ xử lý ngắt thực hiện khoảng 48msec trễ để cho phép công tắc gỡ lỗi. Kiểm tra sau đó được thực hiện để xác định công tắc nào đã được nhấn và quy trình thích hợp được gọi. Tin nhắn được truyền đi được lặp lại nhiều lần (tôi đã chọn 5 lần). Đây là điển hình của các máy phát thương mại vì có rất nhiều lưu lượng RF trên 433 MHz và 315 MHz ngoài đó. Các tin nhắn lặp đi lặp lại giúp đảm bảo rằng ít nhất một tin nhắn đến được với người nhận.

Đồng bộ hóa và thời gian bit được xác định ở phía trước của phần mềm phát nhưng các byte dữ liệu được nhúng vào mỗi trong số bốn quy trình nút. Chúng rõ ràng và dễ thay đổi và việc thêm byte để tạo một tin nhắn dài hơn cũng dễ dàng. Tất cả các định nghĩa giống nhau được bao gồm trong phần mềm máy thu cũng như các định nghĩa byte dữ liệu. Nếu bạn thêm byte dữ liệu vào thư của mình, bạn sẽ cần thay đổi định nghĩa cho “Msg_Length” và thêm byte vào biến “RF_Message”. Bạn cũng sẽ cần thêm mã vào kiểm tra “RF_Message” trong “vòng lặp” để xác minh việc nhận đúng các byte thừa và xác định các byte đó.