Обзор беспроводных модулей hc-12

arduinoLab

Радиомодули на 433Мгц HC-11/HC-12 c UART интерфейсом.

Радиомодули на 433Мгц построенные на однокристальных трансиверах CC1101 (HC-11) и SI4463 (HC-12) и микроконтроллере STM8 который реализует UART интерфейс.

Ниже код, АТ команды и схема подключения из видео

Подключено было так:

Купить модули:

Инструкции на модули:

Описание АТ команд модулей:

Для настройки модуля необходимо перевести его в командный режим, для этого необходимо притянуть контакт «SET» к массе и подождать

40ms. Контакт «SET» имеет подтягивающий резистор на 10к. В командном режиме последовательный порт сконфигурирован на 9600bps. Если параметры модуля были изменены, после выхода из командного режима, они будут применены через

AT — Возвращает “OK”.

AT+Bxxxx — Скорость последовательного порта (1,200bps, 2,400bps, 4,800bps, 9,600bps, 19,200bps, 38,400bps, 57,600bps, 115,200bps) По умолчанию — 9,600bps. Пример: “AT+B9600”.

AT+Cxxxx — Канал беспроводной связи , от 001 до 100 (или 127).
По умолчанию — 001. Рабочий диапазон частот модуля от 433.4MHz до 473.0MHz, что соответстует каналам от 001 до 100, шаг одного канала 400kHz . В LPD диапазон попадают с 001 по 004 канал (433.4, 433.8, 434.2, 434.6MHz). Пример: «AT+C021«, возвращает « OK+C021» что соответствует 441.4MHz.

AT+FUx — Режим работы модуля, доступны четыре режима, а именно FU1, FU2, FU3 и FU4. Пример: «AT+FU1» возвращает «OK+FU1«

Режим FU1. Умеренный режим энергосбережения, рабочий ток модуля составляет около 3,6 мА. В этом режиме модуль может работать на любой скорости последовательного порта, скорость передачи данных по воздуху является неизменной и равной 250,000bps. В этом режиме нет смысла занижать скорость UART. режим для быстрой передачи данных на короткие растояния.

Режим FU2. Режим максимального энергосбережения, рабочий ток модуля составляет около 80мкА, скорость передачи данных по воздуху является неизменной и равной 250,000bps (для HC12). В этом режиме доступная скорость последовательного порта 1200bps, 2400bps и 4800bps. Е сли в настройках скорость порта будет превышает 4800bps, она автоматически будет уменьшена до 4800bps. В режиме FU2 передается не большей объем данных, каждый пакет составляет менее 20 байт и требуется большой интервал между передачей пакетов, более двух секунды для HC12 и 400мс для HC11, в противном случае данные могут быть потеряны.

Режим FU3 (режим по умолчанию) . В этом режиме м одули автоматически регулирует с корость беспроводной передачи данных, в соответствии со скоростью передачи последовательного порта . Для того, чтобы получить максимальную дальность связи, скорость последовательной передачи данных должна быть минимальна , (1200bps или 2400bps). Соответственно на более высоких скоростях дальность связи уменьшится. Рабочий ток модуля составляет около 16мА

Режим FU4, Режим для максимальной дальности связи. У HC12 поддерживается только одна скорость последовательного порта, 1200bps, е сли в настройках скорость порта будет превышает 1200bps, она автоматически будет уменьшена. С корость передачи данных по воздуху снижается до 500bps. В режиме FU4 требуется очень большей интервал между передачей пакетов, более двух секунд, каждый пакет должен быть менее 60 байт, в противном случае данные могут быть потеряны. У HC11 этот режим также для максимальной дальности связи, но максимальная скорость порта ограничена 9600bps (может быть меньше) и заметно меньший интервал между передачей пакетов, задержка

AT+Px — Мощность передатчика, от 1 до 8, что соответствует:

1 2 3 4 5 6 7 8
-1 dBm 2 dBm 5 dBm 8 dBm 11 dBm 14 dBm 17 dBm 20 dBm
(0.8mW) (1.6mW) (3.2mW) (6.3mW) (12mW) (25mW) (50mW) (100mW)
1 2 3 4 5 6 7 8
-30dBm -20dBm -15dBm -10 dBm 0 dBm 5 dBm 7 dBm 10 dBm
(0.001 mW) (0.01 mW) (1mW) (0.1 mW) (1 mW) (3 mW) (5mW) (10mW)

Значение по умолчанию 8, чем выше мощность передатчика , тем дальше возможное расстояние связи и выше энергопотребление . Пример: « AT+ P5 « возвращает «OK+P5«.

AT+Rx — Возвращает значение параметра, B — скорость, C — канал и тд. Пример, “AT+RB” вернет значение скорости: “OK+B9600”. «AT+RX» вернет все параметры модуля.

AT+Udps — Настройки последовательного порта ( бит данных , четность, стоп-биты) за подробностями в даташит.

AT+V — Вернет версию ПО.

AT+SLEEP — Спящий режим, после команды и выхода из командного режима модуль переходит в режим ожидания, потребление модуля в спящем режиме составляет около 22мкА. Для выхода из спящего режима нужно снова зайти в командный режим.

AT+DEFAULT — установка всех параметров по умолчанию.

AT+UPDATE — Переводит модуль в состояния ожидания обновления программного обеспечения .

Дополнительно:

Таблица соответствия беспроводной скорости передачи данных и скорость UART порта в режиме работы FU3 (режим по умолчанию). Д ля HC12:

Скорость UART 1200 2400 4800 9600 19200 38400 57600 115200
Скорость по радио 5000bps 15000bps 58000bps 236000bps

Таблица соответствия беспроводной скорости передачи данных и чувствительности приемника. Д ля HC12:

Скорость по радио 500bps 5000bps 15000bps 58000bps 236000bps/250000bps
Чувствительность приемника -124dBm -116dBm -111dBm -106dBm -100dBm

Некоторые характерные эталонные значения для различных режимов работы, Д ля HC12:

Обзор беспроводных модулей HC-12

Иногда возникает необходимость иметь связь между оборудованием, приборами, какими-то своими схемами на расстоянии и при этом нет возможности или не целесообразно использовать провода. В этом случае приходится строить беспроводную связь. Реализовать это можно большим количеством способов, но совсем недавно на глаза мне попались беспроводные модули HC-12 на GearBest (ссылка HC-12 на AliExpress), о которых речь пойдет дальше. Стоимость модулей составляет около 4-5$ за штуку.

Для начала технические характеристики беспроводных модулей HC-12:

  • Рабочая частота – 433,4 – 473,0 МГц
  • Используется только внешняя антенна, PCB антенна на модуле отсутствует
  • Дальность передачи информации – до 1000 — 1800 м на открытом пространстве в зависимости от режима работы
  • Мощность передатчика – до 100 мВт (доступны настройки для 8 уровней мощности)
  • Количество каналов передачи данных – 100
  • Четыре рабочих режима
  • Встроенный микроконтроллер (присутствует на модуле) STM8S003F3
  • Интерфейс для коммуникации с внешними устройствами – UART
  • Потребляемый ток – от 3,6 мА до 16 мА в зависимости от режима работы
  • Пиковое потребление тока – до 100 мА (передача данных)
  • Потребление тока в ждущем режиме – 80 мкА
  • Напряжение питания – от 3,2 В до 5,5 В
  • Настройка модуля AT командами

Параметры модуля по умолчанию:

  • UART: 9600, 8N1
  • Канал 001 (433,4 МГц)
  • Мощность передачи 100 мВт

Разработчики этого устройства предлагают следующие сферы применения продукта:

  • Беспроводные датчики
  • Устройства для охраны и безопасности
  • Беспроводное управление роботами
  • Телеметрия и дистанционное управление в промышленности
  • Автоматическое получение данных
  • Системы POS
  • Системы входа без ключа
  • Беспроводные сети для ПК и т.д.

Однако, предлагаемые производителем сферы применения не исчерпывают все области, где можно применить беспроводную связь. Ограничением в данном случае будет только фантазия радиолюбителей и инженеров.

Модули HC-12 работают как беспроводной удлинитель UART и не вносят каких-либо изменений в передачу информации — что отправил на одном конце, то получил на другом.

Данные модули позиционируются в продаже как заменяющие Bluetooth модули:

В некоторой степени это на самом деле более выгодно: намного больший радиус передачи, более компактное исполнение модуля (справа на фото Bluetooth модуль HC-05, о которых подробно рассказывалось в данной статье), возможность использования внешней антенны, однако отсутствие штатной PCB антенны можно поставить в минус, а кроме этого при соединении с ПК или планшетом понадобится еще один модуль для связи, в то время как Bluetooth есть практически во всех устройствах. Таким образом, модули HC-12 расширяют линейку беспроводных модулей и дают большее поле для конструирования собственных устройств.

Модуль представляет собой печатную плату с необходимыми элементами размером 27,8 х 14,4 мм. Беспроводной модуль имеет возможность подключения антенны двумя способами: подключение антенны через разъем IPEX20279-001E-03 (ANT1) или просто припаять кусочек провода (к контакту 6) (ANT2) или другой разъем (контакты 7,8 — земля). Для подключения к другим устройства модуль имеет пятиконтактный разъем (PLS/PBS), где 1 – плюс питания, 2 – земля, 3 – RxD, 4 – TxD, 5 – SET. Вывод 5 SET подтянут 10 кОм резистором к плюсу питания. Этот вывод необходим для активации настроек при помощи AT команд. Активация происходит при подключении вывода к низкому уровню, то есть к земле.

Модули построены на базе микросхемы SI4463 (микросхема в корпусе QFN-20), к этой же микросхеме подключен кварцевый резонатор на 30 МГц, необходимый для работы. Сама по себе эта микросхема (микроконтроллер) имеет интерфейс SPI, но модуль подключается по UART. Дело в том, что на модуле присутствует еще один микроконтроллер — STM8S003F3, он выступает в роли преобразователя интерфейсов. Кроме этого микроконтроллер STM упрощает взаимодействие с SI4463. Дело в том, что по UART нам необходимо всего лишь отправить байты данных как они уже отправляются в «воздух», но напрямую по SPI так сделать не получится, так как необходимо выполнять дополнительные команды. Микроконтроллер STM реализует все необходимые команды для этого и упрощает настройку и управление модулем HC-12 посредством собственных AT команд.

Читайте также  Цифровой измеритель интенсивности света

Диапазон питания модуля HC-12 определяет LDO (Low Dropout) регулятор напряжения (регулятор напряжения с низким падение напряжения на регулирующем элементе) XC6206 (элемент в корпусе SOT-23 с маркировкой 662K). Диод и транзистор на модуле под микроконтроллером STM относятся к схеме согласования UART. Элемент в шестиногом корпусе SC-70 – это переключатель AS179-92LF. Функционал наглядно показан на электрической схеме выше – переключение антенного выхода на приемный и передающий выводы микросхемы SI4463.

Контакты модуля HC-12 выполнены таким образом, что их можно использовать для пайки к разъемам PLS/PBS, либо припаивать напрямую к контактным площадкам другой печатной платы. При этом антенну может заменить печатный проводник (PCB антенна).

В продаже кроме модулей HC-12 (на базе микроконтроллера SI4463) есть так же практически идентичный модуль на базе микроконтроллера СС1101, обладающего практически теми же параметрами. Справа СС1101, слева SI4463:

Однако отличия между ними существуют как в плане элементной базы, так и в программной составляющей. Между собой в стоковом состоянии модули не соединяются. Для работы в паре одному из модулей необходимо модифицировать прошивку, если это возможно. А именно Зеленый модуль является модулем HC-11, что часто не указывают при продаже. HC-11 имеет несколько другую структуру работы и, хотя и схожие, но с различиями, AT команды.

Для подключения к компьютеру используем стандартный USB-UART переходник:

После подключения питания модуль начинает сразу работать со стандартными параметрами, заложенными производителем и ждет поступления данных по UART. Для изменения параметров модуля необходимо замкнуть вывод SET на землю, что активирует управление AT командами. Для HC-12 применимы 12 AT команд.

AT команда Описание
AT Тестовая команда.
AT+Bxxxx Команда изменения скорости передачи данных (может быть 1,200bps, 2,400bps,
4,800bps, 9,600bps, 19,200bps, 38,400bps, 57,600bps, и 115,200bps)
AT+Cxxxx Команда изменения канала связи (от 1 до 127). Шаг частоты канала 400 кГц, при больших расстояниях и скоростях больше 9,600bps рекомендуется не использовать частоты 5 соседних каналов выбранного канала, что бы сохранить полноценную работоспособность
AT+FUx Команда выбора режима работы (FU1, FU2, FU3, FU4). FU1 — режим сохранения энергии, потребляемый ток 3,6 мА. FU2 — экстремальный режим сохранения энергии, потребляемый ток 80 мкА. FU3 — режим полной скорости, потребляемый ток 16 мА. FU4 — режим максимальной дальности, потребляемый ток 16 мА, только скорость 1,200bps, количество информации не более 60 байт, интервал передачи пакетов рекомендуется использовать около 2 секунд для предотвращения потери данных
AT+Px Команда выбора передающей мощности (от 1 до 8)
AT+Ry Запрос установленных параметров модуля (AT+RB — baud rate, AT+RC — канал передачи данных, AT+RF — режим работы, AT+RP — мощность передачи)
AT+Rx Получение всех параметров: режим работы, baud rate, канал передачи данных, мощность передачи
AT+Uxxx Команда выбора data bits, check bit и stop bit
AT+V Запрос версии программного обеспечения модуля
AT+SLEEP Команда перехода в спящий режим, ток потребления в спящем режиме 22 мкА. Для выхода из спящего режима необходимо послать AT команду
AT+DEFAULT Сброс параметров настроек модуля до заводских
AT+UPDATE Вход в режим ожидания обновления программного обеспечения модуля. После ввода команда необходимо закрыть COM порт и запустить софт для обновления (HC-1X updater)

При построении схем с применением модулей HC-12 необходимо учитывать несколько факторов:

  • Не рекомендуется подключать к TxD UART светодиоды и резисторы, так как это может привести к ошибкам передачи данных
  • При динамической смене параметров модуля после подтяжки вывода SET к нулю необходимо выждать не менее 40 мс перед тем как посылать AT команды, после отключения вывода от нуля необходимо выждать не менее 80 мс перед тем как начать передачу данных
  • Пиковый ток модуля составляет 100 мА, это необходимо учитывать при выборе источника питания, рекомендуется применять конденсаторы по питанию емкостью не менее 22 мкФ, а предпочтительно использовать конденсатор емкостью 1000 мкФ

Радиомодули на 433Мгц HC-11/HC-12 c UART интерфейсом. Обзор

Дубликаты не найдены

TECHNO BROTHER

779 постов 7.5K подписчиков

Правила сообщества

1-Мы А-политическое сообщество. 2-Запрещено оскорбление: Администрации Пикабу, сообщества, участников сообщества а также родных, близких выше указанных.

3-Категорически запрещается разжигание межнациональной розни или действий, направленных на возбуждение национальной, расовой вражды, унижение национального достоинства, а также высказывания о превосходстве либо неполноценности пользователей по признаку их отношения к национальной принадлежности или политических взглядов. Мат — Нежелателен. Учитесь выражать мысли без матерщины

Ты прям вовремя как раз искал что лучше взять.

Списибо за обзор.

А такие не хочешь попробовать ? Ebyte E32-TTL-1W SX1278 7500m UART 30dBm TTL 433MHz RF правда цена кусаться.

Ну цена для 7-километрового чудовища, вполне себе норм.

Flipper Zero — Тамагочи для хакеров

Flipper Zero — проект карманного мультитула для кулхацкеров в формфакторе тамагочи, который я разрабатываю с друзьями. Он умеет открывать домофоны, гаражные ворота, шлагбаумы, клонировать бесконтактные карты, управлять телевизорами. При этом это тамагочи, в котором живет дерзкий кибер–дельфин, который регулярно оскорбляет вас.

Внутри я расскажу как мы к этому пришли.

Я люблю ковырять все вокруг и постоянно таскаю с собой разные железки для этого. У меня в рюкзаке: WiFi–адаптер, NFC–ридер, SDR, Proxmark3, HydraNFC, Raspberry Pi Zero (из–за этого бывают проблемы в аэропорту).Я мечтал об устройстве, которое бы реализовывало типичные сценарии атак, было всегда в боевой готовности и при этом не представляло из себя пачку разваливающихся плат, смотанных изолентой.

После того как была опубликована открытая реализация протокола AirDrop owlink.org и исследование от ребят из HexWay об уязвимостях iOS Apple–Bleee, я стал развлекаться новым для себя способом: знакомиться с людьми в метро, рассылая им картинки через AirDrop и собирая их номера телефонов. Потом я захотел автоматизировать этот процесс и сделал автономную дик–пик машину из Raspberry Pi Zero W и батарейки. Все бы хорошо, но этот девайс было крайне неудобно носить с собой, его нельзя было положить в карман, потому что острые капли припоя рвали ткань штанов. Я попробовал напечатать корпус на 3d–принтере, но результат мне не понравился.

Потом я увидел потрясающий проект pwnagotchi. Это как тамагочи, только в качестве еды он ест WPA–хендшейки и PMKID от Wi–Fi сетей, которые потом можно брутить на GPU–фермах. Мне так понравился этот проект, что я несколько дней ходил со своим pwnagotchi по улицам и смотрел как он радуется новой добыче. Но у него были все те же проблемы: нельзя нормально положить в карман, нет органов управления, поэтому любой пользовательский ввод возможен только с телефона или компьютера.

И тогда я наконец понял, каким вижу идеальный мультитул, которого мне не хватало. Я написал об этом в твиттер и идея понравилась моим друзьям промдизайнерам, которые делают серьезные электронные штуки. Они предложили сделать полноценный девайс, вместо наколенной DIY–поделки. С настоящим фабричным производством и качественно подогнанными деталями. Мы приступили к поиску концепции дизайна.

Первые пробы дизайна

Первые прототипы напечатанные на 3д–принтере

Я решил использовать олдскульный монохромный LCD–дисплей с разрешением 126х64px как на старых телефонах Siemens. Во первых это просто круто, монохромный экранчик с оранжевой подсветкой вызывает у меня неописуемый восторг, эдакий ретро–милитари–киберпанк. Его прекрасно видно на ярком солнце и у него очень низкое энергопотребление, около 400uA с выключенной подсветкой. Поэтому его можно держать в Always–On режиме и всегда выводить изображение. Подсветка будет включаться только при нажатии на клавиши. Такие экраны до сих пор выпускают для всяких промышленных устройств и кассовых аппаратов.

Так выглядят первые девборды на плате Nucleo STM32.

Первые прототипы корпуса мы печатали на 3д-принтере и так выглядели отладочные платы

Изначально все было построено вокруг Raspberry Pi Zero, но потом мы решили выбросить его и делать свою плату с нуля на чипе i.MX6 ULZ. Я лично обожаю Raspberry Pi, но в процессе разработки оказалось, что он просасывает по многим причинам. Самая банальная — его тупо нельзя купить. Даже большие дистрибьютеры имеют в наличии не более пары сотен штук rpi0, а магазины вроде Adafruit и Sparkfun продают не более 1 штуки в руки. Да, есть несколько заводов, которые производят rpi0 по лицензии от Raspberry Pi Foundation, но они тоже не могут отгрузить партии по 3–5 тысяч штук. Выглядит это так, что rpi0 продается по цене на грани себестоимости и больше направлен на популяризацию платформы.

Кроме того что ее нельзя купить, rpi0 имеет много других проблем:

* Старый процессор BCM2835, который использовался еще в первой версии rpi. Горячий и не очень энергоэффективный.

* Нет управления питанием, нельзя отправить плату в сон.

* Устаревший встроенный WiFi которые крашится под нагрузкой в мониторном режиме

и много других причин.

Одна из огромных проблем это как раз поиск современного WiFi чипа который поддерживает мониторый режим и инъекции пакетов и при этом не устарел на 15 лет. Можешь почитать об этом здесь.

Процессор который мы выбрали (i.mx6 ulz) намного энергоэффективней и современнее.

Так выглядели прототипы флиппера вместе с линуксовой платой

Пока мы работали над линуксовой частью флиппера, у нас в руках был почти готовый модуль на STM32, который управлял периферией, экраном, кнопками. Без линукса он умел 433MHz радио, домофонные ключи и RFID карты. Чем не готовый девайс – подумал я. Так мы решили сделать из него отдельное устройство. Теперь флипперов два — Zero и One.

Сейчас все силы брошены на финализацию разработки версии Zero. Поэтому я расскажу подробно о ее функциях. Версия One еще находится в стадии проектирования и ее функции могут измениться.

Прежде всего это тамагочи

Все действия выполняемые на Флиппере комментирует дерзкий дельфин. В режиме простоя он ведет себя как тамагочи, живет своей жизнью и заигрывает с вами. С ним можно поиграть.

Персонаж дельфина списан с появляющегося в конце фильма Джони Мнемоник кибер-дельфина-хакера, который взламывал мозги.

В версии Zero есть один порт USB Type-C для зарядки, гребенка GPIO, глазок инфракрасного порта, отверстия под ремешок

В новых версиях мы переработали джойстик, он стал почти в два раза больше чем в прототипах.

Если будет интересно, я расскажу подробнее о проекте в комментариях.

Обзор беспроводных модулей hc-12

Прикупил на пробу парочку новых беспроводных модулей HC-12. Эти модули работают на частоте 433 МГц и, если верить описанию, работают на дистанции до 1,8 км. при максимальной мощности передатчика 100 мВт. Но самый смак в том, что они подключаются к устройству по стандартному протоколу UART, также присутствует поддержка AT-команд, для кое-каких настроек. И все это по 4$ за один модуль.

Модуль построен на трансивере SI4463 и микроконтроллере STM8S003F3. SI4463 это универсальная микросхема трансивер от Silicon Labs, способная работать на частотах 119-1050 МГц, и скоростью передачи данных до 1 Мбит/с. Интерфейс для подключения используется SPI. Но микроконтроллер берет на себя всю работу с трансивером, и нам не нужно заботится о тонкостях работы с ним. Помимо стандартной обвязки трансивера на модуле имеется понижающий стабилизатор, поэтому модуль можно запитывать от 5 вольтового источника питания. Ниже кратенько приведу характеристики модуля:

  • Диапазон рабочих частот: 433,4 – 473,0 МГц
  • Выбор частоты с шагом 400 кГц
  • 8 уровней мощности передатчика, максимальная мощность 100 мВт
  • Дальность связи до 1,8 км
  • Напряжение питания в диапазоне 3,2 — 5,5 В
  • Размеры модуля 28х14 мм

Вид со стороны элементов

С обратной ничего нет, только маркировка

Сложностей в работе с модулями никаких нет, подключай и передавай. По умолчанию они работают на частоте 433,4 МГц (канал 001), мощность передачи выставлена 100мВт, скорость порта 9600 бод. Все эти параметры можно изменить с помощью специальных АТ-команд. Для того чтобы модуль перевести в режим настроек необходимо ножку SET замкнуть на землю. Список поддерживаемых команд ниже:

Установка режима работы (FU1, FU2, FU3, FU4).

FU1 — режим сохранения энергии, потребляемый ток 3,6 мА.

FU2 — экстремальный режим сохранения энергии, потребляемый ток 80 мкА.

FU3 — режим полной скорости, потребляемый ток 16 мА. (режим стоит по умолчанию)

FU4 — режим максимальной дальности, потребляемый ток 16 мА. скорость порта понижается до 1200 бод.

Пример запросов установленных параметров

Самым интересным для меня было проверить максимально возможное расстояние, на котором модуль сможет передавать/принимать данные. Поэтому настроил на обоих модулях режим максимальной дальности FU4, остальные настройки оставил по умолчанию (мощность 100 мВт, частота связи 433,4 МГц). Первый модуль использовал как репитер, замкнув ножки Tx и Rx, запитал от Li-Ion аккума и закрепил его на крыше. Второй модуль подсоединил к минитерминалу, взял с собой GPS трекер, сел на велосипед и поехал в сторону где меньше всего построек на пути сигнала. По пути отправлял минитерминалом какое-нибудь сообщение, до тех пор пока сообщения не перестали возвращаться. Добавлю, что дело происходило за пределами города, поэтому помехи и сторонние сигналы сведены к минимуму.

Получившееся расстояние уверенного приема (кликабельно)

По итогу могу сказать что в режиме FU4 модуль уверенно бьет на пересечёнке 1,5 км (прямая видимость между модулями пропала через 500 метров), на скриншоте видно что сигнал шел через большой лесной массив. Все это время связь была стабильной. И заглох он только тогда, когда я свернул на трассу вдоль которой идет лесополоса, которая и заглушила весь сигнал. Уверен, что в прямой видимости модуль отработает заявленные 1,8 км. И это на антенну что шла в комплекте, думаю если использовать выносную направленную (для этого как раз есть специальный разъем на модуле) можно выжать из него гораздо большую дистанцию.

Модуль мне понравился: заявленные характеристики держит, потребление не большое, миниатюрные размеры, простота работы и самое главное невысокая цена.

Беспроводная связь между Ардуино на расстоянии до 1,8 км с модулем HC-12

В этом видео вы узнаете, как связать 2 Ардуино беспроводным способом на расстоянии до 1,8 км на открытом пространстве.

HC-12 – это модуль беспроводной связи с последовательным портом, он очень полезен, очень мощен и легок в использовании.

В первом примере вы узнаете, как просто можно пересылать сообщения между двумя Ардуино беспроводным способом. В следующем примере мы будем посылать сигнал включения/выключения LED индикатору с кнопки, и вы узнаете несколько полезных функций и операторов для передачи данных через беспроводный последовательный порт.

Последняя часть видео необязательна, но в ней вы узнаете, как использовать модуль HC-12 на более продвинутом уровне.
В этой части вы узнаете, как войти в режим настройки модуля HC-12, чтобы изменить скорость передачи, расстояние передачи, и так далее.
И вы узнаете, как подключить внешнюю SMA антенну.

Читайте дальше, и вы узнаете, как просто стать профессионалом в передаче данных на расстоянии.

  1. Нам понадобятся 2 Ардуино. Магазин на Aliexpress, Banggood.
  2. 2 модуля HC-12 (Aliexpress, Banggood)
  3. Провода
  4. Макетная плата (Aliexpress)
  5. Сопротивление 10 kΩ (Aliexpress)
  6. Кнопка
  7. И файлы для этого видео (здесь)

Соединение и настройка

Сначала мы должны припаять антенны к обоим чипам HC-12. Также я припаял несколько разъемов к модулям HC-12, чтобы было легче их использовать на макетной плате.

Мы будем использовать 2 Ардуино, соединенные с модулями HC-12 как показано на картинке.

На обоих Ардуино мы соединяем пин 2 с TX, пин 3 с RX. Земля к Земле, и VCC к 5 Вольт. На одном Ардуино мы добавим кнопку, как показано на картинке.

Чтобы работать с двумя Ардуино на одном компьютере, нам нужно открыть 2 копии Arduino IDE. Это значит, что нам нужно открыть софт Ардуино 2 раза. Это не то же самое, что открыть меню “File → New”

Сохраните проект с кнопкой как “HC-12 sender”, проект без кнопки как “HC-12 receiver”.

Убедитесь, что вы выбрали правильные порты в обоих Ардуино.

Передача беспроводных сообщений, Кнопка-переключатель, Push-кнопка и некоторые полезные функции и операторы.

Скачайте ZIP-архив, чтобы следовать за моим примером.

Передача мгновенных беспроводных сообщений

Мы начнем с передачи мгновенных сообщений между Ардуино.

Скопируйте содержание файла “HC-12 messenger send/receive.txt” из ZIP-архива и вставьте в каждую копию софта Ардуино. Код одинаковый для обоих Ардуино.

После того, как вы загрузили код, откройте serial monitor в обоих копиях софта Ардуино. Теперь вы можете пересылать сообщения от одного Ардуино к другому.

Хотя ваши Ардуино подключены к одному компьютеру, сообщения проходят беспроводным способом.

Кнопка-переключатель

Кнопка-переключатель часто используется в электронике. Ее принцип очень простой. Вы нажимаете кнопку один раз, чтобы включить LED-индикатор, и нажимаете эту же кнопку еще раз, чтобы выключить.

Скопируйте и вставьте содержание файла “HC-12 Toggle Button Send.txt” в проект “HC-12 sender”, и “HC-12 Toggle Button Receive.txt” в проект “HC-12 receiver”, и загрузите программы в Ардуино.

Несколько валидаторов, таких как время срабатывания и код для кнопки были использованы для того, чтобы этот пример работал хорошо.

Push-кнопка

Суть Push-кнопки в том, что, когда вы нажимаете кнопку, LED-индикатор горит, когда вы отпускаете кнопку, индикатор гаснет.

Скопируйте и вставьте содержание файла “HC-12 Momentary Button Send.txt” в проект “HC-12 sender”, и “HC-12 Momentary Button Receive.txt” в проект “HC-12 receiver”, и загрузите программы в Ардуино.

Некоторые полезные функции и операторы

Есть несколько полезных и удобных функций, которыми вы можете пользоваться, например, когда хотите разбить строку и преобразовать ее в десятичную систему, и так далее.

Посмотрите в файлах “HC-12 Useful Functions and Operators Send.txt” и “HC-12 Useful Functions and Operators Receive.txt”.

Программа на передающей стороне на нажатие кнопки посылает строку “test123”.

Программа на принимающей стороне читает строку, разбивает ее и переводит ее в целое число.

Продвинутые настройки. Изменение настроек HC-12 с помощью AT команд

Вы можете пропустить эту часть, так как она будет касаться некоторых продвинутых настроек чипа. Я расскажу об основных настройках, которые касаются скорости передачи данных, мощности передачи, каналов связи и режимов работы.

Полный мануал вы можете найти в ZIP-архиве, он называется HC-12 User Manual.pdf

Соедините модуль HC-12 как показано на картинке, и подключите Ардуино к своему компьютеру.

Скопируйте и вставьте содержимое файла “HC-12 AT Commander.txt” из ZIP-архива, и загрузите его в ваш Ардуино.

Откройте serial monitor и наберите “AT”. Если модуль вернет “OK”, значит, командный режим работает.

Изменение скорости передачи

Скорость передачи может быть изменена на 1200bps, 2400bps,

4800bps, 9600bps, 19,200bps, 38,400bps, 57,600bps, or 115,200bps. Значение по умолчанию 9600bps.

Например, наберите “AT+B4800”. Модуль вернет “OK+B4800”.

Изменение канала связи

Наберите “AT+Cxxx” и затем значение.

Значение может быть числом от 001 до 127.

Каждое следующее число увеличивает частоту передачи на 400 KHz. Рабочая частота канала 100 — 473.0 MHz.

Например, наберите “AT+C021”. Модуль вернет “OK+C021”.

Теперь рабочая частота модуля установлена на 441.4 MHz.

Обратите внимание, что и приемный и передающий модули должны работать на одной частоте.

Изменение рабочего режима модуля

Режимы могут быть FU1, FU2, FU3 или FU4

Модуль в режиме FU4 на скорости передачи 1200 bps может передавать данные на расстояние до 1,8 км на открытой местности.

Подробности смотрите в документации.

Например, наберите “AT+FU4”. Модуль вернет “OK+FU4”.

Получение всех параметров от модуля

Модуль должен вернуть что-то вроде этого:

Пружинная антенна или SMA-антенна

Модули HC-12 в стандартной поставке имеют пружинную антенну. Однако, вы можете использовать SMA-антенну с этим чипом.

По поводу антенн и как они работают написано много книг. Я не хочу углубляться в эту информацию.

Единственное, что можно сейчас запомнить – это то, что электронные схемы могут создавать помехи для антенны, поэтому на плате HC-12 есть гнездо разъема IPEX RF, так что вы можете разделить плату и антенну. Это может помочь для лучшего приема и передачи сигнала.

Вам понадобится IPEX — SMA переходник и SMA-антенна.

Когда вы будете заказывать, убедитесь, что male и female разъемы совпадают.

Вы можете надеть переходник на коннектор IPEX и припаять его. На другой стороне переходника вы можете прикрутить SMA антенну.

В этом видео вы узнали, как использовать чип HC-12 для коммуникации между модулями Ардуино на больших расстояниях. Вы узнали, как пересылать мгновенные сообщения, как сделать кнопку включения/выключения, как сделать push-кнопку, как использовать некоторые функции и операторы, как изменить настройки модуля HC-12, и как использовать другую антенну.

На создание этого видео ушло более 100 часов изучения, исследований, тестов, написания кода, и так далее.

Надеюсь, статья была полезна. Оставляйте комментарии.

Подборка Bluetooth аудиомодулей для ремонта и модернизации мультимедиа систем

Столкнулся с отсутствием информации по Bluetooth-аудиомодулям, которые применяют для ремонта автомобильных магнитол и музыкальных центров, и для модернизации имеющихся компьютерных и не только колонок.

Неплохой и недорогой вариант для модернизации компьютерных колонок и акустических систем формата 2.1. Это значит, что устройство, реализованное на базе гибридной микросхемы TPA3116 с приемником канала Bluetooth, выдает на выходных каскадах аж 200 мощных китайских ватт. А конкретно: стерео 2 х 50 Вт, плюс выход на сабвуфер до 100 Вт. Предусмотрена регулировка тембра, канала НЧ, баланс L/R, и общая громкость. Питается от DC12V-24V.

Недорогой модуль для аудиосистем VHM-302 на базе модернизированной версии микросхемы TPA3116D2. Оборудован приемником протокола Bluetooth 4.0. Из особенностей — читает карты памяти MicroSD и флеш-накопители USB. Выход обеспечивает до 2 х 50 Вт при питании DC12V-24V. Цена скромная — всего $5.95.

Да, все верно. Это самый дешевый и самый популярный модуль аудиоресивера для самоделок и ремонта от WAVGAT. Это модернизированная версия, на которой установлен чип с приемником протокола Bluetooth 5.0. Из-за компактных размеров отлично подходит для DIY. Предусмотрены отверстия для крепления. Антенна встроенная (печатная). Выход звука через разъем 3.5 мм (джек), питание от 5 Вольт или от аккумулятора. Цена очень хорошая — всего $1.29.

Интересный лот с продвинутым аудиомодулем WAVGAT. Это модель MH-Mх8 (на выбор М18, М28, М38). Различные варианты исполнения отличаются не только размерами, но и функционалом. Самая старшая версия беспроводного Bluetooth приемника имеет встроенный на плате усилитель звука (5 Вт + 5 Вт стерео). На модулях установлен Bluetooth версии 4.2.

Еще один вариант от Wavgat — модуль CT14 с распаянным разъемом на колонки и аудио взход. Предназначен для ремонта музыкальных центров. Это самый простой способ, например, добавить Bluetooth в старую автомагнитолу. Питается от 3,7 V (аккумудяторная батарея) или 5 V (Micro USB). На плате распаян цифровой аудио усилитель 3 W. Антенна встроенная (Печатная). Два провода с разъемами в комплекте.

А вот этот модуль от WAVGAT интересен сразу двумя функциями. Во-первых, на зеленой (нижней) плате распаян усилитель 10 Вт (5 Вт + 5 Вт) для подключения динамиков на прямую к модулю. Во-вторых, верхняя плата — это беспроводной модуль Bluetooth 4.0 с установленным чипом CSR8645. Главная особенность этого чипа — поддержка протокола APT-X, который обеспечивает передачу аудиопотока без потерь. Модуль можно питать от 5В / аккумулятора. Предусмотрена функция голосового вызова.

Один из самых интересных модулей цифрового Bluetooth приемника для самоделок и DIY. Это популярный аудиомодуль AIYIMA Bluetooth с поддержкой протокола Bluetooth APT-X. На фотографии виден отдельный чип CSR64215, а также на плате распаяны коммутационные реле, предусилитель, разъемы для удобства монтажа.

А вот это интересный вариант для полноценной мощной аудиосистемы для дома. Аудиомодуль имеет усилитель мощности на основе микросхемы TDA7492P (Class D). Выход стерео, два канала по 50 Вт. На плате распаян модуль беспроводной связи Bluetooth 4.0, а также предусмотрены кнопки для управления воспроизведением.

Этот безымянный аудиомодуль относится к недорогим, но функциональным. При компактных размерах, модуль питается от USB (5 В) или от аккумулятора, одновременно обеспечивает воспроизведение не только по протоколу Bluetooth, но и с карты памяти (MicroSD) или накопителя USB. Управление воспроизведением осуществляется с кнопок. Для удобства предусмотрены клеммники и джек 3.5 мм.

Последний модуль представляет компактную панель с дисплеем для установки в корпус, например, колонок. Управлять можно с кнопок на панели или с ИК-пульта (в комплекте). Модуль обеспечивает воспроизведение через беспроводное подключение Bluetooth, а также с карт памяти (MicroSD) и с накопителей USB.