Związek na odległość, czyli komunikacja bezprzewodowa w Arduino
2020-01-07
Związek na odległość, czyli komunikacja bezprzewodowa w Arduino — czym tak naprawdę jest? Często połączenie przewodowe stwarza dosyć spore ograniczenia. Budując stację pogodową, której czujniki oddalone są o kilka metrów, nie chcemy ciągnąć okablowania, tylko zbudować dwie niezależne stacje, które będą wymieniały się danymi bezprzewodowo i to właśnie tymi kwestiami się dzisiaj zajmiemy.
Podczerwień, światło, które zrewolucjonizowało świat komunikacji bezprzewodowej.
Na co dzień korzystamy ze światła podczerwonego, diody IR umieszczone są w pilotach od sprzętu domowego, a kiedyś były wysokiej klasy nadajnikami w telefonach komórkowych. Światło podczerwone jest promieniowaniem elektromagnetycznym, którego długość fali mieści się pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi. Komunikacja falami podczerwonymi jest jedną z łatwiejszych i tańszych, jeśli chodzi o zastosowanie w projektach Arduino. Do stworzenia działającego układu wystarczy nam pilot, który wykorzystuje promieniowanie IR, prosty odbiornik, kilka przewodów i Arduino. Na początku warto powiedzieć o wadach tej komunikacji, jest ich kilka i warto je uwzględnić podczas planowania projektu. Światło podczerwone nie „przebija się” przez ściany, więc nadajnik i odbiornik muszą znajdować się w jednym pomieszczeniu, w którym sygnał nie będzie odbijał się od przeszkód. Kolejną ważną kwestią jest fakt, że komunikacja wykorzystująca promieniowanie IR najlepiej działa przy minimalnym wpływie innych fal świetlnych, najprawdopodobniej urządzenia, które będą komunikować się w pełnym słońcu, zwyczajnie nie za działają, ponieważ fale światła słonecznego będą rozpraszać fale IR. Ostatnią ważną wadą jest odległość nadajnika od odbiornika, tutaj sporo zależy od samej diody nadawczej, urządzenia takie jak piloty od telewizorów potrafią nadawać sygnał do pięciu metrów. Jeśli znamy już podstawy funkcjonowania podczerwieni, możemy przejść do zastosowania jej w projektach opierających się o Arduino. Aby czujnik bez problemu komunikował się z płytką, warto zainstalować bibliotekę IRremote. Paczka dostępna jest pod tym linkiem https://bit.ly/2JTFxZo, warto pobrać najnowszą wersję. Będziemy korzystać z odbiornika VS1838B, jest to popularny i łatwy w obsłudze układ, kompatybilny z większością obecnych na rynku nadajników. Oprócz odbiornika przyda nam się płytka stykowa, kilka przewodów, Arduino oraz nadajnik, może być to pilot od telewizora. Układ powinien wyglądać tak:
Komunikacja radiowa, czyli przesyłamy dane, tam, gdzie podczerwień nie dosięga.
Z komunikacji radiowej podobnie jak z fal podczerwonych korzystamy na co dzień, nie tylko, gdy chcemy posłuchać muzyki w samochodzie, ale także do bezprzewodowego otwierania bramy garażowej. Korzystanie z fal radiowych jest o tyle wygodne, że w dużo mniejszym stopniu niż w podczerwieni ograniczają nas przeszkody. Transmisja danych może też odbywać się na dużo dłuższe dystanse, niektóre z modułów mogą przesyłać dane do 2 km! Takie odległości są praktycznie nieosiągalne dla podczerwieni. Na nasze potrzeby użyjemy układów NRF24L01, są to dosyć tanie układy, które łatwo jest wysterować, komunikują się z płytką za pomocą magistrali SPI. Co ciekawe w otwartym terenie moduły mogą komunikować się ze sobą, na odległość nawet 100 metrów, a w jednym miejscu możemy stworzyć do 125 osobnych sieci!
Pokaż więcej wpisów z
Styczeń 2020
