RSSI na odległość z modułami RF (Xbees): 4 kroki

2025 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2025-01-23 15:02

Xbees to małe moduły o częstotliwości radiowej, które mogą być przydatne do przesyłania informacji tam iz powrotem oraz do innych, bardziej specyficznych zastosowań. W tym projekcie używam ich do uzyskania wartości wskaźnika siły sygnału odbieranego (RSSI) w celu oszacowania odległości między dwoma modułami Xbee. Chciałem podzielić się moją pracą nad tym projektem, ponieważ widziałem bardzo niewiele pełnych samouczków na temat pobierania RSSI z Xbees. Odkryłem, że jednym z łatwych sposobów odczytania wartości RSSI Xbee i ich interpretacji jest Arduino. W tym samouczku będziesz potrzebować niewielkiej wiedzy na temat Arduino, aby móc wgrać podany kod i w razie potrzeby go edytować. Wbudowany monitor szeregowy w Arduino może pokazywać wartości RSSI, a następnie, jeśli chcesz pójść dalej, możesz podłączyć ekran LED lub LCD, aby zinterpretować je bez komputera.

Ten konkretny samouczek wykorzystuje jeden moduł „nadajnika” Xbee3, który jest zaprogramowany w Micropython i jeden „odbiornik” xbee3, który jest podłączony do Arduino Uno przez osłonę Xbee. Możliwe jest również wysyłanie pakietów przez połączenie ich obu z własnym Arduino Uno, które jest omówione w czyimś samouczku online tutaj. Moduły Xbee3 są wymagane, ponieważ są jedynymi modułami Xbee obsługującymi Micropython i są jednymi z niewielu Xbee oferujących protokół 802.15.4, który zawiera wartości RSSI w wysyłanych pakietach.

Kieszonkowe dzieci

• XBee3 (x2)
• Antena u. FL (x2)
• Arduino Uno - do tego modelu przeznaczona jest nakładka Xbee
• Przewód łączący Arduino Uno z portem USB komputera (USB A do USB B)
• XTarcza pszczół (x1)
• Adapter XBee na USB (x1)

Uwaga: Dobrym rozwiązaniem może być zaopatrzenie się w dwa adaptery, dzięki którym oba Xbee mogą być skonfigurowane w tym samym czasie, a także przy debugowaniu, ponieważ możesz również wysyłać pakiety przez XCTU.

Aby uczynić go samodzielnym systemem (opcjonalnie):

• Przenośny zasilacz, który nie wyłącza się w przypadku niskiego poboru prądu lub baterii do złącza USB
• Bateria do złącza arduino i bateria 9V

Krok 1: Konfiguracja sprzętu

Konfiguracja fizyczna jest dość łatwa. Przylutuj kilka pinów złącza do nakładki Xbee (wzdłuż dolnej części na zewnątrz, gdzie znajdują się otwory), a następnie wepchnij ją na miejsce na Arduino. KIERUNEK MA ZNACZENIE - Wyrównaj każdy Xbee z białym śladem płytki drukowanej na górze ekranu („odbiornik”) lub adaptera („nadajnik”). Do podłączenia anten u. FL proponuję ten poradnik autorstwa Sparkfun.

Krok 2: Konfiguracja

Konfiguracja komputera może być nieco bardziej skomplikowana. Najpierw pobierz XCTU. Ten program jest używany do konfiguracji Xbees. Dokumentacja Xbee3 jest nieocenionym źródłem informacji o XCTU i konfiguracji. Następnie wykonaj następujące kroki z każdym Xbee podłączonym do komputera na adapterze (dioda PWR na adapterze powinna się zaświecić).

W XCTU kliknij „Odkryj moduły radiowe…” (ikona to Xbee z lupą w lewym górnym rogu) i kliknij Dalej, a następnie zakończ. Następnie poczekaj, aż Xbee pojawi się w wyszukiwaniu, kliknij go i kliknij "Dodaj wybrane urządzenia". Kliknij Xbee, który pojawia się po lewej stronie ekranu i poczekaj na załadowanie ustawień, zanim klikniesz „Aktualizuj oprogramowanie”. Postępuj zgodnie z pierwszym obrazkiem powyżej i ustaw wersję oprogramowania na 802.15.4 i najnowszą wersję. Następnie skonfiguruj „przesyłanie” Xbee tak, aby odpowiadało ustawieniom „przesyłania” na drugim obrazie i zrób to samo dla „odbierania” Xbee. Będziesz także musiał ustawić „odbiór” Xbee w trybie API 2, aby połączyć się z Arduino (jest to bardzo łatwe do wyszukania w Google, jeśli masz trudności ze znalezieniem go).

Krok 3: Kod

W przypadku Arduino będziesz musiał pobrać pierwszy załączony plik na "odbiornik" Xbee. Będziesz także musiał pobrać bibliotekę Xbee-Arduino, która znajduje się tutaj. Arduino jest prostym i dobrze udokumentowanym językiem, więc jeśli napotkasz jakieś problemy, strona Arduino jest Twoim przyjacielem.

Drugim załączonym plikiem jest kod Micropython. Postępuj zgodnie z instrukcją, aby pobrać kod na „nadajnik” Xbee.

Krok 4: Przetestuj to

Teraz, gdy wszystkie niezbędne elementy są na miejscu, możesz wreszcie wysyłać pakiety. Upewnij się, że "nadajnik" Xbee ma uruchomiony kod, a następnie podłącz go do źródła zasilania (utrzymywanie podłączonego do komputera również działa dobrze). W przypadku „odbiornika” Xbee najpierw podłącz Arduino do komputera, a po pobraniu kodu otwórz monitor szeregowy. Monitor szeregowy powinien wtedy pokazywać wartości (w przybliżeniu od 20 do 70).

Z moich własnych testów odkryłem, że na dużych otwartych przestrzeniach wartości RSSI korelują z odległością do 15 stóp, a w mniejszych przestrzeniach do 5 stóp. Wynika to z wielościeżkowego, powszechnego problemu, jeśli chodzi o sygnały o częstotliwości radiowej. Mam nadzieję, że ten poradnik był pomocny i dziękuję za przeczytanie.

Źródła: Inne instrukcje RSSI, RSSI z dwoma arduino/xbees oraz dokumentacja Xbee i Arduino