Aumentando o alcance do módulo RF aumentando a potência de transmissão (Parte 3/23)

Módulos RF de 434 MHz são comumente usados ​​em projetos eletrônicos. Esses módulos podem transmitir dados a uma taxa de 1 Kbps a 10 Kbps e enviar ou receber dados a uma distância de 50 a 60 metros. O módulo já possui uma faixa operacional impressionante que é adequada para a maioria dos projetos DIY. No entanto, alguns projetos podem exigir a transmissão de dados em um alcance maior.

O alcance de um módulo RF pode ser aumentado anexando antenas de tamanho adequado às seções transmissoras e receptoras do módulo ou aumentando a potência de transmissão do módulo. Qualquer um dos dois ou ambos os métodos podem ser implementados para estender o alcance operacional de um módulo RF.

Neste projeto, foi inspecionado o efeito do aumento da potência de transmissão na faixa operacional do módulo RF padrão. As configurações básicas do transmissor e receptor RF foram construídas em protoboards e o alcance foi testado alterando a transmissão de dados em ambientes externos. O alcance é previsto medindo a distância exata entre as seções do receptor e do transmissor usando uma fita métrica.

Componentes necessários

DIAGRAMA DE BLOCO

Conexões de Circuito

As conexões do circuito do Módulo RF são feitas conforme especificado nas folhas de dados do HT12E IC, HT12D IC, transmissor RF e receptor RF. Essas conexões de circuito já são explicadas no Modelo Básico de experimento de transmissor e receptor de RF. Para testar o efeito do aumento da potência de transmissão em uma faixa operacional do módulo RF, primeiro é observada a faixa operacional com módulos alimentados por uma única bateria de 9V. As conexões do circuito são feitas e os circuitos recebem energia através da bateria de 9V ou de fontes de alimentação portáteis de 9V. Os circuitos são levados para um local aberto onde a distância entre o receptor e o transmissor pode ser medida em linha reta por meio de uma fita métrica. Os bits de endereço dos ICs do codificador e do decodificador são conectados ao terra para configurar os bytes de endereço do transmissor e também do receptor para 0x00.

Os bits de dados no IC do codificador também são conectados por meio de switches para transmitir dados variáveis ​​de 4 bits. Este bit de dados pode ser definido em qualquer lugar entre 0x1 e 0xF para que pelo menos um LED no módulo receptor acenda para indicar que o sinal está sendo recebido corretamente. O pino 14 do IC do codificador é conectado ao terra para facilitar a transmissão ininterrupta. As chaves push-to-on são usadas nos pinos de dados do IC do codificador para que o bit de transmissão possa ser alterado com o aumento da distância. Isto é importante porque os pinos de dados no IC decodificador são do tipo latch e o bit de dados transmitido uma vez permanece nos pinos de dados do IC decodificador até que um novo bit seja recebido. Portanto, um bit de dados, uma vez recebido no IC decodificador, permanece persistente mesmo se o módulo receptor parar de receber o sinal de rádio. Portanto, para garantir que o sinal de rádio esteja sendo recebido, o bit de dados deve ser alterado toda vez que a distância entre o transmissor e o receptor aumentar.

Durante a segunda fase do experimento, a fonte de alimentação dos módulos transmissor e receptor é substituída de baterias únicas de 9V por uma série de duas baterias de 9V.

Como funciona o circuito

Primeiro, a faixa operacional do módulo RF é testada com fontes de bateria única de 9V. O transmissor e o receptor são mantidos a uma distância de 10 metros e uma mudança no bit de transmissão é feita para testar a recepção do sinal de rádio no módulo receptor. O bit foi alterado com sucesso. A distância entre o transmissor RF e o receptor é aumentada em 10 metros a cada vez e a recepção do sinal de rádio é testada alterando o bit de dados no módulo transmissor. O módulo RF 434 recebe sinais com sucesso a uma distância entre 60 e 70 metros. Além dos 70 metros, o sinal de rádio desaparece e a mudança no bit transmitido não é refletida no módulo receptor. Para uma previsão mais precisa, agora acima de 60 metros, a distância é aumentada em 1 metro de cada vez e a recepção dos bits de dados alterados é testada. Assim, o alcance operacional do módulo 434 RF com alimentação de bateria única de 9V está previsto em 68 metros.

Na segunda fase, as seções transmissor e receptor são alimentadas por duas baterias de 9V conectadas em série cada uma. A conexão em série das baterias mantém a mesma corrente fornecida aos circuitos e às antenas, mas dobra a tensão de alimentação para 18V. Devido ao aumento da tensão de alimentação, a transmissão de energia para as antenas aumenta e o alcance operacional do módulo RF também aumenta. Na segunda e última fase do experimento, o alcance operacional do módulo RF aumentou para 102 metros.

Código fonte do projeto

Diagramas de circuito

Faixa de RF baseada em potência