Como configurar os módulos X bee usando o modo de comando AT para transmitir dados analógicos

2024년 6월 11일 Roberto Magalhães

No tutorial anterior, aprendemos como conectar um módulo Zig-Bee a um PC usando um cabo conversor FTDI USB para serial ou cabo USB e uma placa Arduino e vários comandos AT foram testados. Neste tutorial, um módulo Zig-Bee será utilizado para ler dados analógicos e transmiti-los para outro módulo. O módulo Zig-Bee vem com 6 pinos de entrada analógica e 8 pinos de saída de entrada digital. Qualquer pino de entrada analógica pode ser usado para ler a tensão analógica. Para ler a tensão analógica, é necessário definir uma tensão de referência para o módulo. O processo de leitura de dados analógicos do módulo Zig-Bee e passagem dos dados para outro módulo é denominado Analog I/O Line Passing.

Componentes necessários –

1) Módulos X-Bee – 2

2) Arduino UNO

3) Tábuas de ensaio

4) Conectando Fios

5) Cabo conversor FTDI USB para serial

6) PC

7) Pote de 10K

Conexões de Circuito –

Neste projeto são utilizados dois módulos X bee série 1 (S1). Um módulo serve como Transmissor e outro como Receptor. Ambos os módulos serão PCs conectados para passar comandos AT e monitorar a transferência de dados. Um módulo X-Bee é um módulo de 20 pinos com a seguinte configuração de pinos –

Para conectar um módulo Zig-Bee ao PC, pode ser usado um cabo conversor FTDI USB para serial. O cabo conversor possui quatro pinos – VCC, Ground, RX e TX. Esses pinos devem ser conectados ao módulo X-Bee da seguinte maneira –

Outra forma de conectar o módulo X-Bee ao PC é conectá-lo via placa Arduino. O PC e a placa Arduino podem ser conectados por um cabo USB. Os pinos RX e TX do Arduino podem ser conectados aos pinos Tx e RX do módulo Zig-Bee e o pino Reset do Arduino UNO pode ser aterrado. Agora, ao carregar o Arduino Sketch 'Bare Mínimo' na placa, ele pode ser usado para comunicação serial com o módulo X-Bee.

Ambos os módulos precisam ser alimentados por baterias de 3,3 V. de acordo com a configuração de pinos dos módulos X-Bee, o terminal positivo da bateria deve ser conectado no pino 1 do módulo e o terminal negativo no pino 10 do módulo.

O módulo X-Bee a ser utilizado como transmissor será alimentado com entrada analógica através de um potenciômetro de 10K. Um terminal de um potenciômetro de 10K ohm deve ser conectado ao VCC e o outro terminal ao terra. O terminal intermediário do pote deve ser conectado no pino 20 do módulo Zig-Bee, pois a entrada analógica 0 do módulo será usada para ler dados analógicos. O pino será configurado para entrada analógica usando comandos AT. O pino 14 do módulo deve ser conectado a 3,3 V, pois o pino 14 é o pino de tensão de referência que será ajustado para 3,3 V.

O módulo X-Bee a ser utilizado como receptor terá um LED conectado no pino 6 do módulo. O pino 6 do X-Bee é a saída de modulação por largura de pulso 0. O pino será usado para gerar um sinal PWM que irá variar de acordo com o potenciômetro. O LED irá desaparecer de acordo com o potenciômetro devido ao sinal PWM variar de acordo com a entrada analógica no módulo transmissor.

Como funciona o circuito –

Os comandos AT serão usados para configurar ambos os módulos. O módulo transmissor será configurado para ler dados analógicos e emparelhar com o módulo receptor para passar os dados para ele. Os comandos serão transferidos através do aplicativo 'CoolTerm' pelo PC. No módulo transmissor os seguintes parâmetros de configuração deverão ser alterados –

1) ID PAN

2) Endereço Baixo de Destino

3) Endereço de origem

4) Pino 0 de E/S de dados (20º pino)

5) Taxa de amostragem de E/S

Esses parâmetros serão definidos com os seguintes valores usando os comandos AT –

1) ID PAN = 0x3332

2) Endereço inferior de destino = 0x22

3) Endereço de origem = 0x24

4) Pino de E/S de dados (D0) = 0x02 (passar 0x02 configura o pino para entrada analógica)

5) Taxa de amostragem de E/S = 0x1E (30 segundos)

Os seguintes comandos AT são passados para alterar os parâmetros de configuração do módulo transmissor –

O módulo receptor será configurado para emparelhar com o módulo transmissor e gerar PWM no pino 6 de acordo com os dados analógicos passados. No módulo receptor, os seguintes parâmetros de configuração deverão ser alterados –

1) ID PAN

2) Endereço Baixo de Destino

3) Endereço de origem

4) Pino PWM (6º pino)

5) Definir ATIA

Esses parâmetros serão definidos com os seguintes valores usando os comandos AT –

1) PAN ID = 0x3332 (Definir o PAN ID igual ao endereço do transmissor emparelha os dois módulos)

2) Endereço de destino baixo = 0x24 (o endereço DL do receptor deve ser igual ao endereço de origem do transmissor)

3) Endereço de origem = 0x22 (o endereço baixo de destino do transmissor deve ser igual ao endereço de origem do receptor)

4) Pino PWM (Po) (pino 6 do módulo) = 0x02 ( Passar 0x02 configura o pino para saída analógica)

5) Defina “ATIA” como endereço de origem do transmissor (24) para que o pino 6 (PWM) do receptor siga as alterações no pino 20 do transmissor.

ATIA é o comando de endereço. Ajuda a habilitar as atualizações do modo de saída do pino do outro rádio X-Bee. Deve-se notar que D0 no transmissor é um pino digital e os dados recebidos também na forma digital, mas a saída PWM é analógica, porque o PWM atua como um DAC aqui.

Os seguintes comandos AT são passados para alterar os parâmetros de configuração do módulo receptor –

Após configurar cada módulo, as configurações devem ser salvas enviando o comando ATWR e finalmente sair do modo AT usando o comando 'ATCN'. Após configurar os módulos e salvar as configurações, ao alterar o valor do potenciômetro no lado do transmissor, o LED no lado do receptor irá aparecer e desaparecer gradualmente.

Este tutorial demonstrou a passagem de linha de E/S analógica entre dois módulos X-Bee. No próximo tutorial sobre interface Zig-Bee, será feita a leitura dos dados digitais no módulo X-Bee e sua passagem para outro módulo X-Bee.