「火腿DIY」簡單丨用樹莓派打造一款433MHZ無線電聊天設備

「火腿DIY」简单丨用树莓派打造一款433MHZ无线电聊天设备

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「火腿DIY」简单丨用树莓派打造一款433MHZ无线电聊天设备

建立一個433MHZ無線電聊天設備


為Raspberry Pi添加便宜的433MHz無線電臺,無需WiFi即可發送無線信息並操作遙控主插座


「火腿DIY」簡單丨用樹莓派打造一款433MHZ無線電聊天設備

當然,WiFi一切都很好,但它是Raspberry Pi無線通信的唯一選擇嗎?如果沒有可用的網絡或者您需要更長的通信範圍怎麼辦? 433MHz無線電是您想要的地方。


在本教程中,我們將把這個功能添加到一對Pi板上,並展示如何在沒有WiFi網絡的情況下將無線消息從一個地方發送到另一個地方。然後,我們將通過科學的方式增加範圍,並開始與基於RF的可切換主插座通訊。在房子周圍都有Pi控制的插座!


本教程由PJ Evans編寫,最初出現在MagPi雜誌第75期。

你需要


2×433MHz收發器

2×迷你麵包板

12×M / F跳線引線

RF電源插座套件

準備Raspberry Pi板


為了演示使用433MHz發送消息,使用兩個Raspberry Pi板是有意義的,這樣我們就可以進行對話。我們在這裡所做的一切都不需要太多的處理能力,因此任何Pi都可以,甚至是原型Model As或Bs。根據您的喜好,安裝完整的Raspbian Stretch,或者 - 正如我們在這裡做的那樣 - Raspbian Lite,因為所有內容都將從命令行運行。如果您無法訪問多個顯示器和鍵盤,請考慮使用SSH訪問主計算機上有兩個窗口的每個Pi。這樣你就可以看到一切都在發生。


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認識收發器


每個套件都配有兩塊電路板。兩塊板的較長時間是接收器,四個引腳。在接線之前,請仔細檢查這些引腳的標籤,因為它們有時會發生變化。無論位置如何,都會有5 V電源(標記為VCC),接地(GND)和兩條“DATA”線傳輸接收信號。這些是相同的,所以你可以使用其中之一


較小的發射器有三條線,它們的位置也可以根據製造商而變化。就像接收器一樣,你有VCC用於電源,GND用於接地,這次是單條數據線。


連接面包板


我們正在使用一個小麵包板,但任何尺寸都可以。實際上,帶有電源和接地導軌的更大的電路板可能會更整潔一些。小心地將每個麵包板中的接收器和發射器彼此並排放置。我們想要兩個麵包板對面,以便Pi#1的發射器(我們稱之為'Alice')直接指向Pi#2('Bob')的接收器,反之亦然。

將六個跳線連接到每個麵包板,一個在導軌上,用於收發器對的每個引腳。您在接收器上使用哪條“DATA”行並不重要。

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433Mhz無線電聊天設備:電路圖


電路圖:這對收發器不需要任何額外組件,可以直接連接到GPIO


連接到Raspberry Pi板


將每個Raspberry Pi連接到其六個跳線。幸運的是,這個項目不需要任何額外的組件,因此您可以直接連接。接收器和發送器都工作在5 V,因此將每個VCC跳線連接到GPIO的物理引腳2和4(當引腳1在左上方時,頂部兩個右側引腳)。接下來,將GND引線連接到引腳6和9.儘管您的無線電現在已通電,但如果它無法發送和接收數據則沒有多大用處,因此將發送器的DATA連接到GPIO 17,將接收器的DATA連接到GPIO 27(引腳) 11和13)。


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433MHz無線電聊天設備:GPIO連接

收發器從Pi獲取5 V電源,以及輸入和輸出信號


測試接收

在我們對新安裝的無線電做任何事情之前,我們需要一些軟件。打開終端併發出以下命令:


光盤

sudo apt安裝python3-pip git

pip3安裝rpi-rf

git clone https://github.com/mrpjevans/rfchat.git


您現在已經安裝了所有內容來測試硬件。選擇您最喜歡的兩個Raspberry Pi板並輸入以下內容:


cd~ / rfchat

python3 receive.py


現在將RF套件中的遙控器靠近接收器並按下按鈕。看到數字出現?大。如果沒有,請檢查您的接線。按CTRL + C退出並重復另一個Pi。


測試發送

定位Raspberry Pi板,使兩個麵包板彼此相距釐米,Alice的發射器指向Bob的接收器,同樣反過來。在Alice上,就像我們在上一步中所做的那樣啟動接收腳本。在Bob上,在終端中輸入以下內容:


cd~ / rfchat

python3 send.py 1234


一切順利,'1234'應該在Alice的屏幕上重複顯示。沒有糾錯,所以看到丟失或損壞的字符是正常的。如果看起來不太正確,請再試一次。一旦你開心,逆轉測試以確認Bob的接收器也在工作。


我們聊聊吧


我們的兩個Raspberry Pi板現在可以無線通信,無需WiFi。為了演示可能的內容,請查看rfchat.py腳本。此代碼使用線程(代碼表示同時執行多項操作)來監視鍵盤和接收器的數據。我們將傳入和傳出的數據轉換為數字(ASCII)並返回。結果是實時聊天界面。您現在可以發送和接收消息。開始:


cd~ / rfchat

python3 rfchat.py


現在慢慢輸入任一Pi,消息將出現在另一個上。事實上,您的本地輸出是您的接收器拿起您自己的發射器!


通過科學擴大範圍


無線電範圍較差的原因是微型天線,但這可以修復。天線的長度需要是波長的諧波,通過將光速除以頻率(299 792 458 m / s除以433 000 000)來計算。您可以將692.36 mm的結果除以2,直到得到合理的長度。 173毫米的天線足夠長,可以提供令人印象深刻的範圍,通常覆蓋整個房屋。將173毫米焊錫焊接到PCB上的所有四個“ANT”焊點。你的rfchat現在應該長距離工作。


插座給我控制


有許多家用設備使用433MHz來發送控制代碼。其中最受歡迎的是遙控電源插座,通常用於切換燈。這些通常使用433MHz和rpi-rf可以理解的協議。


cd~ / rfchat

python3 receive.py


按遙控器上的按鈕。您可能會看到一個數字列表,重複進行糾錯,每個按鈕都會發生變化。記下這些,然後按如下方式發送:


python3 send.py [編號]


您應該從插座的繼電器聽到安慰的“咔噠”聲。嘗試打開或關閉它。


把它變成你自己的


這些433MHz的設備以極低的成本為您的Raspberry Pi項目增添了一系列可能性。不僅是具有可控插座的家庭自動化項目,而且還提供WiFi不實用的無線電通信,例如高空氣球或洪水監視器等異常定位的傳感器。


物聯網設備可以使用無線電來傳遞和接收任何信息。


現在您可以從Raspberry Pi控制套接字,您可以將它們鏈接到您可以想象的任何類型的事件。如何使用Pi相機模塊和車牌識別檢測您家中的汽車回家,然後打開房屋燈?


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「火腿DIY」簡單丨用樹莓派打造一款433MHZ無線電聊天設備

source:https://www.raspberrypi.org/magpi/build-433mhz-radio-chat-device/


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