Moduli RF (Radio Frequency)

Ciao a tutti, per un progettino che sto svolgendo ho bisogno di prendere dei moduli RF, e non avendo mai avuto a che fare con questa tecnologia nell'uso di Arduino, eccomi qui.

La situazione è la seguente: ho un palazzo di circa 10 mt x 30 mt di pianta e devo far comunicare due moduli RF posti l'uno all estremo sud-est del palazzo e l'altro all'estremo sud-ovest. Quindi ai vertici opposti della diagonale del rettangolo rappresentante la pianta del palazzo.

Detto questo, già mi sono stati date delle dritte da Lesto (famoso), che mi ha consigliato questi due moduli:

Lo stesso lesto mi ha detto:

Questi moduli waterproof non esistono "di default", devi comprare una scatoletta IP23: Codice IP - Wikipedia in cui inscatolare il sensore, da cui far uscire i cavi per arduino (se non inscatolato anche lui) e il filo antenna (le cui dimensioni sono di 14cm se non erro, occhio che è importante).

Su un modulo ho letto:
automatic antenna tuning

mentre sull'altro:
Antenna diversity and TR switch control

Le mie domande (per ora) sono:
1-Cosa significano queste due caratteristiche?
2-Ho letto che i moduli hanno bisogno di saldatura dei piedini e/o breakouts boards, confermate? Cosa mi conviene secondo voi?
3-Senza breakouts boards il lavoro di saldatura è semplice?
4-Conoscete moduli migliori o più economici?
5-Dalla Cina conviene prendere queste cose?
6-L'antenna devo costruirmela da solo? O è inclusa nel modulo? (O è semplicemente un filo di Rame o qualche altro metallo?)

Grazie mille per le risposte!

1- non so esattamente,
ma da wikipedia:
automatic antenna tuning Antenna tuner - Wikipedia è un sistema che autoaggiusta l'impedenza del sistema all'antenna. In pratica credo aumenti l'efficenza dell'antenna.

e da un sito a caso:
Antenna diversity and TR switch control
sembra essere un sistema per utilizzare due antenne, non contemporaneamente ma per passare da una all'altra

2 e 3- Esistono delle breakouts, ma dai disegni sembrerebbe che i pin hanno dimensione di 1mm, quindi fattibilizzimo da saldare a mano. Come accorgimento usa dei fili morbidi (non con anima singola), altrimenti maneggiandoli rischi di staccare la pista ramata dalla board. Anche dai commenti dicono sia facile da saldare a mano.
Il vero problema è che il moduli lavorano a 3,3V, quindi ti serve un convertitore da 3,3V a 5V e viceversa, quindi ti serviranno un po' di questi(6 credo): http://www.sparkfun.com/products/8745

4- sì, sparkfun in particolare ha dei prezzi un pò alti in cambio di qualità e prodotti sempre aggiornati. Attento che mentre questi sono Transceiver (ovvero un modulo può sia ricevere che inviare), ne esistono di solo RX(ricevente) o solo TX(trasmittente).
lynx-dev.com li vende a circa 3.50€ l'uno!
L'uso di Transceiver è migliore, perchè visto che puoi perdere o danneggiare dati durante la trasmissione, con le Transceiver invii il dato, il ricevitore lo legge e lo rispedisce indietro. In caso di errore (il trasmettitore non riceve dato in risposta o errato) riavviene la trasmissione. In questo modo se sai che se uno dei due moduli inizia la comunicazione, puoi tenere il modulo sempre spento fino al momento in cui devi trasmettere, con conseguente risparmio e eviti beghe (non credo che i 433/868/915MHz siano legali, finchè li usi per trasmettere qualche secondo ok, ma se fai una comunicazione fissa rischi di essere "beccato", o meglio dare fastidio a qualcuno, senza considerare l'elettrosmog che crei :slight_smile: ), mentre spesso il ricevitore può essere messo in "sleep", con consumi minimi, e viene risvegliato da un dato valido in arrivo.

5- prendili da dove ti pare, però fai attenzione, quelli proposti possiedono già delle librerie arduino (vedi commenti), altri moduli potrebbero non averne.

6- l'antenna è un comune filo (anche quì meglio morbido, così da poterlo orientare più facilemente) di lunghezza stabilita in base alla frequenza d'onda a cui devi trasmettere.
da un commento sui moduli:

You can take calculate the wavelength of a radio signal by dividing the speed of light by the frequency. The wavelength of 434MHz is about 2'2". A common antenna type is a 1/4 wave wire, which would be 6.5" long.

quindi 6.5 inch = 0.1651 meters = 16cm

Ciao Lesto Grazie di nuovo per la risposta.

Vorrei capire perchè secondo te ne servono 6 di Logic Level converter? Inoltre, non dovrei prendere qualcosa che mi converte dei Volt (ad esempio i 9V di una batteria da 9V) in 3.3 V?

Il modulo RF (dei 2) che sta vicino all'Arduino va alimentato a se stante o con Arduino?

Arduino non ha già al suo interno un pin che da 3.3 Volt?

Grazie!

p.s. Per fili morbidi intendi qualcosa tipo questo:
http://us.123rf.com/400wm/400/400/anyur/anyur1010/anyur101000103/8099915-fili-di-rame-in-un-cavo-elettrico.jpg

p.p.s. Ho visto che su sparkfun le spese di spedizione che costano di meno sono quelle a circa 6,5€ ma non sono nè assicurate nè tracciate, quindi nel caso si perdono i pezzi, addio soldi?!

Ciao,

se vuoi avere maggiori informazioni sull'utilizzo del modulo RFM12B con l'Arduino puoi guardare questo link

http://jeelabs.net/projects/hardware/wiki/JeeNode

JeeNode e' una scheda derivata dall'Arduino che e' nata con lo scopo di avere un sistema a basso consumo, alimentato da una batteria e con modulo wireless.

http://jeelabs.org/
Qui trovi il suo blog, dove vi sono tutta una serie di articoli sul consumo, utilizzo del modulo wireless RFM12B, ...

Vedi ad esempio:
http://jeelabs.org/2011/05/07/rf12-skeleton-sketch/

Per l'antenna il filo antenna

per i 433 MHz -> 165 mm
per gli 868 MHz -> 82 mm

(915 MHz non e' una banda autorizzata in Italia).

Ciao,
Marco.

allora, il link per il tutorial (sempre dal sito linkato da marco)
http://jeelabs.org/2009/02/10/rfm12b-library-for-arduino/

Vorrei capire perchè secondo te ne servono 6 di Logic Level converter?

se noti ci sono 5 collegamenti tra i pin di arduino e quelli del sensore, ogni converitore ha 2 entrate (2 da 3,3->5 e 2 da 5->3,3) quindi 5/2=3(arrotindiamo per eccesso, se no un cavo rimane senza convertitore, moltiplicato per 2 schede fa 6 convertitori. Sono abbastanza sicuro che i cavi faranno sia in che da out, quindi ogni cavo in realtà va collegato sia al 3.3V->5V che al 3.3V<-5V

Il modulo RF (dei 2) che sta vicino all'Arduino va alimentato a se stante o con Arduino?

Inoltre, non dovrei prendere qualcosa che mi converte dei Volt (ad esempio i 9V di una batteria da 9V) in 3.3 V?

Arduino non ha già al suo interno un pin che da 3.3 Volt?

ti sei risposto da solo :slight_smile:
il pin 3,3V lo userai per alimentare sia il modulo che i convertitori, ma per i pin hce dialogano (che vanno a 5v) serve il convertitore, altrimenti salvi il modulo da vcc per bruciarlo con i pin di comunicazione :sweat_smile:
mi raccomando anche GND va in comune tra arduino, convertitori e modulo

Ho visto che su sparkfun le spese di spedizione che costano di meno sono quelle a circa 6,5€ ma non sono nè assicurate nè tracciate, quindi nel caso si perdono i pezzi, addio soldi?!

ho paura di sì

Per fili morbidi intendi qualcosa tipo questo:

non si vede bene(più che altro le dimensioni del filo), ma credo di sì perchè hanno un'anima di treccia e non di filo unico, che rende il cavo molto più flessibile.

lesto:
il pin 3,3V lo userai per alimentare sia il modulo che i convertitori, ma per i pin hce dialogano (che vanno a 5v) serve il convertitore, altrimenti salvi il modulo da vcc per bruciarlo con i pin di comunicazione :sweat_smile:
mi raccomando anche GND va in comune tra arduino, convertitori e modulo

Quindi di Arduino userò solo il pin che mi da i 3.3. V in uscita, giusto? se non ho capito male!!!

Inoltre la cosa che vorrei capire è se la differenza tra i due moduli sta semplicemente nel range di funzionamento in termini di distanza e di frequenza!!
Se non erro più cresciamo con la frequenza più cresce la reiezione ai disturbi, e quindi è più semplice "aggirare" gli ostacoli.

Un'ultima domanda:
ho letto un pò di jeelabs e mi sembra niente male come soluzione, secondo voi conviene prendere 2 di questi:
http://jeelabs.com/products/jeenode
????

Se a qualcuno può interessare ecco le info relative ai costi di spedizione etc.:
http://jeelabs.com/pages/shipping

Quindi penso che siano gratuite visto che il mio ordine sarà di circa 36€!!!

GRAZIE

Se non erro più cresciamo con la frequenza più cresce la reiezione ai disturbi, e quindi è più semplice "aggirare" gli ostacoli.

Non so a cosa ti riferisci con reiezione ai disturbi, credo non dipenda dalla frequenza ma dall'ampiezza del canale e dalla qualità della componentistica, però per quanto riguarda la capacità di aggirare gli ostacoli, le cose stanno al contrario.

Più alta è la frequenza più direzionale è il segnale ed ha minore capacità di aggirare gli ostacoli , pensa al ricevitore SAT, basta un albero nelle vicinanze del fuoco che con il vento ondeggi per farti sparire il segnale.

Come pro invece più alta è la frequenza minore è la potenza impiegata per coprire la stessa distanza.

Ciao.

Scusami hai ragione ho fatto io confusione. Ora però rileggendo la risposta datami da lesto non mi trovo con quello che dice Wikipedia.

Lesto---->

gli RF, essendo a bassa frequenza, è più facile che trapassino gli ostacoli, come muri, piante etc.

Wikipedia---->

Radiofrequenza - Wikipedia

Wiki dice che la frequenza da 300MHz in poi è ultra-high e va da 10 a 100cm!!

p.s. Mi fido più di lesto sia chiaro :smiley: ma vorrei capire!

nono, stai facendo confusione:
immaginati l'onda che va su e giù, e una riga che la taglia in mezzo. dal punto più alto al punto più basso è chiamata ampiezza, invece le volte al secondo che l'onda parte da 0, sale, scende, torna a 0, scende, ritorna a 0, è chiamata frequenza, ed è una distanza esprimibile in cm(lunghezza d'onda). sono due modi per indicare la stessa cosa.
per capirci: (nella foto prende i due picchi alti, ma è ovviamente uguale a prenderla da 0 al secondo 0, o dal basso a basso.)

Ovviamente, una lunghezza d'onta grande è in grado di "scavalcare" gli ostacoli, una piccola viene bloccata anche da una foglia secca.

Se non ti convince, pensa al wifi che è a 2,4GHz: dubito fortemente che faccia solo da 10 a 100 cm :slight_smile:

Grazie per i richiami di teoria dei segnali :smiley: !!! Semplicemente non avevo notato che quella riportata in Km e mt e cm era la lunghezza d'onda dell'onda in questione :smiley: e non la distanza massima a cui poteva arrivare il segnale :~ :cold_sweat: !!!

Quindi, se continuo a capire, bisogna fare un trade-off sulla frequenza tenendo presente che :
FREQUENZA più BASSA disponibile=Aggiro ostacoli ma consumo di più!
FREQUENZA più ALTA disponibile =Aggiro di meno gli ostacoli ma consumo di meno!

Spero di aver capito!

aggiungerei alta frequenza= banda dati maggiore (se non erro)

La distanza raggiungibile dipende dalla potenza del trasmettitore e dall'amplificazione del ricevitore (dB antenne e mW segnale)

però sinceramente queste son nozioni di cui non sono sicuro, piacerebbe anche a me averne conferma

Ok, e quindi ho capito qualcosa in più.
Ora vorrei sapere da voi se mi consigliate direttamente questi:
http://jeelabs.com/products/jeenode

2 Jeenodes = 37€

Oppure prendere i 6 convertitori (che se non erro con il jeenode non servono) più i 2 moduli RF:
6 convertitori=7.8€
2 moduli RFM12B=14€
Shipping = 6.5€

TOTALE = 23.7€

Mi sembra che i Jeenodes siano più completi come soluzione, inoltre qui andrei a pagare 6,5€ solo di spedizione e incorrerei in possibili problemi alla dogana. Però vorrei una vostra opinione!

Grazie!

se i 2 moduli li prendi da www.lynx-dev.com li paghi 3 euro, però devi cercarti nel negozio il convertitore se lo vendono, oppure procurartelo in un negozio di elettronica vicino casa, oppure ho letto che il modulo funziona anche a 5V, ne accorci la vita e devi comunicarci più lentamente ma funziona

2 chip 75176 costano meno di 2 euro. Tiri 2 fili ed hai risolto il problema dell'elettrosmog e di come aggirare gli ostacoli XD

Intendi questi ?:

http://lynx-dev.com/index.php?option=com_virtuemart&page=shop.product_details&flypage=flypage-ask.tpl&product_id=61937&Itemid=2&lang=it

Poi ci sarebbero i 22 (che costano il doppio e hanno prestazioni più elevate):
http://lynx-dev.com/index.php?option=com_virtuemart&page=shop.product_details&flypage=flypage-ask.tpl&product_id=61894&Itemid=2&lang=it

Ma sono proprio gli stessi che ci sono su sparkfun?? Quindi c'è molta documentazione in giro!!!

Per i convertitori devo chiedere al mio unico negozio di elettronica che conosco che tratta questo tipo di componenti..(purtroppo al sud Italia stiamo messi male da questo punto di vista)!!!

Leo penso che ti riferisci a questi giusto?:

Ci avevo pensato, peró il problema è che volevo fare tutto wireless, in quanto le distanzE sono di circa dell ordine dei 50 mt e poi per non passare fili attorno al palazzo.
Comunque ci devo pensare, perché forse questa è la soluzione più semplice a quanto pare e la più economica!

Sì, dicevo proprio il chip. Considera che arrivano a 1200 metri (!!!) di distanza.... fa' un po' tu :wink:
Da RS costano la metà e sono disponibili (http://it.rs-online.com/web/search/searchBrowseAction.html?method=getProduct&R=5338899).

A questo punto direi:
http://cgi.ebay.it/ws/eBayISAPI.dll?ViewItem&item=320583566160

E mi risparmio anche le spese di spedizione.. Comunque ci penso e vi faccio sapere.

Grazie per i preziosi consigli!!!

Ocio, sono in Cina: considera 3/4 settimane per riceverli.

condirerando che su rs li paghi meno di un euro, a questo punto io farei scorta di componenti dalla rs che hanno anche vasta scelta di resistenze, diodi, led, condensatori, atmega(con boot-loader), etc. fai solo attenzione agli SMD e alla quantità minima di acquisto. magari alla fine spendi di più, però ti fai 2 atmega stand-alone, così i 2 arduini li usi per altri progetti! (programmi i 2 atmega con la arduino board e poi li metti stand-alone!)

volendo proprio fare le cose fatte bene, potresti uppare il boot-loader apposta e far girare i 2 atmega a 3,3V con oscillatore interno(così risparmi pure sui clock al quazo e convertitori!) però devi farti qualche sbatti in più, sinceramente al momento non saprei nemmeno come si fa.

segui pure questo link per fare l'arduino stand alone, però ti consiglio di cambiare le resistenze sui led ad almeno 1.5kohm anzichè 220ohm: http://itp.nyu.edu/physcomp/Tutorials/ArduinoBreadboard
Non ti servirà il chip FTDI, perchè userai l'arduino board per programmare i chip
Il 7805 se non erro regge fino a 12V in input, e offre una buona protezione (autospegnimeto in caso di calore, corto circuito etc... meglio un reset che un atmega da buttare)