RSSI a distancia con módulos de RF (Xbees): 4 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Los Xbees son pequeños módulos de radiofrecuencia que pueden ser útiles para enviar información de un lado a otro y para otros usos más específicos. Para este proyecto, los estoy usando para obtener valores del indicador de intensidad de señal recibida (RSSI) para estimar la distancia entre los dos módulos Xbee. Quería compartir mi trabajo en este proyecto porque he visto muy pocos tutoriales completos sobre cómo obtener RSSI con Xbees. Descubrí que una forma fácil de leer los valores RSSI de un Xbee e interpretarlos es un Arduino. Para este tutorial, necesitará una pequeña cantidad de conocimiento de Arduino para poder cargar el código dado y editarlo si es necesario. El monitor serial incorporado en el Arduino puede mostrar los valores RSSI, y luego, si desea ir más allá, puede conectar una pantalla LED o LCD para interpretarlos sin una computadora.

Este tutorial específico utiliza un módulo Xbee3 "transmisor" que está programado en Micropython y un xbee3 "receptor" que está conectado a un Arduino Uno a través de un escudo Xbee. También es posible enviar paquetes si ambos están conectados a su propio Arduino Uno, que se explica en el tutorial en línea de otra persona aquí. Los módulos Xbee3 son necesarios porque son los únicos módulos Xbee que ejecutan Micropython, y son uno de los pocos Xbee que ofrecen el protocolo 802.15.4, que incluye valores RSSI en los paquetes enviados.

Suministros

• XBee3 (x2)
• u. FL antena (x2)
• Arduino Uno: el escudo Xbee está diseñado para este modelo
• Cable conector entre el Arduino Uno y el puerto USB de una computadora (USB A a USB B)
• Escudo XBee (x1)
• Adaptador XBee a USB (x1)

Nota: puede ser bueno obtener dos adaptadores para que ambos Xbees se puedan configurar al mismo tiempo, y también es bueno para la depuración porque también puede enviar paquetes a través de XCTU.

Para convertirlo en un sistema autónomo (opcional):

• Unidad de alimentación portátil que no se apaga cuando hay un consumo de corriente bajo o la batería al conector USB
• Batería a conector arduino y batería de 9V

Paso 1: configuración del hardware

La configuración física es bastante fácil. Suelde algunos pines del conector al escudo Xbee (a lo largo de la parte inferior en el exterior, donde están los orificios) y luego empújelo en su lugar en la parte superior del Arduino. ASUNTOS DE DIRECCIÓN - Alinee cada Xbee con la traza blanca de PCB en la parte superior del escudo ("receptor") o el adaptador ("transmisor"). Para conectar las antenas u. FL, sugiero esta guía de Sparkfun.

Paso 2: configuración

La configuración de la computadora puede ser un poco más complicada. Primero, descargue XCTU. Este programa se utiliza para configurar los Xbees. La documentación de Xbee3 es un recurso invaluable para XCTU y configuración. Luego, siga los siguientes pasos con cada Xbee conectado a la computadora en el adaptador (el LED PWR en el adaptador debe encenderse).

En XCTU, haga clic en "Descubrir módulos de radio …" (el icono es un Xbee con una lupa en la esquina superior izquierda) y haga clic en Siguiente y luego finalizar. Luego espere hasta que Xbee aparezca en la búsqueda, haga clic en él y haga clic en "Agregar dispositivos seleccionados". Haga clic en el Xbee que aparece en el lado izquierdo de la pantalla y espere a que se cargue la configuración antes de hacer clic en "Actualizar firmware". Siga la primera imagen de arriba y configure la versión de firmware en 802.15.4 y la versión más reciente. Luego configure el Xbee de "transmisión" para que coincida con la configuración de "transmisión" en la segunda imagen, y haga lo mismo para el Xbee de "recepción". También necesitará poner el Xbee "receptor" en modo API 2, para poder interactuar con el Arduino (esto es muy fácil de buscar en Google si tiene dificultades para encontrarlo).

Paso 3: Código

Para el Arduino, deberá descargar el primer archivo adjunto en el "receptor" Xbee. También deberá descargar la biblioteca Xbee-Arduino, que está aquí. Arduino es un lenguaje simple y bien documentado, por lo que si tiene algún problema, el sitio web de Arduino es su amigo.

El código de Micropython es el segundo archivo adjunto. Siga este Instructable para descargar el código en el "transmisor" Xbee.

Paso 4: ¡Pruébelo

Ahora que todas las piezas necesarias están en su lugar, finalmente puede enviar paquetes. Asegúrese de que el "transmisor" Xbee tenga el código en ejecución y luego conéctelo a una fuente de alimentación (mantenerlo conectado a la computadora también funciona bien). Para el "receptor" Xbee, primero mantenga el Arduino conectado a la computadora y, una vez descargado el código, abra el monitor en serie. El monitor en serie debería mostrar valores (de 20 a 70 aproximadamente).

A partir de mis propias pruebas, descubrí que en espacios abiertos amplios los valores de RSSI se correlacionan con una distancia de hasta 15 pies y en espacios más pequeños de hasta 5 pies. Esto se debe a las rutas múltiples, un problema común cuando se trata de señales de radiofrecuencia. Espero que este tutorial haya sido útil y gracias por leer.

Fuentes: Otro instructable RSSI, RSSI con dos arduinos / xbees y documentación de Xbee y Arduino