Đồ án, Review Đồ án

RF315 4 Kênh giao tiếp STM32, Thu RF 4 Kênh + Remote RF315 + Relay

Posted on by Điện tử Nhật Tùng
thu-phat-rf315-4-kenh-giao-tiep-stm32-kich-thiet-bi-dien-220v-qua-relay

RF315 4 Kênh giao tiếp STM32 dùng Module Thu Phát RF315 dùng để thu tìn hiệu từ điều khiển từ xa hoặc sử dụng trong các điều khiển từ xa. Module thu phát RF315  nào được sử dụng trong điều khiển từ xa cho xe hơi, hoặc để điều khiển các tác vụ đơn giản, giống như tiếp sức kiểm soát bật / tắt việc sử dụng một ăng-ten tùy chọn sẽ làm tăng hiệu quả của truyền thông không dây của bạn.  

 

Liên hệ làm Đồ án và Mạch điện tử

 

1. Linh kiện cần thiết làm mạch điều khiển thiết bị bằng thu, phát RF315 4 Kênh giao tiếp STM32

1.1 Vi điều khiển STM trong mạch điều khiển thiết bị bằng thu, phát RF315 4 Kênh giao tiếp STM32

a. Giới thiệu

STM32 là một trong những dòng chip phổ biến của ST với nhiều họ thông dụng như F0,F1,F2,F3,F4….. Stm32f103 thuộc họ F1 với lõi là ARM COTEX M3. STM32F103 là vi điều khiển 32 bit, tốc độ tối đa là 72Mhz. Giá thành cũng khá rẻ so với các loại vi điều khiển có chức năng tương tự. Mạch nạp cũng như công cụ lập trình khá đa dạng và dễ sử dụng. Một số ứng dụng chính: dùng cho driver để điều khiển ứng dụng, điều khiển ứng dụng thông thường, thiết bị cầm tay và thuốc, máy tính và thiết bị ngoại vi chơi game, GPS cơ bản, các ứng dụng trong công nghiệp, thiết bị lập trình PLC, biến tần, máy in, máy quét, hệ thống cảnh báo, thiết bị liên lạc nội bộ… Phần mềm lập trình: có khá nhiều trình biên dịch cho STM32 như IAR Embedded Workbench, Keil C… Ở đây mình sử dụng Keil C nên các bài viết sau mình chỉ đề cập đến Keil C. review-do-an-stm-stm32f103

Thông tin khác

Vi xử lý có rất nhiều loại bắt đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi xử lý 4 bit hiện nay không còn nhưng vi xử lý 8 bit vẫn còn mặc dù đã có vi xử lý 64 bit. Lý do sự tồn tại của vi xử lý 8 bit là phù hợp với một số yêu cầu điều khiển trong công nghiệp. Các vi xử lý 32 bit, 64 bit thường sử dụng cho các máy tính vì khối lượng dữ liệu của máy tính rất lớn nên cần các vi xử lý càng mạnh càng tốt. Các hệ thống điều khiển trong công nghiệp sử dụng các vi xử lý 8 bit hay 16 bit như hệ thống điện của xe hơi, hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản xuất, … các ứng dụng của vi điều khiển

b. Sơ lược về STM32:

  • 1 cổng Mini USB dùng để cấp nguồn, nạp cũng như debug.
  • 2 MCU bao gồm 1 MCU nạp và 1 MCU dùng để lập trình.
  • Có chân Output riêng cho các chân mạch nạp trên MCU1.
  • Có chân Output đầy đủ cho các chân MCU2.
  • Chân cấp nguồn ngoài riêng cho MCU2 nếu không sử dụng nguồn từ USB.
  • Thạch anh 32,768khz dùng cho RTC và Backup.
  • Chân nạp dùng cho chế độ nạp boot loader.
  • Nút Reset ngoài và 1 led hiển thị trên chân PB9, 1 led báo nguồn cho MCU2.
review-do-an-stm-stm32f103-nguyen-bang Sim900A giao tiếp STM32

c.Thông số kỹ thuật STM32

  • Vi điều khiển: STM32F103C8T6.
  • Điện áp cấp 5VDC qua cổng Micro USB sẽ được chuyển đổi thành 3.3VDC qua IC nguồn và cấp cho Vi điều khiển chính.
  • Tích hợp sẵn thạch anh 8Mhz.
  • Tích hợp sẵn thạnh anh 32Khz cho các ứng dụng RTC.
  • Ra chân đầy đủ tất cả các GPIO và giao tiếp: CAN, I2C, SPI, UART, USB,…
  • Tích hợp Led trạng thái nguồn, Led PC13, Nút Reset.
  • Kích thước: 53.34 x 15.24mm
  •  Sử dụng với các mạch nạp:
    • ST-Link Mini
    • J-link
    • USB TO COM
  • Kết nối chân khi nạp bằng ST-Link Mini
  • Nạp theo chuẩn SWD
    • TCK — SWCLK
    • TMS — SWDIO
    • GND — GND
    • 3.3V — 3.3V

d. Cấu hình 

  • ARM 32-bit Cortex M3 với clock max là 72Mhz.
  • Bộ nhớ:
    • 64 kbytes bộ nhớ Flash(bộ nhớ lập trình).
    • 20kbytes SRAM.
  • Clock, reset và quản lý nguồn.
    • Điện áp hoạt động 2.0V -> 3.6V.
    • Power on reset(POR), Power down reset(PDR) và programmable voltage detector (PVD).
    • Sử dụng thạch anh ngoài từ 4Mhz -> 20Mhz.
    • Thạch anh nội dùng dao động RC ở mode 8Mhz hoặc 40khz.
    • Sử dụng thạch anh ngoài 32.768khz được sử dụng cho RTC.
  • Trong trường hợp điện áp thấp:
    • Có các mode :ngủ, ngừng hoạt động hoặc hoạt động ở chế độ chờ.
    • Cấp nguồn ở chân Vbat bằng pin để hoạt động bộ RTC và sử dụng lưu trữ data khi mất nguồn cấp chính.
  • 2 bộ ADC 12 bit với 9 kênh cho mỗi bộ.
    • Khoảng giá trị chuyển đổi từ 0 – 3.6V.
    • Lấy mẫu nhiều kênh hoặc 1 kênh.
    • Có cảm biến nhiệt độ nội.
  • DMA: bộ chuyển đổi này giúp tăng tốc độ xử lý do không có sự can thiệp quá sâu của CPU.
    • 7 kênh DMA.
    • Hỗ trợ DMA cho ADC, I2C, SPI, UART.
  • 7 timer.
    • 3 timer 16 bit hỗ trợ các mode IC/OC/PWM.
    • 1 timer 16 bit hỗ trợ để điều khiển động cơ với các mode bảo vệ như ngắt input, dead-time..
    • 2 watdog timer dùng để bảo vệ và kiểm tra lỗi.
    • 1 sysTick timer 24 bit đếm xuống dùng cho các ứng dụng như hàm Delay….
  • Hỗ trợ 9 kênh giao tiếp bao gồm:
    • 2 bộ I2C(SMBus/PMBus).
    • 3 bộ USART(ISO 7816 interface, LIN, IrDA capability, modem control).
    • 2 SPIs (18 Mbit/s).
    • 1 bộ CAN interface (2.0B Active)
    • USB 2.0 full-speed interface
  • Kiểm tra lỗi CRC và 96-bit ID.

e.Bộ nhớ

Vi điều khiển ATmega328:
  • 64 KB bộ nhớ Plash: trong đó bootloader chiếm 0.5KB.
  • 20 KB cho SRAM: (Static Random Access Menory): giá trị các biến khai báo sẽ được lưu ở đây. Khai báo càng nhiều biến thì càng tốn nhiều bộ nhớ RAM. Khi mất nguồn dữ liệu trên SRAM sẽ bị mất.
  • 1 KB cho EEPROM: (Electrically Eraseble Programmable Read Only Memory): Là nơi có thể đọc và ghi dữ liệu vào đây và không bị mất dữ liệu khi mất nguồn.

1.2 RF315 dùng cho thu, phát RF315 4 Kênh giao tiếp STM32

a. Giới thiệu

Module Thu Phát RF 315 dùng để thu tìn hiệu từ điều khiển từ xa hoặc sử dụng trong các điều khiển từ xa. Module thu phát RF315  nào được sử dụng trong điều khiển từ xa cho xe hơi, hoặc để điều khiển các tác vụ đơn giản, giống như tiếp sức kiểm soát bật / tắt việc sử dụng một ăng-ten tùy chọn sẽ làm tăng hiệu quả của truyền thông không dây của bạn.

 thu-phat-rf315-4-kenh-giao-tiep-arduino-kich-thiet-bi-dien-220v-qua-relay-1

b. Thông số kỹ thuật thu, phát RF315 4 Kênh

Remote thu 4 Kênh Pt2272
  • Điện áp hoạt động: 12VDC (27A / 12V battery x 1)
  • Dòng tiêu thụ: 10mA at 12V
  • Radiated power: 10mW at 12V
  • Khoảng cách phát: 50m(Theo thông số nhà sản xuất thử nghiệm trong điều kiện lý tưởng)
  • Tần số RF hoạt động: 315MHZ
  • Modulation mode: ASK (Amplitude Modulation)
  • Encoder types: fixed code
  • Dòng tiêu thụ ở trạng thái không hoạt động: 4.5mA.
  • Nhiệt độ hoạt động: – 10 ~ 70​oC.
Mạch thu không gắn chip giao tiếp STM32
  • Model: MX-05V.
  • Điện áp hoạt động: 5VDC.
  • Quiescent Current: 4mA.
  • Tần số nhận: 315Mhz.
  • Receiving sensitivity: – 105dB.
  • Kích thước: 30 * 14 * 7mm.
  • Anten cần lắp thêm: dài 32cm đơn lõi, có thể cuộn tròn.
Mạch phát không gắn chip
  • Model: MX-FS-03V.
  • Khoảng cách truyền: 20200m(điện áp cấp càng cao, truyền càng xa).
  • Điện áp cấp: 3.5-12VDC.
  • Kích thước: 19*19mm.
  • Tốc độ truyền: 4Kb/s.
  • Công suất truyền: 10mW.
  • Tần số truyền: 315Mhz.
  • Anten cần gắn thêm: dài 25cm đơn lõi có thể cuộn tròn.
  • Thứ tự chân: DATA, VCC, GND.

c. Chức năng các chân thu phát RF315 4 Kênh

  • Dữ liệu vào DATA
  • Nguồn Cung Cấp Vcc
  • GND

d. Lưu ý khi dùng

Khoảng cách không có Anten là 20Cm. Nếu bạn cần khoảng cách xa, bạn phải thêm Anten = 1/4 bước sóng. Sử dụng chiều dài Anten cho 315Mhz là 23Cm, Cho 433Mhz là 17Cm. Điện trở nội của dây là 50R ( Ôm).

1.3 Relay kích thiết bị 220v cho mạch thu, phát RF315 4 Kênh giao tiếp STM32

a. Giới thiệu

Rơ le (relay) là một công tắc chuyển đổi, dùng để đóng cắt mạch điều khiển, nó hoạt động bằng điện. Nó là một công tắc vì có 2 trạng thái ON và OFF.  Rơ le ở trạng thái ON hay OFF phụ thuộc vào có dòng điện chạy qua rơ le hay không.

relay 5 chân 5v

b. Thông số kỹ thuật

  • Điện áp điều khiển: 5V
  • Dòng điện cực đại: 10A
  • Thời gian tác động: 10ms
  • Thời gian nhả hãm: 5ms
  • Nhiệt độ hoạt động: -45oC ~ 75oC

2. Hướng dẫn đồ án thu, phát RF315 4 Kênh giao tiếp STM32 bật tắt thiết bị 220V qua relay

Phần này chưa được chia sẻ.

LIÊN HỆ thông tin ở TẠI ĐÂY để được hổ trợ tốt hơn.

Phần cứng 

thu-phat-rf315-4-kenh-giao-tiep-arduino-kich-thiet-bi-dien-220v-qua-relay-3

Phần mềm

Thư viện rm4.h tài tại đây: https://github.com/msparks/arduino-rm4

#include <rm4.h>
static const int kEnablePin = 13;

// Arduino pins connected to the data pins on the receiver.
static const int kData0Pin = 9;
static const int kData1Pin = 10;
static const int kData2Pin = 11;
static const int kData3Pin = 12;
const int relay1 =  14;             // the number of the relay1 pin
const int relay2 =  15;             // the number of the relay1 pin
const int relay3 =  16;             // the number of the relay1 pin
const int relay4 =  17;             // the number of the relay1 pin

// Create an RM4 object to read the button codes from the remote.
RM4 remote(kData0Pin, kData1Pin, kData2Pin, kData3Pin);

void setup() {
  // Initialize the serial interface.
  Serial.begin(9600);

  // Turn on the receiver.
  pinMode(kEnablePin, OUTPUT);
  digitalWrite(kEnablePin, HIGH);
  pinMode(relay1, OUTPUT);
  pinMode(relay2, OUTPUT);
  pinMode(relay3, OUTPUT);
  pinMode(relay4, OUTPUT);

}

void loop() {
  // Print the button code to the serial interface every 100 ms.
  const int button_code = remote.buttonCode();
   if (button_code == 8) {                      // pin 2 is pressed and connected to GND so it will be LOW
    digitalWrite(relay1, LOW);                    // remove 5v from pin 11 so relay in1 will be 0v and this make relay on
    delay (2000);                                 // wait 1 second
  } else {                                        
    digitalWrite(relay1, HIGH);                   // add 5v to arduino pin 11 so relay in1 will be 5v and this make relay off
  }
   if (button_code == 2) {                      // pin 2 is pressed and connected to GND so it will be LOW
    digitalWrite(relay2, LOW);                    // remove 5v from pin 11 so relay in1 will be 0v and this make relay on
    delay (2000);                                 // wait 1 second
  } else {                                        
    digitalWrite(relay2, HIGH);                   // add 5v to arduino pin 11 so relay in1 will be 5v and this make relay off
  }
   if (button_code == 1) {                      // pin 2 is pressed and connected to GND so it will be LOW
    digitalWrite(relay3, LOW);                    // remove 5v from pin 11 so relay in1 will be 0v and this make relay on
    delay (2000);                                 // wait 1 second
  } else {                                        
    digitalWrite(relay3, HIGH);                   // add 5v to arduino pin 11 so relay in1 will be 5v and this make relay off
  }
   if (button_code == 4) {                      // pin 2 is pressed and connected to GND so it will be LOW
    digitalWrite(relay4, LOW);                    // remove 5v from pin 11 so relay in1 will be 0v and this make relay on
    delay (2000);                                 // wait 1 second
  } else {                                        
    digitalWrite(relay4, HIGH);                   // add 5v to arduino pin 11 so relay in1 will be 5v and this make relay off
  }

 // Serial.println(button_code);
  
 // delay(100);
}

3. Hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng thu, phát RF315 4 Kênh

Khi cấp điện hệ thống hoạt động, các thiết bị ban đầu tắt, vi điều khiển chờ tín hiệu từ bộ thu, phát RF315 4 Kênh giao tiếp STM32 được phát bởi remote rf315 4 kênh gửi vào. Khi nhận được tín hiệu vi điều khiển vi điều khiển xử lý kích hoạt hệ thống theo yêu cầu thiết bị bật tắt theo từng kênh đã được lập trình.

4. Cụ thể hoạt động của mạch điều khiển thiết bị bằng thu, phát RF315 4 Kênh giao tiếp STM32

Chúc các bạn thành công…!!!

Điện tử Nhật Tùng

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *