Os transmissores e receptores RF 433mhz de baixo custo, servem para enviar pequenas informações, a curtas distancias e velocidades baixas.
Pelo que percebi estes pares de transmissores e receptores alcançam no maximo cerca de 10 metros (à vista), com bauds na ordem dos 2400 bauds.
Um par de transmissor e receptor apenas transmite numa direcção. A comunicação bi direcional necessita de dois pares de modulos RF 433mhz.
Para melhorar o desempenho é necessário colocar antenas no transmissor e receptor.
Estes módulos necessitam de uma antena. Sem antena a minha experiencia é de apenas poucos centimetros.
Se aumentarmos a voltagem da alimentação do módulo de tranmissão o seu alcance aumenta (o módulo funciona de 2 a 12 Volts).
Especificações
Receptor
- Frequência: 433.92 MHz (ou 315 MHz)
- Alimentação: 5 Volts
- Lógica: 5 volts
- Corrente de repouso: 4 mA (315MHz)
- Sensitividade: -105 dB (315MHz)
- Dimensões: 30 mm x 12 mm
Transmissor
- Frequência: 433.92 MHz (ou 315 MHz)
- Alimentação: 3.5 a 12 Volts
- Lógica: 5 volts
- Potencia de transmissão: 10 mW (315MHz)
- Velocidade: 4 KB/s (315MHz)
- Alcance: até 200m (mais voltagem mais alcance)
- Antena
- 433 MHz: 345 mm
- 315 MHz: 250 mm
- Dimensões: 19 mm x 19 mm
Bibliotecas
Existem várias bibliotecas disponiveis para utilizar este módulo. Saliento duas, das quais experimentei apenas a primeira.
VirtualWire
https://www.airspayce.com/mikem/arduino/VirtualWire/index.html
http://www.airspayce.com/mikem/arduino/VirtualWire.pdf
RadioHead
http://www.airspayce.com/mikem/arduino/RadioHead/
Ligações
As ligações do módulo são simples. Apenas existe um pino de dados, quer no receptor quer no transmissor, que deve ser ligado a um pino digital no arduino.
Tanto quanto percebi a alimentação de 5V não requer nenhum cuidado especial.
Antenas
Estes módulos para terem um alcance minimamente util necessitam de antenas. As antenas podem ser adquiridas, como as do exemplo abaixo ou feitas por nós próprios.
Versões de 433 MHz
Experimentei com uma de 17cm direita e nao funcionou bem.
Pelo que percebi tem os melhores resultados com antenas de 345 mm.
Versões 315 MHz
Melhores resultados com antenas de 250 mm
Instruções de construção no seguinte link:
http://forum.elektor.com/download/file.php?id=2428034&sid=e5435be69d352a5ba6e669d3b676cd25
Experiencia de utilização
Tive dificuldades em colocar estes módulos em funcionamento. Inicialmente tinha dois pares destes módulos (comprados logo no inicio deste projecto) e tentado um exemplo de transmissão e recepção sem sucesso.
Recentemente voltei ao assunto e nesta tentativa e provavelmente tive mais sorte. Mas mesmo assim, ao principio apenas um par dos modulos RF 433 funcionou. O outro par, apesar do emissor funcionar, tinha um receptor que não funcionava. Como estes módulos RF 433 são relativamente baratos, comprei outro par. Mas infelizmente o receptor também não funcionava.
Um exame visual entre o receptor que funciona e os que não funcionam revela que o funcional tem uma resistência adicional, aparentemente soldada à mão, e inscrições diferentes na retaguarda. Além disso todos tem um pequeno parafuso afinador mais ao menos ao centro.
Por isso resolvi testar rodar o parafuso para verificar se resolvia o problema.
Com ambos os módulos ligados, e o transmissor a enviar, rodei lentamente o parafuso do receptor até que comecei a receber os dados. Mas quando tirei a chave de fenda, voltei a perder a recepção. Pelo que voltei a fazer pequenas rotações (tentei ambos os sentidos) até que a recepção funcionou sem ter a chave de fenda encostada.
Pelo que percebi depois de experimentar rodar o parafuso parafuso regula um indutor que controla a frequência de recepção.
Executei o procedimento nos dois receptores que não funcionavam e ambos passaram a funcionar.
Talvez nao tão afinados quanto desejaria, mas pelo menos funcionais.
Mais tarde descobri informações sobre o parafuso:
- Duas voltas e meia para 433MHz
- Três voltas e meia para 315MHz
https://www.pjrc.com/teensy/td_libs_VirtualWire.html
Também tem informação genérica
Antenas diy
Fio: fio unico isolado (verniz?) com 50 Ohms de impedancia.
Experimentei duas antenas:
172 mm direita que não deu bons resultados ( menos de 1 metro)
250mm parcialmente enrrolada que deu melhores resultados (cerca de 2 metros).
Julgo que terei de melhorar o design da enrrolada, pois as de 25cm são para transmissores de 315MHz.
Irei tentar da proxima vez que abordar estes módulos a descrição da seguinte antena que está em: https://arduino.stackexchange.com/questions/18755/433mhz-range-optimization
Esta antena tem 21 voltas, com 5mm de diametro, o que dá aproximada mente 5 mm * 3.14(=Pi) * 21 = 33 cm de fio no enrrolamento.
Desempenho
Testes de desempenho com programa de teste basedo na biblioteca VirtualWire.
Consegui transmissões estáveis a 1200 baud a curta distância sem antenas soldadas.
Sem antenas soldadas e a pequena distância, meia dúzia de caracteres demoram cerca de 140 ms. Mas como mandar apenas um caractere demora cerca de 80 ms, creio que o peso do protocolo em termos de tempo de transmissão seja na casa dos 60 ms.
Como tinha um segundo transmissor a funcionar experimentei colocar os dois a transmitir e verifiquei que um deles quando ligado capturava o receptor, de tal forma que o receptor apenas exibia os seus dados. Os dados do outro transmissor só eram apresentados quando esse estava desligado. Não sei se por não ter qualquer atraso
Ainda não consegui passar inteiros com fiabilidade. Estou a pensar usar a mesma estratégia que usei no i2c.
Links
https://www.instructables.com/id/How-to-test-RF-transmitter-and-receiver-before-pro/
https://arduino.stackexchange.com/questions/18755/433mhz-range-optimization