RSSI à distance avec des modules RF (Xbees): 4 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Les Xbees sont de petits modules de radiofréquence qui peuvent être utiles pour envoyer des informations dans les deux sens, et pour d'autres utilisations plus spécifiques. Pour ce projet, je les utilise pour obtenir les valeurs de l'indicateur de force du signal reçu (RSSI) afin d'estimer la distance entre les deux modules Xbee. Je voulais partager mon travail sur ce projet car j'ai vu très peu de tutoriels complets sur l'obtention de RSSI avec Xbees. J'ai trouvé qu'un moyen facile de lire les valeurs RSSI d'un Xbee et de les interpréter est un Arduino. Pour ce tutoriel, vous aurez besoin d'une petite quantité de connaissances Arduino, afin de pouvoir télécharger le code donné, et de le modifier si besoin est. Le moniteur série intégré sur l'Arduino peut afficher les valeurs RSSI, puis, si vous souhaitez aller plus loin, vous pouvez attacher un écran LED ou LCD pour les interpréter sans ordinateur.

Ce tutoriel spécifique utilise un module "émetteur" Xbee3 qui est programmé en Micropython et un "récepteur" xbee3 qui est attaché à un Arduino Uno via un bouclier Xbee. Il est également possible d'envoyer des paquets en les connectant tous les deux à leur propre Arduino Uno, ce qui est couvert dans le didacticiel en ligne de quelqu'un d'autre ici. Les modules Xbee3 sont requis car ce sont les seuls modules Xbee qui exécutent Micropython, et ils sont l'un des rares Xbees à proposer le protocole 802.15.4, qui inclut les valeurs RSSI dans les paquets envoyés.

Fournitures

• XBee3 (x2)
• Antenne u. FL (x2)
• Arduino Uno - le shield Xbee est conçu pour ce modèle
• Cordon de connexion entre l'Arduino Uno et un port USB d'ordinateur (USB A vers USB B)
• Bouclier XBee (x1)
• Adaptateur XBee vers USB (x1)

Remarque: il peut être bon d'avoir deux adaptateurs afin que les deux Xbees puissent être configurés en même temps, et c'est également bon pour le débogage car vous pouvez également envoyer des paquets via XCTU.

Pour en faire un système autonome (facultatif):

• Bloc d'alimentation portable qui ne s'éteint pas en cas de faible consommation de courant ou de connecteur de batterie à USB
• Connecteur batterie vers arduino et batterie 9V

Étape 1: configuration du matériel

L'installation physique est assez simple. Soudez quelques broches de connecteur au blindage Xbee (le long du bas à l'extérieur, là où se trouvent les trous), puis poussez-le en place sur le dessus de l'Arduino. QUESTIONS DE DIRECTION - Alignez chaque Xbee avec la trace PCB blanche sur le dessus du blindage ("récepteur") ou de l'adaptateur ("émetteur"). Pour connecter les antennes u. FL, je vous propose ce guide de Sparkfun.

Étape 2: Configuration

La configuration de l'ordinateur peut être un peu plus délicate. Tout d'abord, téléchargez XCTU. Ce programme est utilisé pour configurer les Xbees. La documentation Xbee3 est une ressource inestimable pour XCTU et la configuration. Suivez ensuite les étapes suivantes avec chaque Xbee branché sur l'ordinateur sur l'adaptateur (le voyant PWR sur l'adaptateur doit s'allumer).

Dans XCTU, cliquez sur « Découvrir les modules radio… » (l'icône est un Xbee avec une loupe dans le coin supérieur gauche) et cliquez sur suivant, puis terminez. Attendez ensuite que le Xbee apparaisse dans la recherche, cliquez dessus, puis cliquez sur "Ajouter les appareils sélectionnés". Cliquez sur le Xbee qui apparaît sur le côté gauche de l'écran et attendez que les paramètres se chargent avant de cliquer sur "Mettre à jour le firmware". Suivez la première image ci-dessus et définissez la version du micrologiciel sur 802.15.4 et la version la plus récente. Configurez ensuite le Xbee "transmettre" pour qu'il corresponde aux paramètres "transmettre" de la deuxième image, et faites de même pour le Xbee "recevoir". Vous devrez également mettre le Xbee "recevoir" en mode API 2, afin de s'interfacer avec l'Arduino (c'est très facile à googler si vous avez du mal à le trouver).

Étape 3: Coder

Pour l'Arduino, vous devrez télécharger le premier fichier joint sur le "récepteur" Xbee. Vous devrez également télécharger la bibliothèque Xbee-Arduino, qui se trouve ici. Arduino est un langage simple et bien documenté, donc si vous rencontrez des problèmes, le site Web Arduino est votre ami.

Le code Micropython est le deuxième fichier joint. Suivez ce Instructable pour télécharger le code sur le « transmetteur » Xbee.

Étape 4: Testez-le

Maintenant que toutes les pièces nécessaires sont en place, vous pouvez enfin envoyer des paquets. Assurez-vous que le "transmetteur" Xbee a le code en cours d'exécution, puis branchez-le sur une source d'alimentation (le fait de rester branché sur l'ordinateur fonctionne également). Pour le "récepteur" Xbee, laissez d'abord l'Arduino branché sur l'ordinateur, et une fois le code téléchargé, ouvrez le moniteur série. Le moniteur série devrait alors afficher des valeurs (de 20 à 70 environ).

D'après mes propres tests, j'ai découvert que dans les grands espaces ouverts, les valeurs RSSI sont en corrélation avec une distance allant jusqu'à 15 pieds et dans des espaces plus petits jusqu'à 5 pieds. Cela est dû au multiacheminement, un problème courant en ce qui concerne les signaux de radiofréquence. J'espère que ce tutoriel vous a été utile et merci de m'avoir lu.

Sources: Autre RSSI instructable, RSSI avec deux arduinos/xbees, et documentation Xbee et Arduino