একটি DIY ডিপোল অ্যান্টেনা সংশোধন সহ উন্নত NRF24L01 রেডিও।: 5 টি ধাপ (ছবি সহ)

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:02

পরিস্থিতি ছিল যে, আমি শুধুমাত্র nRF24L01+ মডিউল ব্যবহার করে প্রায় 50 ফুট দূরত্বে 2 বা 3 দেয়ালের মাধ্যমে প্রেরণ এবং গ্রহণ করতে সক্ষম হয়েছিলাম। এটি আমার উদ্দেশ্যে ব্যবহারের জন্য অপর্যাপ্ত ছিল।

আমি আগে প্রস্তাবিত ক্যাপাসিটর যোগ করার চেষ্টা করেছি, কিন্তু আমার এবং আমার হার্ডওয়্যারের কোন উন্নতি হয়নি। সুতরাং, দয়া করে ফটোতে তাদের উপেক্ষা করুন।

আমার রিমোট সেন্সরের জন্য আমি একটি NRF24L01+PA+LNA এর মতো একটি ইউনিটের বাল্ক চাইনি যা একটি SMA মাউন্ট এবং বাইরের অ্যান্টেনা সহ। তাই আমি এই পরিবর্তিত মডিউল তৈরি করেছি।

এই পরিবর্তিত RF24 মডিউলের সাহায্যে আমি প্রায় 100 ফুট দূরত্ব সহ চার দেয়াল দিয়ে যেতে পারতাম।

এই মডিউলটি একটি আদর্শ nRF24 মডিউলের চেয়ে দূরত্বের প্রায় দ্বিগুণ হওয়া উচিত যখন দৃষ্টি প্রয়োগের লাইনের সাথে ব্যবহার করা হয়; যেমন আরএফ প্লেন, কোয়াড-কপার, গাড়ি এবং নৌকা (100 মিটার)। আমি দৃষ্টি পরীক্ষার কোন স্পষ্ট লাইন তৈরি করিনি। আমার পরীক্ষায় রান্নাঘরের যন্ত্রপাতি এবং ক্যাবিনেট এবং ট্রান্সসিভারের মধ্যে জিনিসপত্র ভর্তি পায়খানা ছিল।

ডিপোল অ্যান্টেনার কিছু গভীর তথ্য এখানে দেওয়া হল https://en.wikipedia.org/wiki/Dipole_antenna আরও অ্যান্টেনা অধ্যয়নের জন্য

আমি কিছু অ্যান্টেনা ডিজাইন অধ্যয়ন করেছি, কিন্তু অ্যান্টেনা ডিজাইনের বিশাল এবং ক্রমবর্ধমান সংখ্যার (বিশেষত উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি কম্প্যাক্ট অ্যান্টেনার জন্য) চারপাশে এত নির্দিষ্ট নকশা ডেটা এবং তত্ত্ব রয়েছে, যাতে বনের মধ্যে কিছুটা হারিয়ে যাওয়া অনুভব করা সহজ হয়। সুতরাং পরীক্ষা একটি গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

এখন এই সবের মধ্যে দিয়ে যাওয়া, আমি আপনাকে এখানে আমার ফলাফল নকশা পরিবর্তন বাস্তবায়ন দিতে।

ধাপ 1: আপনার প্রয়োজনীয় আইটেমগুলি

উন্নত (ডিপোল) অ্যান্টেনা দিয়ে আপনার নিজের উন্নত NRF24L01+ তৈরি করতে আপনার প্রয়োজন হবে:

• একটি NRF24L01+ মডিউল https://www.ebay.com/itm/191351948163 অথবা www.ebay.com/itm/371215258056
• সোল্ডারিং লোহা এবং সংশ্লিষ্ট জিনিসপত্র।
• ঠিক-ও-ছুরি (বা সুরক্ষামূলক আবরণ বন্ধ করার অন্যান্য উপায়)
• 24ga কঠিন তারের (gaচ্ছিকভাবে 30ga পর্যন্ত।)

ধাপ 2: রেডিও মডিউল পরিবর্তন করা

আমি বেসিক ডিপোল অ্যান্টেনা ডিজাইন দিয়ে শুরু করেছি এবং পরীক্ষামূলকভাবে সেগুলো টিউন করেছি।

কিছু নকশা যা একটি ¼ তরঙ্গদৈর্ঘ্যের উপাদানকে আহ্বান করে তার ক্যাপাসিট্যান্স, প্রতিবন্ধকতা, ইনডাক্ট্যান্স এবং অনুরণনের কারণে সূক্ষ্ম সমন্বয় প্রয়োজন। আমার একটি সক্রিয় 2.4 GHz সার্কিটে এই বৈশিষ্ট্যগুলি পরিমাপ করার উপায় নেই, তাই আমি অভিজ্ঞতাগত পরীক্ষার মাধ্যমে দৃশ্যত প্রয়োজনীয় সমন্বয় করেছি।

ছবিটি আমার পরীক্ষা ইউনিটের কয়েকটি। কিছু ট্রেস বন্ধ হয়ে গেছে, যেমন আমি সোল্ডার করেছি, আন-সোল্ডারড, বেন্ট অ্যান্ড রি-বেন্ট অ্যান্টেনা। এর থেকে দুটি ভালো জিনিস বেরিয়ে এসেছে। 1) আমি এক পা মাটিতে সংযুক্ত করার জন্য উপরের দিক থেকে নীচের দিকে স্যুইচ করি, যা যান্ত্রিকভাবে এবং কর্মক্ষমতা অনুযায়ী আরও ভাল হয়ে ওঠে। 2) আমি দেখেছি স্ট্রেন রিলিফের জন্য সুপার-আঠালো বা গরম আঠালো দিয়ে তারের সাথে সংযুক্ত করা একটি ভাল ধারণা (আমি সমস্ত পরীক্ষার সময় দুর্ঘটনাক্রমে অ্যান্টেনা বাঁকতে থাকি।) প্রথমে সম্পন্ন, এটি সোল্ডারিংয়ের জন্য তাদের ধরে রাখতে পারে।

পরিবর্তন করার জন্য পদক্ষেপ:

1. পিসিবি অ্যান্টেনার গোড়ার কাছাকাছি ট্রেসগুলির 1-2 মিমি প্রশস্ত দুটি কাট তৈরি করুন, যেমন উপরের ছবিতে প্রথম ছবিতে দেখা গেছে। এটি কার্যকরভাবে বিদ্যমান অ্যান্টেনাকে সার্কিটের বাইরে নিয়ে যায়।
2. অন্য দিকে, একটি সঠিক-ছুরি ব্যবহার করে, স্থল সমতলের প্রান্তের উপর প্রতিরক্ষামূলক আবরণটি ছিঁড়ে ফেলুন, যেমন উপরের দ্বিতীয় চিত্রটিতে নির্দেশিত হয়েছে
3. দুই 24ga কাটা। আনুমানিক তারের 50 মিমি
4. প্রতিটি তারের এক প্রান্ত থেকে কয়েক মিলিমিটার অন্তরণ বন্ধ করুন।
5. মাটির সাথে সংযুক্ত হওয়ার জন্য তারের উপর একটি সমকোণে খালি অংশটি বাঁকুন।
6. প্রতিটি তারের নিচে আঠা (সুপারিশ: সাপার-আঠা বা গরম আঠালো), যাতে খালি প্রান্তটি সোল্ডার করার জন্য প্রস্তুত হয়; একটি কাটা ট্রেসগুলির ঠিক নীচে, অন্যটি পিছনে স্থল সমতলের প্রান্তে। দুটি তারের সমান্তরাল এবং 6 মিমি পৃথক করা আবশ্যক।
7. একবার আঠা সেট হয়ে গেলে, সোল্ডার ফ্লাক্স পেস্ট রাখুন যেখানে আপনি সোল্ডারে যাচ্ছেন এবং তারপরে সেগুলি সোল্ডার করুন। আমি ফ্লাক্স ব্যবহার করার পরামর্শ দিচ্ছি যাতে আপনার সোল্ডারিং দ্রুত লাগে এবং আপনি বোর্ড গরম করবেন না।
8. পিসিবির প্রান্তে, একে অপরের থেকে দূরে, তারের মধ্যে খাঁটি সমকোণ বাঁক তৈরি করুন, স্থল সমতল যেখানে শেষ হয় সেখান থেকে ~ 6 মিমি উপরে। উপরের শেষ দুটি ছবি দেখুন। যদি আপনি আপনার তারগুলি আঠালো না করেন তবে সোল্ডার পয়েন্টগুলিতে খুব বেশি চাপ না দেওয়ার বিষয়ে অতিরিক্ত সতর্ক থাকুন।
9. বোর্ডের প্রান্ত বরাবর চলমান প্রতিটি তারের অংশটি 90 মিমি বাঁক থেকে 30 মিমি পর্যন্ত পরিমাপ করুন এবং সেগুলি কেটে দিন। আমি আবিষ্কার করেছি যে আমি সঠিকভাবে পরিমাপ এবং কাটতে পারিনি, তাই আমি পরিমাপ করেছি এবং সূক্ষ্ম ফাইবার-টিপড মার্কার দিয়ে চিহ্নিত করেছি যেখানে কাটতে হবে।
10. পুরাতন অ্যান্টেনা পিসিবি ট্রেসগুলির কাছাকাছি তারের ধাপ #1 এ করা কাটাগুলির মধ্যে ধারাবাহিকতা নেই তা নিশ্চিত করার জন্য একটি ওহম মিটার চেক করুন।

ধাপ 3: সমাপ্ত পণ্য

আপনার NRF24L01+ মডিউল এখন আপনি যে কোন প্রজেক্টে ব্যবহার করেন তার থেকে অনেক বেশি ভালো কাজ করবে। আপনি বৃহত্তর পরিসরে বা নিম্ন রেডিও পাওয়ার সেটিংসের সাথে উন্নত নির্ভরযোগ্যতা উপভোগ করতে পারেন। আপনার কেবলমাত্র একটি রেডিও (ট্রান্সমিটার বা রিসিভার) পরিবর্তন করেও এটি খুঁজে পাওয়া উচিত; এবং উভয় প্রান্তে একটি পরিবর্তিত ইউনিট ব্যবহার করার সময় দ্বিগুণ সুবিধা লাভ করুন। মনে রাখবেন এন্টেনা একে অপরের সমান্তরাল হবে। আমি এই সংশোধিত রেডিওগুলি ব্যবহার করে একাধিক দূরবর্তী সেন্সর ইউনিটগুলির সাথে একটি প্রকল্প বাস্তবায়ন করছি (উল্লম্বভাবে তাদের মাটির পায়ের দিকে নির্দেশ করে), যা একটি NRF24L01+PA+LNA এবং একটি বহিরাগত অ্যান্টেনা ব্যবহার করে একটি কেন্দ্রীয় বেস স্টেশনের সাথে কথোপকথন করবে।

ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার অ্যান্টেনা, আপনার প্রকল্পে একইভাবে অনুভূমিক বা উল্লম্ব এবং অত্যন্ত পছন্দসইভাবে একে অপরের সমান্তরাল হতে হবে। উপরন্তু, সম্ভবত একটি প্রশংসাপূর্ণ অভিযোজন যদি আপনি জানেন যে তাদের একটি নির্দেশমূলক পছন্দ আছে (এটি সাধারণত এখানে নির্দেশিত হয় না)। যদি আপনার অ্যান্টেনা অগত্যা শারীরিকভাবে আলাদা না হয়, যেমন আপনি এক প্রান্তে একটি উচ্চ লাভ বহিরাগত অ্যান্টেনা ব্যবহার করছেন না, তাহলে এটি ভাল যে অ্যান্টেনাগুলি অভিন্ন এবং ঠিক একই রকম। এটি সর্বাধিক নির্ভরযোগ্যতা এবং পরিসীমা অর্জনের জন্য, এবং দেওয়া অ্যান্টেনা স্থির মাউন্ট করা হয়।

শেষ পর্যন্ত উন্নতির পরিমাণ পরিমাপ করা একটু কঠিন; কিন্তু আমার আবেদনে, আমি এটিকে সংশোধিত সংস্করণের চেয়ে 50 থেকে 100% পর্যন্ত রেখেছি। আমি মনে করি এটি অন্তত একটি 2.5db বহিরাগত অ্যান্টেনা সহ একটি ইউনিট হিসাবে ভাল; কিন্তু NRF24L01+PA+LNA ইউনিটের মতো কার্যকর নয়।

এই ইন্সট্রাক্টেবল এর মূল উদ্দেশ্য হল কিভাবে একটি উন্নত ডিপোল অ্যান্টেনা দিয়ে একটি পরিবর্তিত NRF24L01+ তৈরি করা যায় তা নির্দেশ করা যাতে এটি বৃহত্তর ট্রান্সমিট অর্জন করে এবং প্রকল্পগুলিতে ক্ষমতা এবং ভাল ব্যবহারযোগ্যতা পায়।

এটাই সম্ভবত অধিকাংশ মানুষের আগ্রহ হবে। এই ধারণার সাথে: "এই ইউনিটগুলির মধ্যে ব্যবহারযোগ্য পরিসর পেতে আমি কী করব?"

তাই এই মুহুর্তে … এটা আছে; এবং আপনার নিজস্ব কাস্টমাইজড রেডিও ব্যবহার করে আপনার প্রকল্পগুলির সাথে আপনার সাফল্যের কথা আমাকে জানান।

আপনি যদি আপনার সংশোধিত রেডিও (গুলি) প্রাক-পরীক্ষা করতে চান তবে আমি আমার সফ্টওয়্যারটি আমার পরীক্ষার জন্য অন্তর্ভুক্ত করেছি, পরবর্তী ধাপে।

ধাপ 4: আমি কিভাবে এই নকশাটি অপ্টিমাইজ করেছি

এখন যারা আগ্রহী তাদের জন্য, আমি কিভাবে পরীক্ষা করেছিলাম এবং যোগ্যতা অর্জন করবো সে সম্পর্কে একটু শেয়ার করব। যাইহোক, দয়া করে নোট করুন, কিভাবে পরীক্ষা বাস্তবায়ন করা যায় তা এই নির্দেশের কেন্দ্রবিন্দু নয়।

NRF24L01+ মডিউল সহ যেকোন Arduino বা তুলনীয় বোর্ড পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। পরীক্ষার সফটওয়্যারের সাথে 01+ সংস্করণের প্রয়োজন, লিখিত হিসাবে, কারণ এটি 250KHz ট্রান্সমিট রেট ব্যবহার করে। 1.9-3.6v এর ভোল্টেজের সাথে শুধুমাত্র রেডিওগুলিকে পাওয়ার নিশ্চিত করুন।

আমার পরিসীমা নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষার জন্য, আমি রিমোট হিসাবে একটি প্রো-মিনি আরডুইনো এবং একটি সংশোধিত NRF24L01+ ব্যবহার করেছি। যা কেবল একটি ডাটা প্যাকেট গ্রহণ করে এবং এটি একটি স্বীকৃতি হিসাবে ফেরত দেয়। এগুলি 3.3V নিয়ন্ত্রিত বন্ধ ছিল।

আমি এই সমাবেশটি একটি ছোট বাক্সে টেপ করেছিলাম যা আমি সহজেই, এবং বারবার, বিভিন্ন পরীক্ষার স্থানে অবস্থান করতে পারি।

আমি পরিবর্তিত NRF24L01+ সহ একটি Nano3.0 MCU ব্যবহার করেছি প্রধান ট্রান্সসিভার হিসেবে। এই প্রান্তটি স্থির ছিল এবং পরীক্ষার ফলাফল প্রদান করেছিল (হয় 16x02 এলসিডি ডিসপ্লে বা সিরিয়াল মনিটরের মাধ্যমে)। প্রথম দিকে আমি প্রতিষ্ঠিত করেছিলাম যে একটি উন্নত অ্যান্টেনা উভয়ই ভাল প্রেরণ এবং ক্ষমতা গ্রহণ করবে। উপরন্তু, আমি উভয় প্রান্তে ব্যবহৃত একটি প্রদত্ত পরিবর্তিত রেডিও দিয়ে একই পরীক্ষার ফলাফল পাব। লক্ষ্য করুন যে পরীক্ষায় উভয় পক্ষই প্রেরণ করে এবং গ্রহণ করে, কারণ এটি একটি সংক্রমণের পরে একটি স্বীকৃতি রয়েছে যা এটি একটি সফল যোগাযোগ হিসাবে গণনা করার জন্য গ্রহণ করা প্রয়োজন।

লক্ষ্য করুন যে অনেকগুলি বিষয় যা পরীক্ষার ফলাফলকে প্রভাবিত করতে পারে:

• স্পর্শ, বা প্রায় তাই, RF24 মডিউল বা তারের।
• ট্রান্সমিশন লাইনের সাথে একজনের শরীর ইনলাইন।
• উপরের দুটি একটি ইতিবাচক প্রভাব আছে।
• সরবরাহ ভোল্টেজ বৈশিষ্ট্য
• সর্বাধিক, ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার অ্যান্টেনার ওরিয়েন্টেশন।
• এলাকার অন্যান্য ওয়াইফাই ট্রাফিক। এগুলি এমন পার্থক্য সৃষ্টি করতে পারে যা 'ভাল আবহাওয়া' থেকে 'ঝড়ো অবস্থার' মতো অনুভব করতে পারে। তাই আমি অনুকূল অবস্থার সময় প্রধানত পরীক্ষা করার চেষ্টা করেছি। আমি পরীক্ষার অধীনে প্রদত্ত ইউনিটের জন্য সেরা ফলাফল পেতে পরীক্ষার পুনরাবৃত্তি করব এবং পরে অন্যান্য পরীক্ষার ইউনিটে প্রাপ্ত তুলনামূলক ফলাফলের সাথে সেই ফলাফলগুলির তুলনা করব।

ঘরের ভিতরে দৃষ্টিসীমার সাথে বাইরের তুলনায় নির্ভরযোগ্য পরীক্ষার ফলাফল পাওয়া কঠিন। আমি একক অবস্থানের মাত্র কয়েক ইঞ্চি স্থানান্তর করে ফলাফলে মারাত্মক পার্থক্য পেতে পারি। এটি ঘনত্বের কারণে এবং বাধা এবং প্রতিফলিত সংকেত পাথ দ্বারা গঠিত। আরেকটি ফ্যাক্টর হতে পারে অ্যান্টেনা সিগন্যাল স্ট্রেনার প্যাটার্ন, কিন্তু আমি সন্দেহ করি এটি কয়েক ইঞ্চি নড়াচড়ায় তীব্র পার্থক্য ঘটাতে পারে।

আমি কিছু প্রয়োজনীয় কর্মক্ষমতা পরিসংখ্যান প্রদান করার জন্য কিছু সফটওয়্যার তৈরি করেছি।

প্লাস আমি সেট আপ, যতটা সম্ভব, পরীক্ষার শর্তাবলী। পারফরম্যান্স টেস্টের প্রতিটি ব্যাটারির জন্য একই ওরিয়েন্টেশন দিয়ে রাখা অ্যান্টেনা (Tx & Rx) চিহ্নিত স্থানে ট্যাপ করার মতো। নীচের পরীক্ষার ফলাফলগুলি একাধিক অবস্থান থেকে একাধিক পরীক্ষার সম্মিলিত গড়। ব্যবহৃত পরীক্ষার অবস্থার অধীনে একটি অপরিবর্তিত রেডিও কোনো সফল বার্তা পেতে অক্ষম ছিল।

আমি 24ga দিয়ে সেরা ফলাফল পেয়েছি। 30ga এর বেশি। তার ফলাফল একটু ভাল ছিল; 10 শতাংশ বলুন স্বীকার করে যে আমি কেবল দুটি একইভাবে ওয়্যার্ড আপ দৃষ্টান্ত চেষ্টা করেছি, এবং মোট অ্যান্টেনা টপোলজিতে 1 মিমি পার্থক্য থাকতে পারে (বিভাগগুলিতে পার্থক্যগুলির যোগফল)। আরও, আমি 30ga ব্যবহার করে প্রথম পুনরাবৃত্তি tweaked। বেশ কয়েকটি 1 মিমি সমন্বয় করা। তারপর 24ga সঙ্গে তারের দৈর্ঘ্য সদৃশ। 24 ga সঙ্গে দৈর্ঘ্যের আরও তুলনামূলক পরীক্ষা ছাড়া। তারের।

[উপরের ছবিতে টেবিল 1 এর ফলাফল দেখুন]

যেহেতু আমি চেয়েছিলাম যে আমার ইউনিটগুলি আমার একটি ছোট্ট ক্ষেত্রে ফিট করতে পারে, আমি অ্যান্টেনা ট্রান্সমিশন লিড থেকে 10 মিমি দূরে এবং 10 মিমি লম্বা থেকে 6 মিমি এবং 6 মিমি পর্যন্ত স্যুইচ করেছিলাম, তারপর সেই কনফিগারেশনের জন্য সর্বোত্তম টিউন করা অ্যান্টেনা দৈর্ঘ্যের জন্য পরীক্ষা করা হয়েছিল। এখানে আমার বিভিন্ন পরীক্ষা থেকে ফলাফলের একটি সেদ্ধ করা সারাংশ রয়েছে:

[উপরের ছবিতে টেবিল 2 এর ফলাফল দেখুন]

এনআরএফ 24 রেডিওর জন্য এই ডিপোল অ্যান্টেনা পরিবর্তনের সত্যিকারের সর্বোত্তম পারফরম্যান্সের জন্য উন্নত ল্যাব পরিমাপ সরঞ্জামগুলির সাথে আরও পরীক্ষা, নি doubtসন্দেহে উন্নত সেগমেন্ট দৈর্ঘ্য (তারের আকার এবং সম্ভবত সংযুক্তি বা ওরিয়েন্টেশনের পয়েন্ট) তৈরি এবং যাচাই করতে পারে।

আপনি যদি যাচাইযোগ্য উন্নতি (24ga। 6X6mm x 30mm কনফিগারেশন) পান তাহলে আমাদের জানান। আমাদের মধ্যে অনেকেই এই রেডিওগুলির (সর্বাধিক অ্যান্টেনা যুক্ত না করে) সর্বাধিক সুবিধা পেতে চান।

ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার অ্যান্টেনা, আপনার প্রকল্পে একইভাবে অনুভূমিক বা উল্লম্ব এবং অত্যন্ত পছন্দসইভাবে একে অপরের সমান্তরাল হতে হবে। উপরন্তু, সম্ভবত একটি প্রশংসাপূর্ণ অভিযোজন যদি আপনি জানেন যে তাদের একটি নির্দেশমূলক পছন্দ আছে (এটি সাধারণত এখানে নির্দেশিত হয় না)। যদি আপনার অ্যান্টেনা অগত্যা শারীরিকভাবে আলাদা না হয়, যেমন আপনি এক প্রান্তে একটি উচ্চ লাভ বহিরাগত অ্যান্টেনা ব্যবহার করছেন না, তাহলে এটি ভাল যে অ্যান্টেনাগুলি অভিন্ন এবং ঠিক একই রকম। এটি সর্বাধিক নির্ভরযোগ্যতা এবং পরিসীমা অর্জনের জন্য, এবং দেওয়া অ্যান্টেনা স্থির মাউন্ট করা হয়।

ধাপ 5: আমার পরীক্ষায় ব্যবহৃত হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার

হার্ডওয়্যার আমি আমার 2 MCUs Arduino কম্প্যাটেবল পরীক্ষার জন্য ব্যবহার করেছি

2 NRF24L01+

মাঝে মাঝে আমি a16x02 LCD ডিসপ্লে ব্যবহার করেছি (সুবিধাজনক রিয়েল-টাইম দেখার জন্য আবার শুরু)

হার্ডওয়্যারের লিঙ্কগুলি আমি সুপারিশ করব এবং ব্যবহার করব:

MCUs: Nano V3.0 Atmega328P ইবে বা প্রো-মিনি:

NRF24L01+ মডিউল https://ebay.com/itm/191351948163 এবং

16x02 LCD IC2 ডিসপ্লে মডিউল

জিপ করা কোড ফাইলগুলি এখানে ডাউনলোড করুন: