Современная электроника №8/2019

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 28 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 8 2019 Модуль радиосвязи HC-12 Рис. 2. Организация связи между двумя контроллерами Arduino Рис. 1. Организация проводной и беспроводной связи Задача организации беспроводной связи между устройствами становится особенно актуальной с развитием технологий Интернета вещей. В статье приводится краткое описание недорогого модуля радиосвязи, выполняющего функцию беспроводного удлинителя интерфейса UART для любых микропроцессорных устройств, и рассказывается об особенностях его применения. Олег Вальпа (sandh@narod.ru ) В ВЕДЕНИЕ Довольночастовомногихсферахчело- веческой деятельности возникает необ- ходимость осуществления беспровод- ной связи между объектами. Очевидно, что в данном случае предпочтительны- миявляютсянадёжные, малогабаритные инедорогие устройства. Однимизприбо- ров, удовлетворяющимтакимтребовани- ям, являетсяминиатюрныймодульрадио- связиHC-12 [1], которыйдоступенвомно- гихинтернет-магазинахистоитоколо $3. Егопопулярностьособенновозрастает в эпохуразвитияИнтернета вещей. Разра- ботчики предлагают следующие сферы применения данногомодуля: ● телеметрия и дистанционное управ- ление в промышленности; ● автоматический дистанционный сбор данных; ● беспроводное управление роботами; ● беспроводные датчики; ● системы входа без ключа; ● устройства для охраны и безопас- ности; ● беспроводныекомпьютерныесетиит.п. Данный список можно продолжать и далее: области применения модуля ограничены лишь фантазией радио- любителей и инженеров. О ПИСАНИЕ МОДУЛЯ Модуль HC-12 выполняет функцию беспроводного удлинителя интерфей- са UART, не внося при этом никакой дополнительной информации в тракт передачи. Для наглядного представле- ния функционального предназначе- ния устройства на рисунке 1 приведе- ны структурные схемы организации проводной и беспроводной связи. На рисунке 2 показан пример организа- ции беспроводной радиосвязи между двумя контроллерами Arduino. Модуль HC-12 позволяет обеспечить двунаправленную радиосвязь между двумя устройствами поочерёдно, т.е. в режиме полудуплексной связи. Кро- ме того, можно организовать пооче- рёдную связь между одним ведущим модулем и несколькими ведомыми на одном частотном канале. В связи с наличием в модуле HC-12 большо- го числа каналов можно организо- вать беспроводную связь для множе- ства групп парных устройств, которые не будут мешать друг другу благода- ря разнесению их каналов связи по частоте. Технические характеристики беспро- водного модуля HC-12: ● диапазон рабочих частот – 433,4…473,0 МГц; ● тип антенны – внешний; ● максимальная чувствительность при- ёмника − 124 дБм; ● максимальная мощность передатчи- ка – 100 мВт (20 дБм); ● максимальная дальность передачи информации – 1000…1800 м на от- крытом пространстве в зависимости от режима работы; ● количество рабочих режимов – 4; ● количество уровней мощности – 8; ● количество каналов передачи дан- ных – 100; ● тип встроенного микроконтроллера управления – STM8S003F3; ● интерфейс для связи с внешними устройствами – UART; ● напряжение питания – 3,2…5,5 В; ● потребляемый ток – 3,6…16 мА в за- висимости от режима работы; ● максимальное потребление тока – не более 100 мА при передаче данных; ● потребление тока в ждущем режиме – 80 мкА; ● способ настройки модуля – AT- команды. Заводские параметры модуля HC-12 имеют следующие значения: ● интерфейс UART: скорость – 9600 бод, информационныхбит–8, стоп-бит–1, контроль чётности – отключён; ● номерканала–001начастоте433,4МГц; ● мощность передачи – 100 мВт. По сравнению с беспроводными Bluetooth-устройствами модуль свя- зи HC-12 имеет следующие преиму- щества: больший радиус связи, малое потребление тока, низкая стоимость, возможность использования внеш- ней антенны. К ОНСТРУКЦИЯ МОДУЛЯ Конструктивно модуль HC-12 пред- ставляет собой печатную плату с уста- новленными с двух сторон элементами. Внешний вид модуля с обеих сторон показан на рисунке 3. По краям платы имеются контактные отверстия диаме- MPU MPU HC-12 HC-12 TxD TxD TxD TxD TxD RxD RxD RxD RxD RxD MPU Проводная связь Беспроводная связь MPU TxD RxD HC-12 HC-12