433mhz wireless 2d barcode reader настройка
Обновлено: 06.07.2024
- Неприхотливы к питанию
- Потребляют небольшой ток
- Занимают один пин МК
- В два раза дешевле
- Выше дальность связи при той же мощности
- Более высокая проникающая способность
Также на этой частоте работают пульты управления (брелоки) радио-реле и шлагбаумов, что позволяет перехватывать их команды и подменять при желании.
Модулей данного типа на китайских площадках существует несколько, продаются они парой (передатчик TX и приёмник RX), либо по отдельности.
Наборы GyverKIT до 2 партии комплектовались парой модулей как по центру на картинке выше (модель SYNxxx), со второй партии в наборах идут модули FS1000A и MX-RM-5V (слева на картинке) как более удобные для подключения и более стабильные в работе. Правые модули, несмотря на самый высокий ценник, работают хуже всех и к покупке не рекомендуются.
Ток потребления модулей:
- FS1000A [5V]: передача 12 мА, холостой 10 мкА
- MX-RM-5V [5V]: 3.7 мА
- SYN115 [3.3V]: передача 14 мА, холостой 0.5 мкА
- SYN480R [5V]: 4.5 мА
Для лучшего качества связи к модулям в пин ANT нужно припаять антенну длиной 17.3 см (четверть волны) в виде одножильного провода, при желании можно свернуть в спираль:
Подключение
Библиотеки
Для данных модулей предлагается использовать библиотеку VirtualWire или RadioHead. Библиотеки очень сложные и тяжёлые по весу, и лично у меня китайские модули с ними не заработали. Причём со средними и правыми модулями с картинки из самого начала этого урока данные библиотеки в принципе не будут работать, так как у них слишком долгая синхронизация. Я написал свою библиотеку, Gyver433, которая работает даже в самых плохих условиях и выжимает максимум из этих модулей.
Библиотека идёт в архиве к набору GyverKIT, а свежую версию всегда можно установить/обновить из встроенного менеджера библиотек Arduino по названию Gyver433. Краткая документация находится по ссылке выше, базовые примеры есть в самой библиотеке.
Примеры
Отправка
Приём
Библиотека позволяет отправлять данные любого типа (массив, структура) любой длины, что охватывает все возможные сценарии работы с радио.
Эта статья является небольшим логическим продолжением статьи «Кодграббер статичного кода».
На пробу были приобретены «обучаемые брелки для копирования», чтобы посмотреть как это сделано.
Стоимость примерно 120 и 140 рублей за штуку.
Заявлено, что эти брелки позволяют записать посылку из существующего устройства и воспроизвести по нажатию кнопки. Ограничены протоколом посылок SC2262 и подобных.
Далее мы посмотрим что у них там внутри и попробуем настроить под себя.
Первым сюрпризом было то, что в одном из брелков используется элемент А27, который тоньше А23. Пришлось дозаказывать ещё и батарейки.
Пробуем обучить.
Перед обучением стираем все запомненные ранее коды, для этого одновременно нажимаем две верхние кнопки и удерживаем какое-то время.
Светодиод загорится, потом заморгает.
Для обучения нажимаем и удерживаем обучаемую кнопку. Вплотную подносим копируемого и включаем на передачу.
Светодиод заморгает, значит сигнал пойман и записан.
После этого обученная кнопка при нажатии и удержании будет выдавать в эфир запомненный код.
Перезаписать отдельную кнопку нельзя. Сначала стираем всё, затем программируем каждую кнопку.
Всё работает как и описано, но возникают трудности с копированием слабых сигналов.
Чувствительность приёмника в копировщике «никакая», подносить приходится антенна к антенне.
К тому же, хочется записывать коды просто «из головы», не копировать, а самостоятельно составлять и воспроизводить.
Немного реверс-инжиниринга.
Внутри пультика видим различную мелкую рассыпуху, четырнадцатиногую микросхему без маркировки и EEPROM с I2C интерфейсом AT24C02.
Вполне очевидно, что все данные хранятся внутри внешней EEPROM, осталось только понять что и как там хранится.
Впоследствии оказалось, что при внешней схожести микросхем основного контроллера в брелках, они всё-таки разные. Используют разные адреса, по разному запоминают данные.
Начнём с брелка с антеннкой.
Подключаем логический анализатор «USBEE» к пинам SDA и SCL микросхемы EEPROM.
Стираем, обучаем, воспроизводим и при этом смотрим, какие адреса и данные EEPROM используются.
В процессе выяснилась непонятная особенность работы логического анализатора.
Это недорогая китайская поделка на CY7C68013, которая может притворяться и USBEE и Logic-U.
Оказалось Logic-U почему-то не распознаёт часть посылки.
На картинках видно, что не рашифровывается считываемый байт.
Logic-U
USBEE
Разбираться я не стал, воспользовался USBEE софтом, хотя Logic-U удобнее.
После некоторых экспериментов с клонированием различных пультиков получаем:
базовый адрес в EEPROM для каждой кнопки:
Верхняя правая: 0x06
Нижняя правая: 0x10
Верхняя левая: 0x1A
Нижняя левая: 0x24
данные для каждой из четырёх кнопок
base_addr+0x00 — признак что кнопка запрограммирована (0 — запрограммирована)
base_addr+0x01 — записывается 0, при чтении не используется
base_addr+0x02 — тайминг 1t, ориентировочно 340 ед/мс (для расчёта значения необходимо время 1t в мс умножить на 340)
base_addr+0x03 — младшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x04 — средние 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x05 — старшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x06 — записывается 0, чтается при воспроизведении
base_addr+0x07 — записывается 0x18, может быть количество байт в посылке
base_addr+0x08 — тайминг 1t, дублируется base_addr+0x02
Формируем свою посылку.
Теперь попробуем заставить брелок воспроизводить любой код в формате SC2262 и подобных.
Например, для управления радиоуправляемой розеткой из статьи на хабре "«Заводим» радиоуправляемые розетки без пульта".
Переключателем розетка может быть настроена на один из восьми каналов.
Запрограммируем наш пультик так, чтобы управлять на четвёртом и пятом каналах.
4 канал, код включения «000100001000»
в формате HS2272
«0» — соответствует «короткий + короткий импульс»
«1» — соответствует «длинный + длинный импульс»
«F» — соответствует «короткий + длинный импульс»
в формате обучаемого брелка каждый импульс кодируется одним битом
0 — короткий импульс
1 — длинный имульс
значит «000100001000» преобразуется в 000000110000000011000000 = 0x0300C0 (в память оно ляжет младшим байтом вперёд).
Аналогично:
4 канал, код выключения «000100000000» преобразуется в 0x030000
5 канал, код включения «011000001000» преобразуется в 0x3С00С0
5 канал, код выключения «011000000000» преобразуется в 0x3С0000
Настройка таймингов.
Вскроем наш приёмник сигналов, и посмотрим какой резистор Rosc установлен у микросхемы HS2272.
По цветовой маркировке получается 390К, тестер показывает 394К.
По графику из pdf пытаемся прикинуть частоту OSC, но в разных pdf по разному рисуют графики зависимости.
Поэтому, напрямую осциллографом смотрим частоту на OSC2 ножке микросхемы.
У меня получилась частота около 70 КГц.
В pdf написано что при приёме в импульс должно помещаться от 2,5 до 8 клоков OSC.
Расчётное значение 1t получается 0,114 мс, но с таким таймингом приёма нет.
На практике получилось, что работает с таймингами 1t = 0,150-0,350 мс. Всё что быстрее или медленнее не принимается.
Почему так — не понимаю, если больше поэкспериментировать с разными приёмниками, то может чего и прояснилось бы.
Выберем значение «с потолка» 0,25 мс * 340 = 85 (0x55).
Запрограммируем любым доступным I2C программатором (CH341 например), подключившись к SDA, SCL, GND, VCC ножкам EEPROM.
левая верхняя кнопка — включение канала 4
с адреса 0x1A запишем данные 0x00 0x00 0x55 0xC0 0x00 0x03 0x00 0x18 0x55
левая нижняя кнопка — выключение канала 4
с адреса 0x24 запишем данные 0x00 0x00 0x55 0x00 0x00 0x03 0x00 0x18 0x55
правая верхняя кнопка — включение канала 5
с адреса 0x06 запишем данные 0x00 0x00 0x55 0xC0 0x00 0x3C 0x00 0x18 0x55
правая нижняя кнопка — выключение канала 5
с адреса 0x10 запишем данные 0x00 0x00 0x55 0x00 0x00 0x3C 0x00 0x18 0x55
Перед заливкой данных через программатор, необходимо нажать и удерживать любую кнопку на пультике, иначе линии SDA и SCL притянуты к земле.
Проверяем, работает.
Дополнительно можно защитить от стирания, подняв 7 ножку EEPROM и посадив её на 8 ногу.
Второй брелок, без антенны с А27 батарейкой имеет другую «карту памяти».
Базовый адрес:
Нижняя правая: 0x0A
Нижняя левая: 0x14
Верхняя правая: 0x1E
Верхняя левая: 0x28
Данные:
base_addr+0x00 — признак что кнопка запрограммирована (см. примечание *)
base_addr+0x01 — младшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x02 — средние 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x03 — старшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x04 — тайминг 1t
*примечание — если у предыдущего брелка признак запрограммированности кнопки — значение 0 по соответствующему адресу (остальные значения воспринимаются как «кнопка не запрограммирована»), то здесь для каждой кнопки индивидуальные значения.
При стирании:
по адресу 0x0A пишется значение 0x30,
по адресу 0x14 пишется 0x3A,
по адресу 0x1E пишется 0x44,
по адресу 0x28 пишется 0x4E.
При запоминании:
по адресу 0x0A пишется значение 0x0A,
по адресу 0x14 пишется 0x14,
по адресу 0x1E пишется 0x1E,
по адресу 0x28 пишется 0x28.
Кроме того, при стирании по адресу 0x6E пишется 0x6E, при запоминании любой кнопки туда пишется 0x00.
Дополнительную сложность представляет то, что контроллер после окончания обмена с EEPROM не освобождает линию SCL, и мне не удалось записать EEPROM программатором не выпаивая микросхему.
Тайминги у контроллеров также отличаются. В первом брелке мы записывали 0x55, во втором оно сохраняется как 0x43.
P.S.
Хорошо бы сравнить дальнобойность этих брелков с какими-нибудь другими, необучаемыми.
Да и живучесть батарейки также может отличаться, потребление в режиме сна разное.
Но, мне кажется, что эти параметры будут примерно одинаковые.
Схему срисовывать не стал.
Вот фотографии с двух сторон, все дорожки навиду.
Эта статья является небольшим логическим продолжением статьи «Кодграббер статичного кода».
На пробу были приобретены «обучаемые брелки для копирования», чтобы посмотреть как это сделано.
Стоимость примерно 120 и 140 рублей за штуку.
Заявлено, что эти брелки позволяют записать посылку из существующего устройства и воспроизвести по нажатию кнопки. Ограничены протоколом посылок SC2262 и подобных.
Далее мы посмотрим что у них там внутри и попробуем настроить под себя.
Первым сюрпризом было то, что в одном из брелков используется элемент А27, который тоньше А23. Пришлось дозаказывать ещё и батарейки.
Пробуем обучить.
Перед обучением стираем все запомненные ранее коды, для этого одновременно нажимаем две верхние кнопки и удерживаем какое-то время.
Светодиод загорится, потом заморгает.
Для обучения нажимаем и удерживаем обучаемую кнопку. Вплотную подносим копируемого и включаем на передачу.
Светодиод заморгает, значит сигнал пойман и записан.
После этого обученная кнопка при нажатии и удержании будет выдавать в эфир запомненный код.
Перезаписать отдельную кнопку нельзя. Сначала стираем всё, затем программируем каждую кнопку.
Всё работает как и описано, но возникают трудности с копированием слабых сигналов.
Чувствительность приёмника в копировщике «никакая», подносить приходится антенна к антенне.
К тому же, хочется записывать коды просто «из головы», не копировать, а самостоятельно составлять и воспроизводить.
Немного реверс-инжиниринга.
Внутри пультика видим различную мелкую рассыпуху, четырнадцатиногую микросхему без маркировки и EEPROM с I2C интерфейсом AT24C02.
Вполне очевидно, что все данные хранятся внутри внешней EEPROM, осталось только понять что и как там хранится.
Впоследствии оказалось, что при внешней схожести микросхем основного контроллера в брелках, они всё-таки разные. Используют разные адреса, по разному запоминают данные.
Начнём с брелка с антеннкой.
Подключаем логический анализатор «USBEE» к пинам SDA и SCL микросхемы EEPROM.
Стираем, обучаем, воспроизводим и при этом смотрим, какие адреса и данные EEPROM используются.
В процессе выяснилась непонятная особенность работы логического анализатора.
Это недорогая китайская поделка на CY7C68013, которая может притворяться и USBEE и Logic-U.
Оказалось Logic-U почему-то не распознаёт часть посылки.
На картинках видно, что не рашифровывается считываемый байт.
Logic-U
USBEE
Разбираться я не стал, воспользовался USBEE софтом, хотя Logic-U удобнее.
После некоторых экспериментов с клонированием различных пультиков получаем:
базовый адрес в EEPROM для каждой кнопки:
Верхняя правая: 0x06
Нижняя правая: 0x10
Верхняя левая: 0x1A
Нижняя левая: 0x24
данные для каждой из четырёх кнопок
base_addr+0x00 — признак что кнопка запрограммирована (0 — запрограммирована)
base_addr+0x01 — записывается 0, при чтении не используется
base_addr+0x02 — тайминг 1t, ориентировочно 340 ед/мс (для расчёта значения необходимо время 1t в мс умножить на 340)
base_addr+0x03 — младшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x04 — средние 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x05 — старшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x06 — записывается 0, чтается при воспроизведении
base_addr+0x07 — записывается 0x18, может быть количество байт в посылке
base_addr+0x08 — тайминг 1t, дублируется base_addr+0x02
Формируем свою посылку.
Теперь попробуем заставить брелок воспроизводить любой код в формате SC2262 и подобных.
Например, для управления радиоуправляемой розеткой из статьи на хабре "«Заводим» радиоуправляемые розетки без пульта".
Переключателем розетка может быть настроена на один из восьми каналов.
Запрограммируем наш пультик так, чтобы управлять на четвёртом и пятом каналах.
4 канал, код включения «000100001000»
в формате HS2272
«0» — соответствует «короткий + короткий импульс»
«1» — соответствует «длинный + длинный импульс»
«F» — соответствует «короткий + длинный импульс»
в формате обучаемого брелка каждый импульс кодируется одним битом
0 — короткий импульс
1 — длинный имульс
значит «000100001000» преобразуется в 000000110000000011000000 = 0x0300C0 (в память оно ляжет младшим байтом вперёд).
Аналогично:
4 канал, код выключения «000100000000» преобразуется в 0x030000
5 канал, код включения «011000001000» преобразуется в 0x3С00С0
5 канал, код выключения «011000000000» преобразуется в 0x3С0000
Настройка таймингов.
Вскроем наш приёмник сигналов, и посмотрим какой резистор Rosc установлен у микросхемы HS2272.
По цветовой маркировке получается 390К, тестер показывает 394К.
По графику из pdf пытаемся прикинуть частоту OSC, но в разных pdf по разному рисуют графики зависимости.
Поэтому, напрямую осциллографом смотрим частоту на OSC2 ножке микросхемы.
У меня получилась частота около 70 КГц.
В pdf написано что при приёме в импульс должно помещаться от 2,5 до 8 клоков OSC.
Расчётное значение 1t получается 0,114 мс, но с таким таймингом приёма нет.
На практике получилось, что работает с таймингами 1t = 0,150-0,350 мс. Всё что быстрее или медленнее не принимается.
Почему так — не понимаю, если больше поэкспериментировать с разными приёмниками, то может чего и прояснилось бы.
Выберем значение «с потолка» 0,25 мс * 340 = 85 (0x55).
Запрограммируем любым доступным I2C программатором (CH341 например), подключившись к SDA, SCL, GND, VCC ножкам EEPROM.
левая верхняя кнопка — включение канала 4
с адреса 0x1A запишем данные 0x00 0x00 0x55 0xC0 0x00 0x03 0x00 0x18 0x55
левая нижняя кнопка — выключение канала 4
с адреса 0x24 запишем данные 0x00 0x00 0x55 0x00 0x00 0x03 0x00 0x18 0x55
правая верхняя кнопка — включение канала 5
с адреса 0x06 запишем данные 0x00 0x00 0x55 0xC0 0x00 0x3C 0x00 0x18 0x55
правая нижняя кнопка — выключение канала 5
с адреса 0x10 запишем данные 0x00 0x00 0x55 0x00 0x00 0x3C 0x00 0x18 0x55
Перед заливкой данных через программатор, необходимо нажать и удерживать любую кнопку на пультике, иначе линии SDA и SCL притянуты к земле.
Проверяем, работает.
Дополнительно можно защитить от стирания, подняв 7 ножку EEPROM и посадив её на 8 ногу.
Второй брелок, без антенны с А27 батарейкой имеет другую «карту памяти».
Базовый адрес:
Нижняя правая: 0x0A
Нижняя левая: 0x14
Верхняя правая: 0x1E
Верхняя левая: 0x28
Данные:
base_addr+0x00 — признак что кнопка запрограммирована (см. примечание *)
base_addr+0x01 — младшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x02 — средние 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x03 — старшие 8 бит кода (0 — короткий импульс, 1 — длинный имульс)
base_addr+0x04 — тайминг 1t
*примечание — если у предыдущего брелка признак запрограммированности кнопки — значение 0 по соответствующему адресу (остальные значения воспринимаются как «кнопка не запрограммирована»), то здесь для каждой кнопки индивидуальные значения.
При стирании:
по адресу 0x0A пишется значение 0x30,
по адресу 0x14 пишется 0x3A,
по адресу 0x1E пишется 0x44,
по адресу 0x28 пишется 0x4E.
При запоминании:
по адресу 0x0A пишется значение 0x0A,
по адресу 0x14 пишется 0x14,
по адресу 0x1E пишется 0x1E,
по адресу 0x28 пишется 0x28.
Кроме того, при стирании по адресу 0x6E пишется 0x6E, при запоминании любой кнопки туда пишется 0x00.
Дополнительную сложность представляет то, что контроллер после окончания обмена с EEPROM не освобождает линию SCL, и мне не удалось записать EEPROM программатором не выпаивая микросхему.
Тайминги у контроллеров также отличаются. В первом брелке мы записывали 0x55, во втором оно сохраняется как 0x43.
P.S.
Хорошо бы сравнить дальнобойность этих брелков с какими-нибудь другими, необучаемыми.
Да и живучесть батарейки также может отличаться, потребление в режиме сна разное.
Но, мне кажется, что эти параметры будут примерно одинаковые.
Схему срисовывать не стал.
Вот фотографии с двух сторон, все дорожки навиду.
Одновременное сканирование двух частот одним ардуино и двумя приемниками на 433 и 315 мгц оказалось возможным!
Есть прекрасная библиотека "rc-switch-master" которая работает с приемниками передатчиками SC5272, HX2272, PT2272, RT1527, HS1527, HT6P20X.
Но прием возможен только на один пин (2). Подключить сразу два приемника нельзя. Посадить приёмники на один пин, тоже не получиться потому как шум с параллельного приемника будет мешать. Поиск по интернету дал только один ответ, но там не совсем ардуино.
Решил повторить и получилось!
Порядок действий (или качаем готовое)
1. скачиваем rc-switch-master и устанавливаем.
2.Заходим в папку библиотеки и копируем два файла RCSwitch.cpp RCSwitch.h
3 Вставляем их обратно и переименовываем в RCSwitch2.cpp RCSwitch2.h
4.Заходим в каждый RCSwitch2.cpp RCSwitch2.h файл (например через Notepad++) находим имя RCSwitch и с помощью редактора "заменить все" переименовываем на RCSwitch2
5. При желании можно подсветить новые классы.Открываем keywords.txt в той же библиотеке и добавляем новое имя "RCSwitch2 KEYWORD1"
Готово. (если Arduino Software (IDE) работал его нужно перезапустить для инициализации библиотек).
В сылке скачать готовое я поместил пример.ReceiveDemo_Simple2
Библиотека построена на прерываниях. Для ардуино нано возможно использовать только 2 и 3 пин.
На вопрос зачем мне скажу : заказал в Китае 250 брелков на 433мгц( для шлагбаума), а Китаец прислал в перемешку с 315мгц.
Читайте также: