Barýþ Samancý

Teknik olarak fazla detaya girmeden modüllerin gereksinimlerini anlatýp direk olarak uygulama kýsmýna geçmek istiyorum. Modüller 433Mhzde çalýþmaktadýr. c / f baðýntýsý ile modüllerin dalgaboyunu hesaplarýz. Burada c ýþýk hýzý, f ise çalýþma frekansýmýzdýr.Yaklaþýk olarak 300/433 ten dalgaboyunu 0,693 metre buluruz. Dalga boyunuda 4 e böldüðümüzde kullanmamýz gereken antenin boyunun 17.3cm olduðunu hesaplarýz.Anten için 17.3cm uzunluðunda düz bir tel kullanabilirsiniz.

Modüllerin besleme gerilimi 5V tur. 2400 bauda kadar çalýþmaktadýrlar, üzerini denemedim. Modülleri alýp direk kablo ile seri haberleþiyor gibi haberleþebilirsiniz. Yanlýz kablosuz haberleþme iþin içine girince hiç beklenmedik sonuçlar doðmaktadýr. Yaptýðým denemelerde verici veri göndermediði halde alýcýnýn sürekli olarak kendi kendine anlamsýz deðerler aldýðýný gördüm. Bulunduðum yerin elektromanyetik gürültüsü fazla sanýrým :) Bu deðerlerin alýcý tarafta hataya sebebiyet vermemesi için ve gönderilecek olan verinin saðlýklý gönderilebilmesi için çeþitli yöntemler kullanýlmaktadýr. En basitinden gönderilen veri “preamble + senkronizasyon + veri” þeklinde olmalýdýr. Burada preamble olarak ardýþýl bir þekilde “10101010” yada “01010101” deðerlerini gönderebilirsiniz. Yukarýda hiç veri göndermediðim halde ortamda bulunan gürültüden dolayý alýcýnýn veri aldýðýný söylemiþtim. Gönderilen preamble ýn amacý vericinin ortamda baskýn hale gelerek alýcýnýn kendisine senkronize olmasýný saðlamaktýr. Bu aþamadan sonra kullanýcýnýn belirlediði senkronizasyon iþareti ile verinin baþlayacaðý alýcýya bildirilmekte ve ardýndan veri gönderilmektedir. Ben senkronizasyon için 0x01 ve 0xFE deðerlerini gönderdim.Alýcýda bu deðerleri yakadadýktan sonra gelen veriyi RS232 üzerinden hyper terminale yazdýrdým.Alýcý kýsmýnda preamble kýsmýna bakýlmaz.

Þimdi denemeleri yaptýðým kodu inceleyelim. Verici kýsmýnda preamble olarak 8 adet 0xAA deðerini ardýndan senkronizasyon için 0x01 ve 0xFE deðerlerini gönderdim. Bu deðerler ve uzunluðu tamamen kullanýcýya baðlýdýr. Yaptýðým sonraki denemelerde preamble kýsmýnýn uzatýlmasýnýn daha iyi sonuçlar verdiðini gördüm. Alýcý kýsýmda ardýþýl olarak gelen 0x01 ve 0xFE deðerlerinden sonra bir bayrak set ettim ve bu bayrak 1 olduðu sürece gelen veriyi USART’a yazdýrdým. Ýleriþimi sonlandýrmak için ‘\0’ karakterini yani 0 deðerini gönderdim.Bunu alan alýcý bayraðý temizleyerek ilk aþama olan senkronizasyon aþamasýna dönmektedir.Kullandýðým iþlemciler 18F4685 ve derleyici C18 dir. Baud rate 1200 dür.

Verici Kodu

#include<p18f4685.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <usart.h>
#pragma config OSC=HSPLL, WDT=OFF, MCLRE=ON, PBADEN=OFF, LVP=OFF

char SYNC[]={0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0xAA,0x01,0XFE};
char veri[]="Bu bir denemedir.";
char sayi[10];

void dizigonder(char * veri , int uzunluk)
{
	int i;
	for(i=0;i<uzunluk;i++)
	{	
		while(BusyUSART());
    		putcUSART(veri[i]);
	}
}

void main()
{
	int n=0;
	long int i;

	OpenUSART( USART_TX_INT_OFF &
		USART_RX_INT_OFF &
		USART_ASYNCH_MODE & 
		USART_EIGHT_BIT &
		USART_CONT_RX &
		USART_BRGH_HIGH,
		2082);

	TXSTA = 0x20;
	RCSTA = 0x90;
	BAUDCONbits.BRG16=1;

	while(1)
	{
		i++;
		if(i>100000)
		{
			i=0;
			n++;
			itoa(n,sayi);
			
			dizigonder(SYNC,10);
			dizigonder(sayi,strlen(sayi));
			dizigonder(veri,strlen(veri));
			
			while(BusyUSART());
			WriteUSART('\r');
			while(BusyUSART());
			WriteUSART('\n');
			while(BusyUSART());
			WriteUSART('\0');
		}
	}
}

Yukarýda görüldüðü gibi for döngüsünde yaklaþýk bir saniye gibi aralýklarda “[X]Bu bir denemedir.\r\n” Verisi gönderilmektedir. Burada gönderilen X deðeri tekrar sayýsýdýr, aþaðýdaki þekilde görebilirsiniz. Þimdi alýcý kodunuda inceleyip haberleþmenin performansýna bakalým. Alýcýda global olarak flag deðiþkeni tanýmlanmýþtýr. Senkronizasyon yakalandýðý zaman bu flag deðeri 1 e set edilir aksi halde 0 dýr. Verinin sonunun geldiðini belirten ‘\0’ karakteri yakalandýðýnda flag deðiþkeni 0 deðerini alýr ve yeni senkronizasyon bilgisi aranýr. Senkronizasyon sync() fonksiyonunda aranmaktadýr. Ardýþýl olarak her bir senkronizasyon deðeri alýndýðýnda static d durum deðiþkeni bir arttýrýlýr. Ardýþýllýk bozulursa durum deðiþkeni 0 lanýr.Senkronizasyon saðlandýktan sonra alýcý, vericinin her gönderdiðini USART üzerinden bilgisayarýmýzdaki terminal programýna yazmaktadýr.

Alýcý Kodu

#include<p18f4685.h>
#include<usart.h>
#pragma config OSC=HSPLL, WDT=OFF, MCLRE=ON, PBADEN=OFF, LVP=OFF

int flag=0;

void sync(void)
{
	static int d=0;
	char c;

	switch(d)
	{
		case 0:
			c=ReadUSART();
			if(c==0x01)
				d++;
			else
				d=0;
			break;
		case 1:
			c=ReadUSART();
			if(c==0xFE)
				d++;
			else
				d=0;
			break;
	}

	if(d==2)
	{
		d=0;
		flag=1;
	}
}

void main()
{
	char c;

	OpenUSART( USART_TX_INT_OFF &
		USART_RX_INT_OFF &
		USART_ASYNCH_MODE & 
		USART_EIGHT_BIT &
		USART_CONT_RX &
		USART_BRGH_HIGH,
		2082 );

	TXSTA = 0x20;
	RCSTA = 0x90;
	BAUDCONbits.BRG16=1;

	while(1)
	{
		if(DataRdyUSART())
		{
			if(flag==1)
			{
				c=ReadUSART();

				if(c==0)
					flag=0;

				putcUSART(c);
			}
			else
				sync();
		}		
	}
}

Þimdi yukarýdaki kodlarýn bilgisayardaki çýktýsýna bakalým. Aþaðýdaki ekran görüntüsünde çýktý görülmektedir.

Görüldüðü gibi 2 metre uzaklýktan 115 gönderim denemesinin 20 si baþarýlýdýr. Baþarým oraný %17 dir. Çalýþma ortamýmdaki bozucu etkenlerin seviyesinin yüksek oluþundan dolayý bu sayýnýn düþük çýktýðýný düþünüyorum. Ama fizik kitaplarýndaki gibi kayýpsýz ideal ortam bulamayacaðýmýz için her koþulda çalýþan bir sistem yapmamýz gereklidir :)

Yukarýdaki görüntüden görüldüðü üzere gönderilen veri eðer preamble ve senkronizasyon baþarýlý ise saðlýklý bir þekilde alýnmaktadýr.Demekki haberleþmedeki kilit nokta burasýdýr. Bunu düþünerek ikinci bir deneme yaptým. Bu denemede preamble kýsmýný bit bit deðerlendirecek bir kod yazdým. Preamble daki 1 ve 0 deðiþimleri kesilip ardýndan en az yedi adet 0 ve ardýndan bir adet 1 gelmiþse 0x01 deðeri yakalanmýþ demektir. Bunun ardýndan 0xFE deðeri yakalanýyorsa eðer senkronizasyon saðlanmýþ demektir. Bu denemede preamble olarak gönderdiðim 0xAA deðerlerinide epeyce uzattýktan sonra Baþarý iki katýna çýkarak %35 oldu.Yukarýdaki örnekteki gibi aralýklar ile veri gönderecekseniz arkaplanda alýcýyý devamlý meþgul edecek çöp veriler gönderilmesinin daha olumlu sonuçlar vereceðini düþünüyorum.Denemelerimde 1200 ve 2400 baud kullandým ve aralarýnda iletiþim kalitesi bakýmýndan fark görmedim.

Eðer sistemler arasý karakter katarý, yüksek miktarda veri, vs gönderecekseniz daha kaliteli anten kullanýlmasý, yazýlým ve haberleþme yönteminde iyileþtirilme yapýlmasý gerektiðini düþünüyorum. Benim böyle bir ihtiyacým olmadýðýndan bu alandaki geliþtirmelerimi býraktým. Þuan çalýþtýðým bir projede sadece uzaktan kontrol amaçlý olarak bir bytelýk veri gönderilmesi gerekmektedir. Verici devresinde tuþ basýlý tutulduðu sürece veri gönderdiðimden baþarým oraný uygulamamda çok önemli olmamaktadýr.

Ayrýca bu alýcý ve verici açýk alanda 17cm lik tel anten ile yukarýda anlattýðým bir bytelýk veriyi yaklaþýk 50m den (benim adýmlarým ile tam 100 adým) hatasýz bir þekilde gönderip alýyor.Uzaklýk 50 metreden fazlaysada veri gönderiliyor ama hatalý alýnmaya baþlýyor.

Uygulamalarda kullandýðým alýcý ve verici devrelerinde fotoðraflarýný ekleyerek bu yazýyýda burda noktalayalým.

Verici devresi (maxipaket'e bu güzel hediyeyi gönderdikleri için teþekkür ederim :) )


Alýcý devresi