D. PETROVIĆ

1. oktobar 2023.

Na red je došlo da pretresemo par (čuj, „par”...) modula koji mikrokontrolerima omogućavaju radio-komunikaciju. Prenos podataka bežičnim putem između dva uređaja može da se izvede na više načina. To može da bude Bluetooth, Wi-Fi, ali može i radio. Mi smo se sa radio prenosom podataka sretali više puta, na raznim frekventnim opsezima. Ovom prilikom biće reči o radio-modulima koji rade na frekventnom opsegu od 2,4 gigaherca. Opseg spada u ISM (Industrial, Scientific, Medical) i SRD (Short Range Device), što će reći da koristi radio u opsegu slobodnom za upotrebu, ali limitiranom što se tiče dometa. Mi smo već pisali o nRF24L01 (SK 3/2017, i.sk.rs/14042), pa smo čak i pravili jedan DIY uređaj (SK 2/2019, i.sk.rs/15671; SK 3/2019, i.sk.rs/15733).

BK2425

Ovo je interesantan modul i vrlo često se može naći u skoro identičnoj formi jednog nRF24L01, gde prodavci tvrde je to odlična zamena, što i jeste i nije tačno. Neki čak tvrde da je u pitanju isti uređaj. BK2425 i nRF24L01 se vizuelno lako razlikuju po tome što je na ovom prvom čip preliven epoksidom, bez obzira na sve ostale sličnosti. Ruku na srce, kada se malo bolje pogleda, jedina sličnost, pored dizajna antene, jeste crna boja PCB-a. O rasporedu izvoda da i ne govorimo. Mi smo BK2425 nabavili na zelenoj štampanoj pločici, što je dovoljno distancira od nRF24L01.

BK2425 je 2,4GHz GFSK primopredajnik kompanije Beken. U stanju je da prenosi podatke brzinama od 250 kilobita u sekundi i jedan ili dva megabita u sekundi, u paketima dužine od jednog do 32 bajta. Mali je potrošač, ima programabilnu predajnu snagu i sa mikrokontrolerom se povezuje preko SPI serijskog interfejsa. Poseduje šest „cevi” za podatke, te može da se koristi u 1:6 mrežama oblika zvezde. Dolazi sa štampanom antenom koja mu u idealnim uslovima omogućava domet do 120 metara. Zamerka samom modulu, ako govorimo o razvoju projekta, jeste mali razmak izvoda (1,27 milimetara), totalno neprijateljski prema razvojnim pločama, ali zato su sečeni otvori kao stvoreni za ugradnju ovih modula na pripremljenu PCB. Pločica ima format takozvane „poštanske markice”, te je i predviđena za direktnu ugradnju na PCB.

Modul donosi osam izvoda. Tu su dva naponska VDD i GND na koje možemo da dovedemo najviše 3,6 volti. Dalje se nižu CE, CSN, tri SPI izvoda (MOSI, MISO i SCK), te na kraju IRQ, kao ulaz za prekide. CE je Chip Enable i aktivira RX ili TX režim. CSN je SPI Chip Select. Za testiranje ovih modula mi smo već pripremili male adapter pločice sa razmacima izvoda od 1,27, dva i 2,54 milimetra, radi lakšeg povezivanja i testiranja. Od dostupnih biblioteka za Arduino platformu jedino smo našli RFM7x-lib biblioteku. Takođe, Arduino Uno sa svojom petovoltnom logikom nije idealan izbor. Za testiranje smo koristili NodeMCU i ESP32 razvojne pločice. Uz malo sreće, dobili smo uspešnu komunikaciju, ali nismo najzadovoljniji, kako bibliotekom, tako ni činjenicom da je jako malo primera na mreži za ovaj modul. Takođe, moduli nisu tako česti, čak ni po kineskim prodavnicama na mreži, a o samom čipu da i ne govorimo. Cena modula je, zato, smešna.

JDY-41

Modul sa oznakom JDY-41 je veoma sličnih dimenzija gore opisanom; čak su im i PCB iste boje, a i komad silicijuma BK2461 (ovaj put nije zatopljen) potiče iz iste kuhinje. Bekenov pulen ovaj put je RF SoC, što će reći komad silicijuma koji integriše FLIP51 mikrokontroler kompatibilan sa 8051, i RF primopredajnik. MCU dolazi sa osam kilobajta za korisnički program, 256 bajta IRAM i 512 kilobajta SRAM memorije, podrškom za UART i I2C interfejse, većim brojem GPIO i drugo. Radio radi na 2,4 gigaherca i trebalo bi da postigne efektivni domet do 160 metara sa štampanom antenom. Modul dolazi i sa nepopunjenim mestom za u.Fl priključak, kao i dodatnim izvodom sa desne strane za premeštanje voda antene na ploču-nosač.

I ovaj modul ima format poštanske markice, ali ovaj put sa više izvoda. Prvo treba razdvojiti niz izvoda predviđen za povezivanje sa mikrokontrolerom koji se nalazi nasuprot anteni od bočnog. Za povezivanje sa MCU, modul donosi šest izvoda razmaka dva milimetra. To su VCC, RXD, TXD, SET, CS, i GND. I dalje se držimo napajanja do 3,6 volti. Za režim rada sa AT komandama potrebno je držati SET i CS u LOW logičkom stanju. SET u HIGH logičkom stanju drži modul u transparantnom režimu rada. Spisak AT komandi za JDY-41, na žalost, ne može da se nađe, ali AT komande za JDY-40 su dostupne i rade i ovde. Inače razlike između JDY-40 i JDY-41 su minimalne.

Module možemo da koristimo i samostalno, jer ipak na sebi nose SoC. Sa leve strane su osam GPIO izvoda razmaka 1,5 milimetara. Ove izvode možemo da koristimo za povezivanje sa tasterima ili LED-ovima. Recimo da želimo da sa jednim modulom i tasterima upravljamo drugim na kojima su povezane LED, a ne moraju biti LED, mogu biti i releji. Postoje dva načina upotrebe ovog modula, ako nećemo koristiti upravljački mikrokontroler, ako će se modul koristiti samostalno. To su daljinski upravljač bez mogućnosti učenja i sa mogućnošću učenja, recimo, predajnik i prijemnik. U tu svrhu se koriste izvodi SET i CS, gde će, povezivanjem ova dva izvoda na LOW logičko stanje, modul koji prima podatke da prihvati ID modula koji šalje podatke. Drugim rečima, uparićemo ih.

Jako slaba dokumentacija, slaba dostupnost i mali broj primera na mreži su svakako faktori odbijanja. Ipak, moduli su upotrebljivi komadi hardvera, pa čak i samostalno.

JDY-40

Četrdesetica je modul plave boje, 99 odsto identičan Četrdesetjedinici. Fizička razlika se odnosi na nedostatak u.Fl priključka, kao i antenskog izvoda, te smo osuđeni samo na štampanu antenu. Kompletan hardver je identičan, kao i mogućnosti. Nismo primetili razlike u radu prilikom korišćenja AT komandi, pa čak ni kombinacijom ova dva modula. Sve što smo rekli za JDY-41, važi i za JDY-40.

TY24D

Modul sa oznakom TY24D dolazi na zelenoj pločici sa čak deset izvoda razmaka 1,27 milimetara, nasuprot štampanoj anteni. Modul je takođe zasnovan na Bekenovom BK2461 SoC-u, uz već viđene komponente. Ono što ovaj (ili bolje reći ove) module razdvaja od gore opisanih BK2461 jeste to da se oni hardverski postavljaju u prijemni ili predajni režim rada. Naime, u gornjem levom uglu je odabir za željeni režim rada otpornikom od nula oma na izvodima P31 i P37 (P3.1, P3.7). Na poleđini nismo dobili nikakve podatke, pa čak ni oznake izvoda, srećom nije teško doći do podataka. Moduli nisu predviđeni za komunikaciju sa mikrokontrolerom putem UART interfejsa, već za rad samostalno. Ipak, ne mora taster dati korisnički unos, to može i mikrokontroler. Isto tako prijemnik ne mora da upali lampicu, može da pošalje logičko stanje drugom mikrokontroleru.

LC12S

Još jedan modul koji koristi BK2461 RF SoC čip. Šta je razlika? Na oranž-crvenoj pločici su sve viđenije komponente sa gornjih primeraka, uz dodatak plave statusne lampice. Niz izvoda razmaka dva milimetra je identičan JDY-40/41 modulima. Dodatak su i PTH otvori za spoljašnju žičanu antenu. Pločica nema izvedene GPIO, te nije predviđena da radi samostalno, već samo preko AT komandi i upravljačkog mikrokontrolera. Sa donje strane su SPI polja za nadogradnju firmvera RF čipa. Sve smo već rekli o ovom SoC-u, te se nećemo vraćati na njegove karakteristike i mogućnosti.

L24YK

Ovaj modul je varijacija na temu modula LC12S. Na bezmalo identičnoj PCB, iste boje, pravimo razliku u nizu od deset izvoda razmaka 1,27 milimetara, sa drugačijom namenom u odnosu na LC12S. Ovaj modul nema izveden UART, već samo GPIO, plus naponske izvode. Moduli se prodaju u dve varijante: predajnik i prijemnik; uzeli smo oba. Ako se pogleda malo bolje, može se videti da postoje razlike u popunjenim/nepopunjenim komponentama. Moduli su hardverski postavljeni u određene uloge putem otpornika na gore pominjanim izvodima RF SoC-a. Sa zadnje strane je jasno obeleženo kome je koja uloga namenjena. Polja SPI serijskog interfejsa sa donje strane su isto izložena radi nadogradnje firmvera. Sve ostalo što se tiče BK2461 važi i ovde, te nećemo da se ponavljamo. Sam modul je namenjen za samostalan rad, ali naravno da možemo da ga koristimo u određenoj meri i preko mikrokontrolera. Ne možemo da prenosimo podatke o temperaturi, ali možemo da upravljamo logičkim stanjima hardvera na daljinu.

MD7105

MD7105 modul dolazi u malo širem formatu, sa dva reda izvoda od po sedam u nizu, razmaka dva milimetra. Za promenu, na ovom modulu se nalazi A7106, primopredajnik iza koga stoji Amiccom. Ovo je primopredajnik koji podatke prenosi brzinama do 500 kilobita u sekundi, na 2,4 gigaherca, a koristeći FSK/GFSK modulacije. Na žalost, moduli nemaju oznake izvoda. Ipak, uz malo upornosti smo našli dijagram. Leva strana izvoda sadrži dva GPIO, GND i četiri nepovezana izvoda. Desna strana sadrži SDIO, SCK, SCS naponske izvode i dva nepovezana. Na mreži skoro da nema pomena o ovom modulu. O eventualnoj biblioteci da i ne govorimo. Našli smo samo jedan članak na kineskom i to je to. Sve to je za nas dovoljno da vam preporučimo da ga zaobilazite u širokom luku.

• • •

Šarena grupa modula, nema šta. Ne možemo da kažemo da su ovo neupotrebljivi komadi hardvera, ali daleko od toga da će rad sa njima predstavljati nizbrdicu. Zapravo, pre bismo vas savetovali da ih zaobiđete sve, tim pre što nRF24L01 ima daleko bolju podršku i dostupniji je. Slobodno možemo da kažemo da smo probali ove module da vi ne biste morali.