Как сделать радиоканал между двумя компьютерами

Нам понадобится:

• компьютер (или два компьютера),
• радиопередатчик FS1000A и радиоприёмник XY-MK-5V (или аналогичные), приобретаются на этом сайте,
• два преобразователя USB-UART (или COM-порт компьютера), приобретаются здесь,
• соединительные провода (рекомендую вот такой набор, включены все виды соединителей, хватит надолго).

1Передатчик FS1000A и приёмник XY-MK-5V

Краткие технические характеристики передатчика FS1000A:

• напряжение питания – 3,5…12 Вольт;
• рабочая частота – 433,92 МГц;
• расстояние передачи – от 20 до 200 метров (в зависимости от напряжения питания и окружающей среды);
• мощность передачи – 10 мВт.

Краткие технические характеристики радиоприёмника XY-MK-5V:

• напряжение питания – 5 Вольт;
• потребляемый ток – 4 мА;
• частота сигнала – 433,92 МГц.

«Из коробки» модули идут без антенн, так что их придётся сделать и припаять самостоятельно.

Сделать антенны можно из медного провода длиной 17,3 см. Эта длина соответствует четверти длины волны передаваемого сигнала и максимальной эффективности антенны. Паять их следует к специальным контактным площадкам, которые на модулях обозначены маркировкой ANT.

2Схема радиоканаламежду компьютерами

Теперь объясню суть идеи. Мы будем передавать цифровой последовательный сигнал через радиоканал от одного компьютера к другому. Данные будем заводить на радиопередатчик с помощью обычного USB-UART преобразователя (или COM-порта компьютера). Принимать данные с радиоприёмника также будем с помощью USB-UART преобразователя.

Если нет второго компьютера – не беда, можно использовать один. Передатчик и приёмник будут у нас на разных последовательных портах.

Соберём схему. Вот, например, как это выглядит у меня:

3Демонстрация работы радиоканала между компьютерами

Теперь на компьютере, к которому подключён модуль приёмника, подключимся с помощью монитора последовательного порта к порту с USB-UART преобразователем. Вы увидите постоянный шум, принятый из эфира. Дело в том, что на частоте 933,92 МГц передаёт большинство бытовых приборов, которые используют радиоканал. Это и системы охраны, и погодные датчики, и автоматические ворота и т.д. Приёмник пытается усилить сигнал, и поэтому усиливает только шум. Когда начнёт передачу наш передатчик, он будет превышать окружающий шум, и приёмник сможет его принимать. Конечно, имеет значение расстояние между приёмником и передатчиком, а также какие предметы или стены находятся между ними. Это будут ослабляющие сигнал факторы, и они могут привести к ошибкам в данных при приёме.

На компьютере, к которому подключён передатчик, с помощью любой терминальной программы, давайте передадим в порт нашего преобразователя UART любой файл. В мониторе порта приёмника вид принимаемых данных изменился. Но достаточно трудно понять, где кончается шум и начинаются полезные данные.

Чтобы выделить из шума данные одно из простых решений – записать в начало и в конец файла некоторое количество нулей. На иллюстрации видно, что отделить шум от данных в этом случае не составляет труда.

Мы рассмотрели один из самых простых способов выделения данных из шума. Для более надёжного приёма можно разработать некоторый пакетный протокол и передавать данные частями, с проверкой целостности каждого пакета, возможно даже с корректирующими данными типа кода Рида-Соломона и т.п. Но это уже выходит за рамки статьи.