Trong các bài hướng dẫn trước, chúng ta đã tìm hiểu về giao thức ZigBee và kiến trúc của nó, đồng thời cũng tìm hiểu về giao tiếp không dây giữa hai mô-đun Xbee. Bây giờ trong hướng dẫn này, chúng ta sẽ giao diện mô-đun XBee với bảng Arduino Uno. XBee được kết nối với bảng Arduino sẽ hoạt động như một bộ thu và nó sẽ giao tiếp không dây với mô-đun XBee khác được kết nối nối tiếp với máy tính xách tay bằng Bảng khám phá. Vì vậy, hãy khám phá thêm về giao tiếp không dây Arduino bằng XBee.
yêu cầu phần cứng
- 1 x Arduino Uno
- 2 x mô-đun XBee Pro S2C (có thể sử dụng bất kỳ mô hình nào khác)
- 1 x bảng thám hiểm Xbee (tùy chọn)
- 1 bảng Xbee Breakout (tùy chọn)
- cáp USB
- Đèn LED
Cấu hình Mô-đun XBee bằng XCTU
Như chúng ta đã tìm hiểu trong các hướng dẫn trước rằng mô-đun XBee có thể hoạt động như một Điều phối viên, Bộ định tuyến hoặc thiết bị Kết thúc nhưng nó cần được cấu hình để hoạt động ở chế độ mong muốn. Vì vậy, trước khi sử dụng các mô-đun XBee với Arduino, chúng ta phải cấu hình các mô-đun này bằng phần mềm XCTU.
Để kết nối mô-đun XBee với máy tính xách tay, một bộ chuyển đổi USB sang nối tiếp hoặc bảng thám hiểm được thiết kế riêng được sử dụng. Chỉ cần kết nối mô-đun XBee với bo mạch Explorer và cắm nó với máy tính xách tay bằng cáp USB.
Nếu bạn không có bất kỳ bộ chuyển đổi hoặc bảng thám hiểm nào, thì bảng Arduino có thể được sử dụng như một thiết bị nối tiếp USB có thể dễ dàng giao tiếp với XBee và máy tính xách tay. Chỉ cần tải lên bản phác thảo trống trong bảng Arduino và bây giờ nó có thể hoạt động giống như một bộ chuyển đổi USB sang Serial.
Các kết nối để giao tiếp mô-đun ZigBee với Arduino được hiển thị trong sơ đồ mạch.
Kết nối:
- Tx (pin2) của XBee -> Tx của bảng Arduino
- Rx (pin3) của Xbee -> Rx của bảng Arduino
- Gnd (pin10) của Xbee -> GND của bảng Arduino
- Vcc (Pin1) của Xbee -> 3.3v của bảng Arduino
Ở đây trong hướng dẫn này, một bảng Explorer được sử dụng để cấu hình các mô-đun XBee.
Tải xuống phần mềm XCTU từ liên kết này và cài đặt nó. Sau khi tải xuống và cài đặt phần mềm XCTU, hãy mở nó và đảm bảo rằng mô-đun XBee của bạn được kết nối đúng cách. Kiểm tra cổng COM của bảng Arduino trong trình quản lý thiết bị.
Bước 1: - Bây giờ, bấm vào nút tìm kiếm. Điều này sẽ hiển thị cho bạn tất cả các thiết bị RF được kết nối với máy tính xách tay của bạn. Trong trường hợp của chúng tôi, nó sẽ chỉ hiển thị một mô-đun XBee.
Bước 2: - Chọn cổng Serial của bảng Explorer / bảng Arduino và nhấp vào Tiếp theo.
Bước 3: - Tại cửa sổ tiếp theo, bạn thiết lập thông số cổng USB như hình bên dưới và nhấn vào Hoàn tất.
Bước 4: - Chọn thiết bị Đã khám phá và nhấp vào Thêm thiết bị đã chọn . Quá trình này sẽ thêm mô-đun XBee của bạn vào bảng điều khiển XCTU.
Bước 5: - Bây giờ, bạn có thể cấu hình mô-đun XBee của mình trong cửa sổ này. Sử dụng lệnh AT hoặc nhập dữ liệu theo cách thủ công. Như bạn có thể thấy, có chữ R hiển thị trên bảng điều khiển bên trái có nghĩa là Xbee đang ở chế độ bộ định tuyến. Chúng ta phải biến nó thành Điều phối viên cho phần máy phát.
Đầu tiên, cập nhật Firmware bằng cách nhấp vào Cập nhật firmware.
Bước 6: - Chọn họ Sản phẩm của thiết bị của bạn có sẵn ở mặt sau của mô-đun XBee. Chọn bộ chức năng và phiên bản phần sụn như được tô sáng bên dưới và nhấp vào Cập nhật.
Bước 7: - Bây giờ, bạn phải cung cấp dữ liệu ID, MY và DL để thực hiện kết nối với XBee khác. ID vẫn giữ nguyên cho cả hai mô-đun. Chỉ có MY và dữ liệu DL trao đổi tức là MY cho máy thu XBee trở thành DL của máy phát XBee (bộ điều phối) và DL cho máy thu XBee trở thành MY của máy phát XBee. Đặt CE làm Điều phối viên và sau đó nhấn nút Viết. Như hình bên dưới.
|
ATDL |
ATMY |
||
|
XBee 1 điều phối viên |
|||
|
Thiết bị đầu cuối XBee 2 |
Bước 8: - Sau khi ghi dữ liệu trên vào phần máy phát, hãy rút nó ra khỏi bảng thám hiểm và cắm vào mô-đun XBee thứ hai. Lặp lại quá trình tương tự như trên chỉ có các thay đổi là DL, MY và CE. Vì chúng ta sẽ tạo XBee thứ hai làm thiết bị Kết thúc nên trong menu thả xuống CE, hãy chọn Thiết bị kết thúc và nhấn nút Viết.
Bước 9: - Bây giờ, các mô-đun XBee của chúng tôi đã sẵn sàng để giao tiếp với bảng Arduino. Chúng tôi sẽ kết nối bộ phát XBee với máy tính xách tay và bộ thu XBee với bảng Arduino. Sau đó đưa ra lệnh cho bộ phận nhận bằng máy tính xách tay.
Sơ đồ mạch cho phần máy thu:
Kết nối:
- Tx (pin2) của XBee -> Rx của bảng Arduino
- Rx (pin3) của Xbee -> Tx của bảng Arduino
- Gnd (pin10) của Xbee -> GND của bảng Arduino
- Vcc (Pin1) của Xbee -> 3.3v của bảng Arduino
Nếu bạn đang sử dụng bảng Arduino để kết nối bộ phát ZigBee với máy tính xách tay, các kết nối sẽ giống như khi lập trình ZigBee.
Lập trình và kiểm tra giao tiếp XBee bằng Arduino
Bây giờ, chúng ta sẽ viết mã để Arduino bộ thu BẬT đèn LED bất cứ khi nào bộ phận bộ thu nhận được 'a' và nhấp nháy đèn LED bất cứ khi nào nó nhận được 'b', đối với các ký tự khác, đèn LED sẽ vẫn TẮT.
Mã đơn giản và dễ hiểu. Chúng ta sẽ chỉ kiểm tra các ký tự đến bằng cách sử dụng hàm Serial.available () và lưu trữ ký tự này trong một biến bằng cách sử dụng Serial.read (); và đối sánh nó với 'a' và 'b'. Nếu khớp là đúng thì thực hiện nhiệm vụ được chỉ định trong điều kiện. Mã hoàn chỉnh cho phần Người nhận được đưa ra cuối cùng. Tải lên mã trong phần Bộ nhận Arduino. Tháo dây Tx và Rx của XBee trước khi tải lên.
Bây giờ, tất cả chúng ta đều bắt đầu kiểm tra máy phát và máy thu của mình. Để đưa ra lệnh cho phần máy phát, chúng tôi sẽ sử dụng thiết bị đầu cuối bảng điều khiển của XCTU. Nhấp vào biểu tượng Bảng điều khiển gần tùy chọn cài đặt. Sau đó, nhấp vào nút Mở để kết nối XBee với máy tính xách tay.
Nhập 'a' vào nhật ký Bảng điều khiển. Bạn sẽ thấy đèn LED sẽ BẬT trong 2 giây và sau đó nhập 'b' để đèn LED nhấp nháy trong 5 lần.
Bạn cũng có thể kết nối bộ phát XBee với bảng Arduino, chỉ cần thay đổi mã bộ thu một chút. Thay cho hàm Serial.read (), hãy sử dụng hàm Serial.println () để gửi các ký tự.
Kiểm tra Video trình diễn dưới đây.
Đây setup XBee-Arduino có thể được sử dụng để làm cho nhiều ứng dụng không dây hữu ích như hệ thống Home tự động hóa, phòng tán gẫu, vv