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denshikobo’s blog

PICプログラミングやPCの操作で感じた日々の由無し事を綴ります

ASK通信を試してみた

(2016.03.29)
倒立振り子ロボットを作ってみようと考えて(<==妄想段階)います。

立つだけでなく、外部コマンドに従って自律走行するものを目指していて、そのコマンドを送受する仕組みとして、ASK通信を試してみることにしました。

使ったのはこれ(↓)です。
http://www.dx.com/p/mini-rf-transmitter-receiver-module-315mhz-wireless-link-kit-w-spring-antennas-for-arduino-413157#.Vvj3iEfNEec

<仕様>
transmitter module
- Working voltage: 3-12VDC
- Working current: 3.5mA
- Working frequency: 315MHz
- Transfer rate: 4.8kbps (max)
- Transmission distance: When the spring antennas are soldered to transmitter and receiver module and the power supply is 5V, the open area transmission distance can be increased to 40 meters.
- Antenna: You can use the wire whose length is 23cm or the spring antenna for 315MHz RF.
 
receiver module
- Operating voltage: 4.5 ~ 5.5VDC
- Working frequency: 315MHz
- Working Current: 1mA

f:id:denshikobo:20160329133221p:plain

送受信モジュールにヘリカル・アンテナを取り付けて実験を開始した。

 

受信モジュールの電源電圧が4.5VDC以上と記されていますが、Raspiから供給した3.3V電源でも問題なく動作しました。また、送信モジュールの動作電流が3.5mAと記されていますが、実測では7mAでした。奥に見えるのが送信モジュールでDATラインに矩形信号(CH0)を供給(黄色のワイヤ)して、手前に見える受信モジュールのDAT出力(CH1)をオシロジ410でモニタしました。

f:id:denshikobo:20160329133102p:plain

仕様には4.8kbps (max)と記されているが、8kbpsでも問題なく動作している。


こちらの方の実験(↓)によると、『送信モジュールのDAT入力がHiを保持しているときも、Lowを保持しているときも、受信モジュールにノイズらしき出力が現れる』ということなのですが・・・
http://www.geocities.jp/neofine9/work/modem2/modem2.html

f:id:denshikobo:20160329133110p:plain

送信モジュールのDAT入力をLowに固定したときの受信モジュールのDAT出力

 

f:id:denshikobo:20160329133117p:plain

同じくHiに固定したときのDAT出力

親族SNS管理人が使用したモジュールでは、送信モジュールのDAT入力がHiを保持しているときにやや大きなノイズが観測されましたが、Vdd/2を超えるようなものは現れませんでした。(受信モジュールの出力はDCカットされているのかも・・・)


送信モジュールのヘリカル・アンテナを外し、送信モジュールを別電源にして、通信可能な条件を探ってみました。

f:id:denshikobo:20160329133226p:plain上の写真は送信モジュールに30cmの白いワイヤを取り付けたところ

f:id:denshikobo:20160329133128p:plain

送信モジュールのアンテナを外し、送受信モジュールを30cm離してみた

 

f:id:denshikobo:20160329133144p:plain

送信モジュールの向きを変えてみた


送信モジュールのアンテナを外しても30cm以内なら大丈夫そうですが、送信モジュールの向きを90度回転させると、信号レベルが下がりました。

f:id:denshikobo:20160329133215p:plain

送信モジュールのアンテナを外し、送受信モジュールを50cm離してみた


50cmまで離すとかなり厳しくなってきました。この状態で10cmのワイヤをアンテナ端子に接続すると信号レベルが(少し)改善し、ワイヤを30cmにすると問題ないレベルに回復しました。

f:id:denshikobo:20160329133150p:plain

50cmまで離して、10cmのワイヤを付けてみた

 

f:id:denshikobo:20160329133155p:plain

50cmまで離して、30cmのワイヤを付けてみた

 
矩形波を16kHz(<==32kbps相当)まで上げてみました。

f:id:denshikobo:20160329133208p:plain

矩形波16kHzのときの受信モジュールの出力波形


受信モジュールをプラスティック・ケースに入れてみました。

f:id:denshikobo:20160329133202p:plain

50cmまで離して、送信モジュールに30cmのワイヤを付け、受信モジュールをプラスティック・ケースに収めた時の受信モジュールの出力波形

親族SNS管理人の得た感触
(1)送受信モジュールにヘリカル・アンテナを取り付けた状態なら、数mの距離(<==未確認)で9600bpsの通信が可能

(2)送信モジュールのヘリカル・アンテナを外しても、50cm以内なら通信可能(ただしロジック判定の閾値を操作する必要がある)
(3)送信モジュールに30cm程度のワイヤを接続すれば、50cm以上でも通信可能(ただしワイヤの配置に留意する必要がある)

さて、これをどのように使えば良いのか?

悩ましいところです。

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追記(2016.03.30)

使用したASK通信モジュールは技適の認定を受けておらず、あくまで実験的な試みです。安易な利用を推奨するものでは無いことをご承知おき下さい。