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Transcript

Presentación de

sensor de temperatura

DS. DUQUE HINCAPIÉ OSCAR DIDIER DS. QUIROGA SOTO IVAN ANDRES

transmisor y receptor nrf24l01

¿QUÉ ES EL mÓdulo nrf24l01 ?

El módulo RF basado en el chip Nordic nRF24L01, es ultra compacto y de muy bajo consumo. Trabaja a frecuencias de 2.4GHz (frecuencia libre). Incorpora un transceiver RF de 2.4GHz, un sintetizador RF, algoritmos de control de errores y un acelerador para trabajar con interfaz SPI. Es ideal: Para proyectos de telemetría, control de periféricos, industria y afines.

¿QUÉ ES EL mÓdulo nrf24l01 ?

El módulo RF basado en el chip Nordic nRF24L01, es ultra compacto y de muy bajo consumo. Trabaja a frecuencias de 2.4GHz (frecuencia libre). Incorpora un transceiver RF de 2.4GHz, un sintetizador RF, algoritmos de control de errores y un acelerador para trabajar con interfaz SPI. Es ideal: Para proyectos de telemetría, control de periféricos, industria y afines.

canales

Se puede elegir el el canal para evitar interferencia con otros dispositivos que operen en el mismo ancho de banda de frecuencia, el canal puede ser desde el 1 hasta el canal 125, cada cambio de canal hay una separacion de frecuencia de 1Mhz lo que nos da un rango de frecuencia de 2.400 a 2.525 GHz (2400 to 2525 MHz).Y usa este espacio para describirla. Es esencial para que una presentación tenga mayor impacto visual.

voltaje de alimentación

Para crear tu la fuente de alimentación se encuentra en el rango de 1.9V a 3.6V y la alimentación juega un gran papel al momento de usar estos módulos, conectar un capacitor de100 uF directamente en los pines de alimentación del módulo aseguran un flujo estable de alimentaciónmagen interactiva... Puedes utilizar como base una imagen. Elige una relacionada con el tema y que sea atractiva: llamará la atención de la clase enseguida.

componentes

ARDUINO

Ilustran lo que quieres contar

MODULO NRF24L01

Son un recurso estético

JUMPERS

PROTOBOARD

El nRF24L01 no utiliza Bluetooth para la comunicación. En su lugar, es un módulo de comunicación inalámbrica de radiofrecuencia (RF) que opera en la banda de 2.4 GHz. Sin embargo, su funcionamiento es similar al de un protocolo como Bluetooth en el sentido de que transmite datos de forma inalámbrica, pero con un protocolo diferente y específico para el nRF24L01.

Comunicación entre los módulos: El transmisor envía los datos del sensor de temperatura a través del nRF24L01, y el receptor recibe estos datos. El nRF24L01 utiliza una dirección única para la comunicación, lo que significa que el transmisor y el receptor deben compartir la misma dirección para que los datos sean recibidos correctamente.

Alcance: El nRF24L01 tiene un alcance de varios metros en línea recta, que puede extenderse usando módulos con antenas externas. Velocidad de transmisión: Los módulos pueden transmitir datos a diferentes velocidades (250 kbps, 1 Mbps, 2 Mbps). Frecuencia: Opera en 2.4 GHz, similar a Bluetooth y Wi-Fi, pero no usa estos protocolos.

DETALLES TECNICOS

Interfaz y comunicación I2C: El AHT10 utiliza el protocolo I2C para comunicarse con microcontroladores. Su dirección de I2C es 0x38, y la velocidad de comunicación típica es de hasta 100 kHz. Para leer datos del sensor, el protocolo típico es el siguiente: Enviar un comando de inicialización. Esperar a que el sensor responda con los datos en forma de 6 bytes. Extraer y procesar los datos de temperatura y humedad a partir de los valores crudos recibidos.

El AHT10 es un sensor digital de temperatura y humedad altamente preciso. Es conocido por su bajo costo y facilidad de uso, lo que lo convierte en una opción popular para proyectos con microcontroladores como Arduino.

aht10 sensor de humedad y temperatura

nRF24L01 como módulo de transmisión y recepción (TX y RX) El nRF24L01 es un módulo de radiofrecuencia de 2.4 GHz utilizado para comunicaciones inalámbricas entre dispositivos. Puedes configurar uno de estos módulos como transmisor (TX) y otro como receptor (RX) para enviar datos de un dispositivo a otro.

El módulo nRF24L01 como transmisor (TX) y receptor (RX), así como el LCD (Liquid Crystal Display) en conjunto con microcontroladores como Arduino.

nrf24l01 (tx) y (rx)

Frecuencia: Funciona en la banda ISM de 2.4 GHz, la misma que utiliza Wi-Fi y Bluetooth.Alcance: El alcance depende de las condiciones y del módulo (sin antena, hasta 100 metros; con antena, hasta 1000 metros o más en línea de visión). Velocidad de datos: Hasta 2 Mbps. Multi-canal: Puede trabajar con hasta 6 canales simultáneamente, lo que permite la comunicación en múltiples redes. Interfaz: Utiliza la interfaz SPI (Serial Peripheral Interface) para comunicarse con el microcontrolador.Configuración como TX o RX: Los módulos se pueden configurar para funcionar como transmisores o receptores simplemente cambiando el código que los controla.

caracteristicas tecnicas del nrF24L01

Frecuencia: Funciona en la banda ISM de 2.4 GHz, la misma que utiliza Wi-Fi y Bluetooth.Alcance: El alcance depende de las condiciones y del módulo (sin antena, hasta 100 metros; con antena, hasta 1000 metros o más en línea de visión). Velocidad de datos: Hasta 2 Mbps. Multi-canal: Puede trabajar con hasta 6 canales simultáneamente, lo que permite la comunicación en múltiples redes. Interfaz: Utiliza la interfaz SPI (Serial Peripheral Interface) para comunicarse con el microcontrolador.Configuración como TX o RX: Los módulos se pueden configurar para funcionar como transmisores o receptores simplemente cambiando el código que los controla.

caracteristicas tecnicas del nrF24L01

Funcionamiento de TX y RX con nRF24L01: TX (Transmisor): Envía los datos (como valores de sensores, comandos, etc.) a través del aire.RX (Receptor): Recibe los datos enviados por el transmisor y los procesa.Un uso común es la transmisión de datos de un sensor (como temperatura o humedad) desde un transmisor a un receptor conectado a una pantalla para mostrar las lecturas.Flujo de trabajo general:El transmisor (TX) lee la temperatura con un sensor y la envía a través del nRF24L01.El receptor (RX), conectado al LCD, recibe los datos y los muestra en la pantalla.Este tipo de proyecto es útil para crear sistemas de monitoreo remoto de temperatura, humedad o cualquier otro dato sensorial.

funcionamiento

LCD (Liquid Crystal Display) Un LCD es una pantalla de cristal líquido que se utiliza comúnmente en proyectos con microcontroladores para mostrar información visualmente. Un modelo muy común en proyectos de Arduino es el LCD 16x2, que tiene 2 líneas de 16 caracteres.

LCD (Liquid Crystal Display)

Una trama de datos en el nRF24L01 tiene la siguiente estructura:

  • Preambulo
  • Dirección del destinatario
  • Campo de control (Packet Control Field)
  • Payload (Datos)
  • CRC (Cyclic Redundancy Check)

Estructura básica de la trama

  • Dirección del destinatario (3 a 5 bytes)
Especifica la dirección de destino del dispositivo receptor. Esta dirección debe coincidir con la dirección configurada en el nRF24L01 receptor para que el paquete sea aceptado. Puede ser de 3 a 5 bytes de longitud, dependiendo de la configuración. Este campo permite que el nRF24L01 distinga entre diferentes dispositivos en una red.
  • Preambulo (1 byte)
Este campo consiste en una secuencia de bits que le permite al receptor sincronizarse con la señal de entrada. Se utiliza principalmente para ayudar al receptor a detectar que una transmisión está a punto de comenzar.

trama

  • Campo de control del paquete (Packet Control Field) (9 bits)
Este campo incluye varias subcampos que ayudan a controlar y gestionar la transmisión de datos:
  • Longitud del payload:
  • PID (Packet Identification)
  • Campo de control de reintento
  • Payload (Datos) (1 a 32 bytes)
  • El payload contiene los datos útiles que se están transmitiendo. Puede tener una longitud variable, entre 1 y 32 bytes.
  • Los datos pueden ser cualquier tipo de información que el transmisor desee enviar, como valores de sensores, comandos o cualquier otro dato binario.
  • El tamaño máximo de 32 bytes limita la cantidad de datos que se pueden enviar en una sola transmisión. Si necesitas enviar más datos, deberías dividir la información en varios paquetes.

CRC (Cyclic Redundancy Check) (1 o 2 bytes) El CRC se utiliza para la verificación de errores. Es un código que se genera en función de los datos del paquete y se envía junto con el paquete. Cuando el receptor recibe un paquete, recalcula el CRC en función de los datos recibidos y lo compara con el CRC enviado. Si los dos CRC coinciden, significa que el paquete llegó sin errores. Si no coinciden, el paquete se considera dañado y se descarta.

trama

El pin CE se utiliza para controlar el modo operativo del módulo nRF24L01. Este pin decide cuándo el nRF24L01 debe comenzar a transmitir o recibir datos. Función del pin CE:Modo de transmisión (TX): Cuando el nRF24L01 está en modo de transmisión, el pin CE se pone en ALTO (HIGH) para que el módulo empiece a enviar los datos que se han cargado previamente en el buffer. Luego, el pin CE se pone en BAJO (LOW) para detener la transmisión. Modo de recepción (RX): Cuando se quiere recibir datos, el pin CE se pone en ALTO (HIGH) para que el módulo entre en modo de escucha y comience a recibir paquetes de datos. Mientras el pin CE esté en ALTO, el módulo estará escuchando los datos que lleguen en la frecuencia configurada.

Pin CE (Chip Enable)

Los pines CE y CSN del módulo nRF24L01 juegan un papel crucial en el control de la comunicación entre el módulo y el microcontrolador. Aquí te explico la función de cada uno:

trama

Pin CSN (Chip Select Not)

El pin CSN, también conocido como CS o CSN (Chip Select Not), se usa para controlar la interfaz SPI entre el microcontrolador (como Arduino) y el nRF24L01. Este pin es activo en BAJO (LOW) y su función es habilitar o deshabilitar la comunicación SPI con el módulo. Función del pin CSN: Cuando el CSN está en BAJO (LOW), el nRF24L01 está seleccionado y listo para comunicarse con el microcontrolador a través de la interfaz SPI. Esto permite enviar comandos o leer/escribir datos del módulo. Cuando el CSN está en ALTO (HIGH), el nRF24L01 no responde a la interfaz SPI. De esta manera, el módulo queda "desconectado" de la comunicación SPI hasta que se vuelva a poner en BAJO.