Modul HC-11 (433MHz)

Jedná se o bezdrátový modul v pásmu 433 MHz, určený k bezdrátovému přenosu dat ze sériové linky UART. Pomocí dvou těchto modulů je možné vytvořit most mezi dvěma aplikacemi komunikujícími po sériové lince UART, využívající linky RX a TX. Výhodou modulu je možnost připojení externí antény nebo malé spirálové antény dodávané spolu s modulem. Tato verze modulu jde také nakonfigurovat tak, aby bylo možné přenášet až tři logické signály z vysílače do přijímače.

Technické specifikace

Napájecí napětí	3,3 až 6 V
Odběr proudu	80 uA až 22 mA podle zvoleného režimu provozu FU
Komunikace	UART, linky RX a TX
Podporované rychlosti	1200 až 115200 bps
Výkon	-30 až 10 dBm, nastavitelný v osmi úrovních
Dosah	až 300 m
Konfigurace	pomocí AT příkazů
Režim provozu	UART nebo IO, tedy sériová komunikace nebo vstupy/výstupy

Použití

Hlavním použitím těchto modulů je náhrada kabelového sériového rozhraní za bezdrátové. Pokud se používá komunikace pouze jedním směrem, tedy vysílá jen jeden modul, je možné definovat několik modulů, které budou vysílaná data přijímat. To se může hodit například v situaci, kdy máme rozmístěné dva displeje a chceme na nich zobrazovat stejná data z jednoho zdroje.

Druhou možností použití je přenos až tří logických stavů mezi dvěma moduly, kdy jeden je nakonfigurován jako MASTER a druhý jako SLAVE.

Připojení modulu do aplikace

Na obrázku je znázorněno připojení k desce Arduino UNO a v horní části obrázku blokové schéma propojení dvou aplikací pomocí dvou modulů HC-11. I zde si můžete všimnout, že datové linky TX a RX jsou mezi modulem a aplikací vždy překříženy.

Konfigurace

Modul lze konfigurovat pomocí AT příkazů. Do AT módu lze vstoupit dvěma způsoby. První možností je za běžného provozu přivést na vývod 5, označovaný CON nebo SET, logickou úroveň L. V tomto režimu modul komunikuje rychlostí, kterou má aktuálně nastavenou, a v AT režimu zůstane po dobu, kdy je na vývodu SET logická úroveň L.

Druhou možností je vypnout napájení modulu, přivést na vývod SET logickou úroveň L a znovu zapnout napájení. Tím se modul také dostane do AT módu, ale komunikační rychlost UARTu bude nastavena na 9600 bps bez ohledu na rychlost používanou v běžném provozu. U firmware 1.8 a novějšího se tímto způsobem pouze vstoupí do AT režimu, u verze 1.7 a starší dojde současně k obnově továrního nastavení.

Z toho plyne, že připojením vývodu SET k vlastní aplikaci lze modul za běhu překonfigurovávat podle aktuální potřeby. Pokud vývod SET není nikam připojen, je na něm automaticky logická úroveň H, což odpovídá běžnému provozu.

V AT režimu je potřeba se s modulem spojit pomocí sériového terminálu. Pro aktuální použití je vhodný Sakul Serial Terminal (SST). Po propojení modulu s USB/TTL převodníkem a připojení převodníku k PC je potřeba zjistit COM port, pod kterým se převodník přihlásil do systému.

V ukázce je použit COM port 4, ale každý počítač může mít číslo jiné. Tento port nastavíme v terminálu, rychlost nastavíme typicky na 9600 bps při použití druhého způsobu konfigurace a otevřeme komunikaci. Pro ověření spojení lze odeslat samotný příkaz AT, na který modul odpoví OK, případně příkaz AT+RX, který vypíše aktuální konfiguraci modulu.

Při zadávání AT příkazů je potřeba vložit ukončovací znaky CR a LF. Pokud používáte jiný terminál, zkontrolujte, že má zapnuté automatické vkládání těchto znaků, případně je doplňte ručně.

Jednotlivé AT příkazy

Níže jsou uvedeny nejdůležitější příkazy pro konfiguraci a zprovoznění modulu. Další příkazy najdete v datasheetu modulu.

Režimy FU

FU1	Režim zpětně kompatibilní s firmware 1.7, spotřeba proudu je kolem 3 mA.
FU2	Režim s nízkou spotřebou kolem 80 uA. Má vysokou latenci až 400 ms a podporuje pouze rychlosti 1200, 2400 a 4800 bps. Při tomto nastavení je potřeba hlídat buffer a neodesílat najednou více než 245 bytů.
FU3	Režim s nejnižší latencí kolem 10 ms a nejvyšší spotřebou kolem 25 mA. Podporuje všechny dostupné rychlosti a hodí se pro větší datový tok oběma směry.
FU4	Režim zaměřený na co největší dosah. Čím nižší je přenosová rychlost, tím větší může být dosah, ale roste latence. Při rychlostech pod 9600 bps může latence překročit i 300 ms.

IO režim

Příkazem AT+FCxy lze modul přepnout z datového režimu na přenos logických úrovní. V tomto režimu musí být vždy jeden modul nakonfigurován jako MASTER, jehož porty RX, TX a SET jsou vstupy, a druhý jako SLAVE, jehož porty RX, TX a SET jsou výstupy. Parametr x volí konfiguraci MASTER nebo SLAVE, parametr y určuje, zda má výstup kopírovat vstup FOLLOW, nebo zda se má cyklicky přepínat ON/OFF TURNOVER.

IO režim je podrobně popsán v manuálu včetně ukázkových zapojení. Pokud potřebujeme modul vrátit zpět do datového režimu, je nutné odpojit modul od napájení, spojit vývod SET s GND a zapnout napájení. Tím přejde modul do režimu AT příkazů a příkazem AT+FUx ho lze přepnout zpět do některého z datových režimů, například AT+FU3.

Konfigurace pomocí aplikace

Konfigurace přes terminál může být nepohodlná, proto existuje také možnost použít aplikaci určenou přímo pro konfiguraci tohoto modulu.

Při spuštění aplikace se zvolí COM port, na kterém je modul připojen. Následně lze konfigurovat přenosovou rychlost včetně parity a stop bitů, režim provozu FU, vysílací výkon, kanál a adresu, která daný modul identifikuje. Pro uložení hodnot do modulu slouží tlačítko pro odeslání konfigurace.

Závěrem

Modul HC-11 je výbornou volbou pro přenos dat a díky možnosti režimu IO je vhodný i pro jednoduchá dálková ovládání. Hodí se také pro přenos dat z jedné aplikace do více podřízených aplikací, například do několika displejů. Velkou výhodou je možnost připojit externí anténu do připraveného konektoru přímo na desce modulu.

Na druhou stranu je nutné hlídat parametry, které v modulu měníme, zejména vysílací výkon a kanál. Ty mohou být v České republice legislativně omezené. I tak má modul široké použití v mnoha praktických aplikacích.

Dokumentace

Ke stažení je připraven balík dokumentace k modulu HC-11.

Zajímavé odkazy