Interfície del mòdul Xbee amb arduino

En tutorials anteriors hem conegut el protocol ZigBee i la seva arquitectura, i també hem conegut la comunicació sense fils entre dos mòduls Xbee. Ara en aquest tutorial farem una interfície del mòdul XBee amb la placa Arduino Uno. El XBee connectat amb la placa Arduino actuarà com a receptor i es comunicarà sense fils amb un altre mòdul XBee que es connecta en sèrie amb el portàtil mitjançant una placa Explorer. Així doncs, explorem més la comunicació sense fils Arduino mitjançant XBee.

Requisits de maquinari

1. 1 x Arduino Uno
2. 2 x mòduls XBee Pro S2C (es pot utilitzar qualsevol altre model)
3. 1 x tauler explorador Xbee (opcional)
4. 1 x tauler Xbee Breakout (opcional)
5. Cables USB
6. LEDs

Configuració dels mòduls XBee mitjançant XCTU

Com hem après en tutorials anteriors, el mòdul XBee pot actuar com a coordinador, enrutador o dispositiu final, però cal configurar-lo per funcionar en el mode desitjat. Per tant, abans d’utilitzar els mòduls XBee amb Arduino, hem de configurar aquests mòduls mitjançant el programari XCTU.

Per connectar el mòdul XBee amb el portàtil, s’utilitza un convertidor USB a sèrie o una placa exploradora dissenyada específicament. Simplement connecteu el mòdul XBee a la placa Explorer i connecteu-lo a l'ordinador portàtil mitjançant un cable USB.

Si no teniu cap convertidor ni cap placa exploradora, es pot utilitzar una placa Arduino com a dispositiu USB a sèrie que es pugui comunicar fàcilment amb el XBee i el portàtil. Simplement pengeu un esbós en blanc a la placa Arduino i ara es pot comportar com un convertidor USB a sèrie.

Les connexions per a la interfície del mòdul ZigBee amb Arduino es mostren al diagrama del circuit.

Connexions:

1. Tx (pin2) de XBee -> Tx de la placa Arduino
2. Rx (pin3) de Xbee -> Rx de la placa Arduino
3. Gnd (pin10) de Xbee -> GND de la placa Arduino
4. Vcc (Pin1) de Xbee -> 3.3v de la placa Arduino

Aquí, en aquest tutorial, s’utilitza una placa Explorer per configurar els mòduls XBee.

Baixeu-vos el programari XCTU des d’aquest enllaç i instal·leu-lo. Després de descarregar i instal·lar el programari XCTU, obriu-lo i assegureu-vos que el mòdul XBee està connectat correctament. Comproveu el port COM de la placa Arduino al gestor de dispositius.

Pas 1: - Feu clic al botó de cerca. Això us mostrarà tots els dispositius RF connectats amb el vostre ordinador portàtil. En el nostre cas, només mostrarà un mòdul XBee.

Pas 2: - Seleccioneu el port sèrie de la placa Explorer / placa Arduino i feu clic a Següent.

Pas 3: - A la finestra següent, configureu els paràmetres del port USB tal com es mostra a continuació i feu clic a Finalitza.

Pas 4: - Seleccioneu el dispositiu Descobert i feu clic a Afegeix el dispositiu seleccionat . Aquest procés afegirà el vostre mòdul XBee al tauler de control XCTU.

Pas 5: - Ara podeu configurar el mòdul XBee en aquesta finestra. Utilitzeu ordres AT o introduïu les dades manualment. Com podeu veure, hi ha R que apareix al tauler esquerre, cosa que significa que Xbee està en mode enrutador. Hem de convertir-lo en coordinador de la part del transmissor.

Primer, actualitzeu el firmware fent clic a Actualitza el firmware.

Pas 6: - Trieu la família de productes del dispositiu que estarà disponible a la part posterior del mòdul XBee. Seleccioneu el conjunt de funcions i la versió del firmware tal com es ressalta a continuació i feu clic a Actualitza.

Pas 7: - Ara heu de proporcionar dades d'identificació, MY i DL per establir connexió amb altres XBee. L'ID es manté igual per als dos mòduls. Només l'intercanvi de dades MY i DL és a dir, MY per al receptor XBee es converteix en DL del transmissor XBee (coordinador) i DL per al receptor XBee es converteix en MY del transmissor XBee. Feu CE com a coordinador i, a continuació, premeu el botó Escriu. Com es mostra a continuació.

	ATDL	AL MEU
Coordinador de XBee 1
Dispositiu final XBee 2

Pas 8: - Després d’escriure les dades anteriors a la part del transmissor, endolleu-les de la placa exploradora i connecteu-les al segon mòdul XBee. Repetiu el mateix procés que l'anterior. Els canvis només són DL, MY i CE. Com farem el segon XBee com a dispositiu final, de manera que al menú desplegable CE, seleccioneu el dispositiu final i premeu el botó Escriu.

Pas 9: - Ara, els nostres mòduls XBee estan preparats per a la interfície amb la placa Arduino. Anem a connectar el transmissor a la XBee i el receptor portàtil XBee amb la placa Arduino. A continuació, doneu ordres a la part del receptor mitjançant un ordinador portàtil.

Diagrama de circuits per a la part del receptor:

Connexions:

1. Tx (pin2) de XBee -> Rx de la placa Arduino
2. Rx (pin3) de Xbee -> Tx de la placa Arduino
3. Gnd (pin10) de Xbee -> GND de la placa Arduino
4. Vcc (Pin1) de Xbee -> 3.3v de la placa Arduino

Si utilitzeu la placa Arduino per connectar el transmissor ZigBee amb el portàtil, les connexions seran les mateixes que per a la programació del ZigBee.

Programació i proves de comunicació XBee mitjançant Arduino

Ara, escriurem un codi perquè el receptor Arduino engegui el LED cada vegada que la part del receptor rep 'a' i parpellejarà el LED sempre que rebi 'b', per a la resta de caràcters el LED continuarà apagat.

El codi és senzill i fàcil d’entendre. Simplement comprovarem els caràcters entrants mitjançant la funció Serial.available () i emmagatzemarem aquest caràcter en una variable mitjançant Serial.read (); funcionar i fer-lo coincidir amb 'a' i 'b'. Si la coincidència és correcta, realitzeu la tasca especificada a la condició. Al final es dóna el codi complet de la peça Receptor. Pengeu el codi a la part del receptor Arduino. Traieu els cables Tx i Rx de XBee abans de penjar-los.

Ara, tots ens posem a provar el nostre transmissor i receptor. Per donar ordres a la part del transmissor, utilitzarem el terminal de consola de XCTU. Feu clic a la icona de la consola a prop de l'opció de configuració. A continuació, feu clic al botó Obre per connectar l'XBee al portàtil.

Introduïu "a" al registre de la consola. Veureu que el LED s’encendrà durant 2 segons i, després d’això, introduïu "b" per fer parpellejar el led durant 5 vegades.

També podeu connectar l’emissor XBee a la placa Arduino, només heu de canviar una mica el codi del receptor. En lloc de la funció Serial.read (), utilitzeu la funció Serial.println () per enviar els caràcters.

Consulteu el vídeo de demostració que es mostra a continuació.

Aquesta configuració de XBee-Arduino es pot utilitzar per crear moltes aplicacions sense fils útils com el sistema domòtic, la sala de xat, etc.