PIC16F628 ile 4 kanal alıcı verici RF uygulaması

Bu uygulamanın amacı, basit bir RF alıcı-verici mantığını PIC16F628A ile pratik olarak göstermektir. Devre iki ayrı bölümden oluşur: verici bölümünde anahtar bilgisi okunur ve RF üzerinden gönderilir, alıcı bölümünde ise gelen veri çözülerek ilgili çıkış aktif edilir. Temel anlatım 4 kanal üzerinden yapılmış olsa da, kaynak yorumlarda kod mantığının 8 kanala da uyarlanabildiği özellikle belirtilmiştir.

Not: Bu çizim bir Proteus ISIS simülasyon şeması olduğu için bazı gerçek donanım ayrıntıları sadeleştirilmiştir. Besleme bağlantıları, RF modülünün tam pin yapısı, anten düzeni, bypass kondansatörleri ve uygulamaya göre gerekli koruma elemanları gerçek devrede ayrıca düşünülmelidir.

4 kanal mı 8 kanal mı?

Devre 4 kanal olarak anlatılmıştır. Ancak kullanıcı yorumlarında, yapının aslında 8 kanal çalışmaya da elverişli olduğu ve kanal sayısının giriş/çıkış sayısı ile artırılabileceği açıklanmıştır.

Bu nedenle bu proje en doğru ifadeyle 4 kanal temel örnekten 8 kanala genişletilebilen PIC16F628A tabanlı RF alıcı-verici uygulaması olarak değerlendirilebilir.

Kanal artırma mantığı doğrudan RF modülünden değil, mikrodenetleyicinin kullandığı giriş ve çıkış sayısından gelir. Yani RF kit veri taşıyan bölümken, kaç kanal kullanılacağı esas olarak yazılım ve çıkış yapısı ile belirlenir. Çıkış sayısını artırmak isteyenler için yorumlarda 74HC595 önerisi de geçmektedir.

Devrenin çalışma mantığı

Verici tarafta PIC16F628A, dip switch veya butonlardan aldığı bilgiyi seri veri haline getirip RF verici hibritine yollar.

Alıcı tarafta ikinci PIC16F628A, RF alıcı hibritinden gelen veriyi okuyarak ilgili LED ya da çıkışı sürer.

Kaynak koddaki mantık çok basittir: verici, belirli bir başlık bilgisi ile birlikte PORTB durumunu gönderir; alıcı ise aynı başlığı yakaladıktan sonra gelen veriyi PORTB çıkışına yazar.

Bu yaklaşım, öğretici olması açısından güzeldir. Çünkü kullanıcı yalnızca RF modülünü değil, aynı zamanda veri paketleme, veri alma ve çıkış sürme mantığını da görmüş olur.

Hazır modül seçimi konusunda RF modüller hakkında genel bilgiler içeriği de faydalı olabilir.

Yazılım tarafında dikkat çeken noktalar

Kaynak kodda hem alıcı hem verici için INTRC_OSC_NOCLKOUT seçildiği görülüyor.

Yani bu yapı korunursa PIC16F628A dahili osilatör ile çalışır ve harici kristal zorunlu değildir.

Bu detay önemlidir; çünkü simülasyon şemasında kristal görünmemesi, gerçek devrenin eksik olduğu anlamına gelmez, doğrudan yazılım konfigürasyonu ile ilişkili olabilir.

Bir diğer önemli nokta, verici tarafında buton veya dip switch girişleri için PIC’in dahili pull-up yapısından yararlanılmasıdır.

OPTION_REG=7 ifadesi özellikle vurgulanmıştır. Bu nedenle dışarıdan her anahtar için ayrıca pull-up direnci konulmadan sade bir giriş yapısı elde edilebilir.

Not: Kaynak kod içindeki bazı yorum satırları ile gerçek ayarlar birebir örtüşmeyebilir.

Bu yüzden uygulamada yorum satırından çok, kullanılan konfigürasyon komutları ve PIC derleyici ayarları esas alınmalıdır.

RA0 ve RA1 neden kullanılmış?

Şemaya ve koda bakıldığında RF veri hattının doğrudan PIC16F628A’nın donanımsal RX/TX uçları yerine farklı I/O pinlerine bağlandığı görülüyor.

Bu, ilk bakışta kafa karıştırabilir. Ancak kaynak yorumlarda bu konu sorulmuş ve CMCON=7 ile ilgili pinlerin dijital giriş-çıkış olarak kullanılabildiği belirtilmiştir.

Burada esas amaç, donanımsal USART zorunluluğu olmadan basit seri veri alışverişini doğrudan seçilen pin üzerinden yürütmektir.

Bu yaklaşım her zaman en hızlı çözüm değildir ama basit RF veri taşıma denemeleri için yeterli olabilir. Benzer mantığı farklı projelerde görmek isteyenler için RF uzaktan kumanda uygulamaları da incelenebilir.

Proteus şemasında görünmeyen ama gerçek devrede düşünülmesi gerekenler

• PIC16F628A ve RF alıcı-verici modüller için kararlı +5V besleme gerekir.
• Her PIC’in besleme pinlerine yakın konumda 100nF bypass kondansatörü eklemek iyi olur.
• RF modülün veri pini, besleme pini ve GND bağlantısı kullanılan hibritin gerçek pin dizilimine göre bağlanmalıdır.
• Menzil yalnızca yazılım ile değil; modül kalitesi, anten yapısı, besleme temizliği ve ortam gürültüsü ile de doğrudan ilgilidir.
• Simülasyonda görünen mantık doğru olsa bile, gerçek kartta topraklama ve besleme düzeni ihmal edilirse kararsız çalışma görülebilir.

Menzil ve uygulama sınırları

Kaynak açıklamaya göre devre açık alanda yaklaşık 150 metre, kapalı alanda ise yaklaşık 50 metre sorunsuz denenmiştir.

Bu değerler laboratuvar şartı değil, pratik gözlem olarak değerlendirilmelidir.

Kullanılan RF hibritin frekansı, çıkış gücü, besleme düzeni ve anten yapısı menzili ciddi biçimde etkiler.

Not: Yorumlarda 433 MHz hazır RF kitlerle çalışılabildiği ve örnek olarak ATX34/ARX34 benzeri modüllerin adı geçtiği görülüyor.

Ancak ana simülasyon şemasında kesin modül modeli verilmediği için uygulamada kullanılacak alıcı-verici kitin veri pini seviyesi ve besleme uyumu ayrıca kontrol edilmelidir.

Malzeme mantığı ve genişletme yapısı

Temel örnekte iki adet PIC16F628A, kanal sayısı kadar LED, kanal sayısı kadar buton veya dip switch ve hazır RF alıcı-verici hibriti kullanılır.

Kanal sayısı arttırılmak istenirse giriş ve çıkış sayısı da aynı mantıkla artırılmalıdır.

Bu yüzden aynı yapı 4 kanal, 8 kanal hatta daha fazla kanal için yeniden düzenlenebilir.

Daha gelişmiş bir uzaktan kontrol mantığı görmek isteyenler için 8 kanallı uzaktan kontrol örnekleri de fikir verebilir.

Uygulama açısından dikkat edilmesi gerekenler

• Alıcı ve verici aynı beslemede çalışıyor ama farklı beslemelerde sorun çıkarıyorsa önce ortak topraklama mantığı, regülasyon kalitesi ve RF modül besleme temizliği kontrol edilmelidir.
• Başlangıçta LED’lerin yanık gelmesi, çıkışların aktif seviye mantığı ile ilgilidir. Uygulamaya göre LED bağlantı yönü veya lojik terslenebilir.
• RF hibrit yalnızca veri taşır; kanal sayısını belirleyen şey yazılım ve I/O yapısıdır.
• modedefs.bas özel proje dosyası değil, PicBasic içindeki seri haberleşme tanımlarını kullanan standart kütüphane mantığındadır.

Bu proje, PIC16F628A ile temel RF veri gönderme ve alma mantığını öğretmek için hazırlanmış sade ama faydalı bir uygulamadır.

Kaynak anlatım 4 kanal üzerinden yapılmış olsa da, yorumlar ve güncel simülasyon görseli yapının 8 kanala genişletilebildiğini göstermektedir.

En güçlü tarafı, karmaşık protokoller yerine doğrudan anlaşılır bir veri akışı sunmasıdır. En zayıf tarafı ise Proteus şemasının gerçek uygulamadaki tüm donanım ayrıntılarını göstermemesidir.

Bu yüzden projeyi gerçek kartta kurarken besleme, RF modül pinleri, anten, filtreleme ve çıkış lojik seviyesi ayrıca gözden geçirilmelidir.

PIC16F628 ile 4 kanal alıcı veri RF uygulamasına ait picbasic pro kod dosyaları ve proteus isis simülasyon dosyaları;