Guia básico dos Módulos TX / RX – RF 433MHZ

Esses são os tópicos do  Guia básico dos Módulos TX / RX – RF 433MHZ :

 

Introdução

Esse conjunto de Módulos de transmissão(TX) e recepção(RX) de RF 433 MHz serve para o envio de dados digitais entre dois Arduinos (ou outro tipo de Microcontrolador). A comunicação é unidirecional , isto é, os dados são enviados pelo transmissor e recebidos pelo receptor.

A tipo de modulação da portadora de Radio frequência é o ASK (amplitude shift keying) – modulação por chaveamento de amplitude. Isto é, quando existe o Bit 1  a portadora transmite o sinal de 433 MHz. Quando o Bit é zero, nenhum sinal é transmitido.

Referência : Modulação ASK

Essas são algumas aplicações para esses módulos RF 433 MHz :

  • transmissão de dados à curta distância,
  • controle remoto,
  • automação residencial,
  • sistema de segurança – Alarme,
  • Registro remoto de dados (Log).

 

Pinagem dos Módulos TX /RX de 433 MHz :

Módulo transmissor 433 MHz e Módulo Receptor 433 MHz

Modulo Transmissor – pinagem:

  1. Data – pino de transmissão de dados
  2. VCC – pino de alimentação : 3 a 12 V
  3. GND – terra

Módulo Receptor – pinagem :

  1. VCC – pino de alimentação : 5V
  2. Data – pino de recepção de dados
  3. Data – idem – conectado ao pino 2
  4. GND – terra

 

Especificações dos Módulos TX /RX de 433 MHz :

Módulo Transmissor 433 MHz (FS1000A) :

  • Tensão de operação :  3 a 12 V
  • Frequencia de operação : 433,92 MHz
  • Corrente de operação : 20 a 28 mA
  • Potência de saída :  10mW
  • Taxa de transferência  < 4Kbps
  • Alcance da transmissão < 100 m (com antena, sem obstáculos)
  • Antena externa : fio com 17,3 cm

Circuito do Transmissor 433 MHz

Módulo Receptor 433 MHz (XY-MK-5V) :

  • Tensão de operação :  5 V (somente)
  • Frequencia de operação : 433,92 MHz
  • Corrente de operação : 4 mA
  • Sensibilidade de recepção : -105DB
  • Antena externa : fio com 17,3 cm

Circuito do Receptor 433 MHz

 

Sobre as Antenas dos Módulos TX e RX :

Para um perfeito funcionamento dos módulos de RF 433 MHz, é necessário a instalação das antenas tanto no transmissor quanto no receptor.  Sabendo-se que a frequência da portadora é de 433,92 MHz e a velocidade da onda eletromagnética no espaço é de 3 x 108 m/s , o comprimento de onda é :

 λ = v/f = 300.000.000 / 433.920.000 = 0,69 metros 

Usando uma antena com 1/4 do comprimento de onda :

D = 0,69 m / 4  = 17,28 cm 

Portanto solde fios rígidos de aproximadamente 17,3 cm nos locais indicados na foto dos módulos. Uma antena para o transmissor e outra para o receptor, ambas com o mesmo tamanho.

 

Transmitindo dados entre dois Arduinos :

Os primeiros tutoriais que descobri na WEB sobre o uso desses módulos TX/RX RF 433 MHz , usavam a biblioteca VirtualWire. Mas no site do idealizador dessa Biblioteca, ele indica outra biblioteca mais recente – a RadioHead, que permite o uso de vários tipos de módulos de comunicação.  Apesar dela ser antiga também, a ADAFRUIT inseriu-a no seu repositório do GITHUB.

Biblioteca RadioHead / Adafruit

Para instalar a Biblioteca RadioHead:

  • Baixe o arquivo ZIP RadioHead-master
  • Na Arduino IDE, clique em    Sketch > Adicionar Biblioteca > Incluir Biblioteca.zip
  • Adicione o arquivo zipado da biblioteca
  • Feche e abra novamente a Arduino IDE, para ativar a biblioteca.

Bem interessante essa biblioteca, e funcionou perfeitamente nos meus testes. Ela poderá ser adaptada para a sua aplicação, enviando dados entre dois Arduinos. Usando os módulos com antenas, o alcance poderá ser expressivo. Lembrando que quanto maior a tensão de alimentação do módulo transmissor, maior será a potência de RF a ser transmitida e portanto maior alcance (limite : 12V).

Como visto nas especificações do módulo TX, a taxa de transmissão de dados é relativamente baixa (< 4000 bps). Mas para aplicações como o envio de dados de um sensor, por exemplo, essa biblioteca poderá ser usada.

Montagem do Módulo Transmissor RF 433 MHz:

Módulo Transmissor RF 433 Mhz

Obs : O Módulo Transmissor pode ser montado com um Arduino Uno ou Mega. A alimentação do módulo Transmissor poderá ser de até 12V, para um maior alcance. Conecte o pino D12 do Arduino no pino DATA do Módulo Transmissor.

Esse é o Sketch para ser gravado no Arduino conectado ao Módulo  Transmissor. Uma mensagem de teste será enviada à cada meio segundo.

RF433askTX.ino

 

Montagem do Módulo Receptor RF 433 MHz:

Módulo Receptor 433 MHz

Obs : O Módulo Receptor pode ser montado com um Arduino Uno ou Mega. Conecte o pino D11 do Arduino no pino DATA do Módulo Receptor.

Esse é o Sketch para ser gravado no Arduino conectado ao Módulo  Receptor. Uma mensagem de teste será recebida à cada meio segundo. Durante os testes iniciais, coloque o transmissor perto do Receptor. Depois faça o teste distante um do outro. Obstáculos como paredes maciças, portões metálicos poderão prejudicar a recepção. Uma transmissão ao ar livre poderá ter um alcance bem maior.

RF433askRX.ino

Essa é a tela da Console Serial da IDE do Arduino Receptor (9600 bps), com as mensagens recebidas :

 

Referências de projetos interessantes com os Módulos de RF 433 MHz :

Desvendando o controle remoto RF

Decodificador para o Encoder HT6P20B com Arduino

 

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Gustavo Murta
Gustavo Murta
Consultor e Projetista de Sistemas Embarcados. Técnico em eletrônica, formado em Curso superior de TPD, pós-graduado em Marketing. Trabalhou por muitos anos na IBM na área de manutenção de computadores de grande porte. Aposentou-se, podendo curtir o que mais gosta : estudar e ensinar Tecnologia. Hobista em eletrônica desde 1976. Gosta muito de Fotografia e Observação de aves.