Лазерная связь между двумя Arduino кодом Морзе

0 1611
0

Почему лазерный луч, а не радиосвязь? Ради фана. С целью обеспечения секретности, радиопередачи перехватывают все кому не лень, а перехватывать вспышки света не догадаются, к тому же нужно встать в направлении передачи луча. Возможно использовать там, где радиосвязь невозможна из-за сильных помех.
Для эксперимента нам потребуется:
2 Arduino;1 Фоторезистор (или LDR) VT90N — компонент, меняющий сопротивление в зависимости от количества света падающего на него. В полной темноте он имеет максимальное сопротивление в сотни килоом, а по мере роста освещённости сопротивление уменьшается до десятков килоом. (на фото 1 модуль KY-008)
 
 
 
 
 
 

 

Лазерная связь между двумя Arduino кодом Морзе

2 сопротивления: 220 Ом для передатчика,10 кОм для приемника.

Передатчик
Передатчик подключается как самая простая схема в Ардуине (Blink), можно поморгать код Морзе и обычным светодиодом, но на небольшое расстояние, для передачи на метровые расстояния придется воспользоваться лазером. Лазер можно взять или из лазерной указки или купить в магазине специальный модуль для Ардуино с 3 контактами:

 

 Схема подключения лазера к Ардуино:

 

Лазерная связь между двумя Arduino кодом Морзе

 

 

 

 Так как KY-008 part не нашлась в fritzing на схеме пришлось использовать RGB светодиод, подписав ноги S и "-", S пин подключаем к 13 ноге, минус к GND (земле).

Для передачи данных воспользуемся кодом Морзе — способ представления букв алфавита последовательностью длинных («тире») и коротких («точка») сигналов. Конечно, при передаче кодом Морзе нет коррекции ошибок, но для тестовой передачи можно обойтись и без нее. Так как мы все равно знаем последовательность передаваемых символов.

В коде скетча указываем на каком контакте будет подаваться морзянка, 13 нога (как для большинства blink.ino скетчей моргания светодиодом), второй параметр отвечает за скорость передачи (24 слов в минуту), 3 параметр 1 для beep звукового сигнала и 0 для PTT (переключение пина в HIGH и LOW). Если заглянуть в код Morse.cpp то увидим что для третьего параметра 1 – beep используется как аналоговый выход запись на пин:

analogWrite(_pin, 128);
delay(_dashlen);
analogWrite(_pin, 0);
delay(_dotlen);
а для 0 – используется как цифровой выход
digitalWrite(_pin, HIGH);
delay(_dashlen);
digitalWrite(_pin, LOW);
delay(_dotlen);

В нашем случае используем код: Morse morse(13, 24, 0);

Для работы скетча необходима библиотекой morze.zip автора Erik Linder. Скетч передатчика простой:

скетч передатчика// Author Erik Linder// Released 2011 under GNU GPLv3//// Usage: morse(
, , )// sendmsg( "" )//#include // Use pin 13 (built-in LED of Arduino 2009)Morse morse(13, 24, 1);void setup(){}void loop(){ morse.sendmsg("HELLO WORLD!"); delay (2000);}

Заливаем скетч, система готова к передаче данных.

Приемник
Собираем схему приемника, ничего сложного, фоторезистор одна нога с 5V вторая нога аналоговый порт A0, резистор 10 кОм — одна нога GND («земля»), вторая нога A0:

 

Лазерная связь между двумя Arduino кодом Морзе

 скетч приемникаint LDR_Pin = A0; //analog pin 0int led = 13;// 10k between GND and A0// LDR between 5V and A0#define MORSE_EMPTY 0// Этими символами мы будем обозначать точки и тире.#define MORSE_DOT '*'#define MORSE_DOT2 '+'#define MORSE_TIRE '-'// Максимальная длина символа азбуки Морзе (в точках и тире)#define MAX_MORSE_SYMBOL_LENGTH 8char* morseSymbol[MAX_MORSE_SYMBOL_LENGTH];unsigned int morseSymbolLen;char* newMorseSignal; // Новый введенный сигнал - точка или тире.// Таблица кодов Морзе. N-ный элемент кода соответствует n-ному символу раскладки. char* code[] = { "*-","-***","*--","--*","-**","*","***-","--**","**","*---", "-*-","*-**","--","-*","---","*--*","*-*","***","-","**-", "**-*","****","-*-*","---*","----","--*-","-*--","-**-","**-**","**--", "*-*-", "*----","**---","***--","****-","*****","-****","--***","---**","----*","-----", "......","*-*-*-","---***","-*-*-","-*--*-","*----*","*-**-*","-****-","-**-*","**--**","--**--", "-***-","********","*--*-*","**-*-", ""};// Кириллическая раскладка.char* layoutCyrillic[] = { "а","б","в","г","д","е","ж","з","и","й", "к","л","м","н","о","п","р","с","т","у", "ф","х","ц","ч","ш","щ","ы","ь","э","ю", "я", "1","2","3","4","5","6","7","8","9","0", ".",",",":",";","(","\'","\"","-","/","?","!", " *DELIMITER* "," *ERR* ","@"," *END* ", "" };// Латинская раскладка.char* layoutLatin[] = { "a","b","w","g","d","e","v","z","i","j", "k","l","m","n","o","p","r","s","t","u", "f","h","c","o","ch","q","y","x","e","u", "a", "1","2","3","4","5","6","7","8","9","0", ".",",",":",";","(","\'","\"","-","/","?","!", " *DELIMITER* "," *ERR* ","@"," *END* ", ""};char** currentLayout;char** newLayout;void setup(){ Serial.begin(9600); pinMode(led, OUTPUT); morseSymbolLen = 0; newMorseSignal = MORSE_EMPTY; }int counter_high = 0;int counter_low = 0;int i;void loop(){ int LDRReading = analogRead(LDR_Pin); if (LDRReading >= 800){ counter_high++ ; if ( counter_low > 0 ){ // Serial.print("Low\t"); // Serial.print(counter_low);// Serial.print("\n"); } if ( counter_low > 1200) { // for (i = 0; i 0 ){// Serial.print("High\t"); // Serial.print(counter_high); } if ( (counter_high 350)){// Serial.print(counter_high); Serial.print("."); newMorseSignal="*"; morseSymbol[morseSymbolLen++] = newMorseSignal; // currentLayout[morseSymbolLen]="."; // morseSymbolLen=morseSymbolLen+1; } if ( counter_high > 1200 ){ // Serial.print(counter_high); Serial.print("-"); newMorseSignal="-"; morseSymbol[morseSymbolLen++] = newMorseSignal; // currentLayout[morseSymbolLen]="-"; // morseSymbolLen=morseSymbolLen+1; } counter_high=0; digitalWrite(led, LOW); } }void sendMorseSymbol() { boolean est; int i, j; est=-1; if (morseSymbolLen < 1) { return; } Serial.print(morseSymbolLen); // Символ из таблицы кодов Морзе соответствует введенному символу. //

Отправим символ на компьютер. String str1; String strm; str1=""; for (i=0;i

Для экрана SDA подключаем ногу arduino UNO A5, SCL – A4, VCC экрана к 5V, GND к GND:

Лазерная связь между двумя Arduino кодом Морзе

Добавляем в скетче приемника receiver.ino строки отвечающие за вывод на 2 строчный LCD экран. Можно теперь уйти в поле с компактным приемником и прочитать сообщение прямо с LCD экрана.
скетч приемника с LCD экраном#include #include #include // Define I2C A
DDRess where the PCF8574* is#define I2C_ADDR 0x27 // Define LCD Pins#define BACKLIGHT_PIN 3#define En_pin 2#define Rw_pin 1#define Rs_pin 0#define D4_pin 4#define D5_pin 5#define D6_pin 6#define D7_pin 7 // Initialize LiquadCrystal with pin setupLiquidCrystal_I2C lcd(I2C_ADDR,En_pin,Rw_pin,Rs_pin,D4_pin,D5_pin,D6_pin,D7_pin); int pos_lcd,pos_lcd2;int LDR_Pin = A0; //analog pin 0int led = 13;// 10k between GND and A0// LDR between 5V and A0// настроить чувствительность фотоэлемента#define LEVEL_LDR 800#define MORSE_EMPTY 0// Этими символами мы будем обозначать точки и тире.#define MORSE_DOT '*'#define MORSE_DASH '-' //Длина точки и тире для 24 слов в минуту (wpm) = 150 мс и 700 мс, // Для 12 wpm = 700 и 1200#define MORSE_TIME_DOT 150#define MORSE_TIME_DASH 700// Максимальная длина символа азбуки Морзе (в точках и тире)#define MAX_MORSE_SYMBOL_LENGTH 8char* morseSymbol[MAX_MORSE_SYMBOL_LENGTH];unsigned int morseSymbolLen;char* newMorseSignal; // Новый введенный сигнал - точка или тире.// Таблица кодов Морзе. N-ный элемент кода соответствует n-ному символу раскладки.char* code[] = { "*-","-***","*--","--*","-**","*","***-","--**","**","*---", "-*-","*-**","--","-*","---","*--*","*-*","***","-","**-", "**-*","****","-*-*","---*","----","--*-","-*--","-**-","**-**","**--", "*-*-", "*----","**---","***--","****-","*****","-****","--***","---**","----*","-----", "......","*-*-*-","---***","-*-*-","-*--*-","*----*","*-**-*","-****-","-**-*","**--**","--**--", "-***-","********","*--*-*","**-*-", ""};// Кириллическая раскладка.char* layoutCyrillic[] = { "а","б","в","г","д","е","ж","з","и","й", "к","л","м","н","о","п","р","с","т","у", "ф","х","ц","ч","ш","щ","ы","ь","э","ю", "я", "1","2","3","4","5","6","7","8","9","0", ".",",",":",";","(","\'","\"","-","/","?","!", " *DELIMITER* "," *ERR* ","@"," *END* ", "" };// Латинская раскладка.char* layoutLatin[] = { "a","b","w","g","d","e","v","z","i","j", "k","l","m","n","o","p","r","s","t","u", "f","h","c","o","ch","q","y","x","e","u", "a", "1","2","3","4","5","6","7","8","9","0", ".",",",":",";","(","\'","\"","-","/","?","!", " *DELIMITER* "," *ERR* ","@"," *END* ", ""};void setup(){ Serial.begin(9600); pos_lcd=0; lcd.begin (16,2); // Switch on the backlight lcd.setBacklightPin(BACKLIGHT_PIN,POSITIVE); lcd.setBacklight(HIGH); // Reset cursor to home lcd.home (); // Print Hello World // lcd.print("GOTOV priem"); pinMode(led, OUTPUT); morseSymbolLen = 0; newMorseSignal = MORSE_EMPTY; }int counter_high = 0;int counter_low = 0;int i;void loop(){ int LDRReading = analogRead(LDR_Pin); if (LDRReading >= LEVEL_LDR){ counter_high++ ; if ( counter_low > MORSE_TIME_DASH) { sendMorseSymbol(); morseSymbolLen=0; } counter_low=0; digitalWrite(led, HIGH); } else { counter_low++; if ( (counter_high MORSE_TIME_DOT)){ Serial.print("."); newMorseSignal="*"; morseSymbol[morseSymbolLen++] = newMorseSignal; } if ( counter_high > MORSE_TIME_DASH ){ Serial.print("-"); newMorseSignal="-"; morseSymbol[morseSymbolLen++] = newMorseSignal; } counter_high=0; digitalWrite(led, LOW); } }void sendMorseSymbol() { boolean est; int i, j; est=-1; if (morseSymbolLen < 1) { return; } // Символ из таблицы кодов Морзе соответствует введенному символу. // Отправим символ на компьютер. String str1; str1=""; for (i=0;i32) { lcd.clear(); pos_lcd=0; } lcd.print(layoutLatin[i]); lcd.setBacklight(HIGH); // Backlight on } morseSymbolLen = 0; return; }


Итоги
Данный способ передачи успешно работал у меня как и в комнате вечером на расстоянии 0,5–3 метра, так и вечером на улице на расстоянии 7–14 м. Большие расстояния пока не были опробованы. Передача днем потребует светозащищенной трубы чтобы на фотоэлемент не падал солнечный и дневной свет, а только свет от лазера или нужно поиграться параметром LEVEL_LDR отвечающий за чувствительность к свету в скетче приемника.
 



 

 

 


Источник | Опубликовал: RD3AVG


и поделитесь с друзьями в соц сетях:


Добавить комментарий

Похожие новости