Qu'est-ce qu'une passerelle de communication sans fil ?
Une passerelle de communication sans fil est une passerelle qui utilise la technologie sans fil pour la transmission. Elle est largement utilisée dans la surveillance des véhicules, la télécommande, la télémétrie, les petits réseaux sans fil, le relevé sans fil des compteurs, les systèmes de contrôle d'accès, la radiomessagerie communautaire, les systèmes industriels de collecte de données, les étiquettes sans fil et l'identification. Identification, cartes à puce RF sans contact, petits terminaux de données sans fil, systèmes de sécurité incendie, systèmes de télécommande sans fil, réseaux de signaux biologiques, surveillance hydrologique et météorologique, commande de robots, communication de données sans fil RS-232, communication de données sans fil RS-485/RS-422, audio numérique, transmission d’images numériques, etc. La passerelle se compose principalement d’un émetteur, d’un récepteur et d’un contrôleur.
Types de passerelles de communication sans fil
Les passerelles de communication sans fil couramment disponibles sur le marché se répartissent en plusieurs catégories :
1. Passerelle de transmission de données sans fil. Les fabricants de ce type de passerelle ont déjà mis au point un micro-ordinateur monopuce et développé le logiciel de la partie communication sans fil. Elle permet d'envoyer et de recevoir directement des données via le port série. Elle est simple à utiliser, mais son coût est relativement élevé.
2. La passerelle de transmission-réception sans fil gère généralement les données de transmission-réception sans fil via un microcontrôleur, le plus souvent selon les modes de modulation FSK ou GFSK.
3. La passerelle superhétérodyne ASK est principalement utilisée pour le contrôle à distance simple et la transmission de données.
Points à retenir concernant les passerelles de communication sans fil
La passerelle de communication sans fil doit recourir à la modulation du signal pour fonctionner correctement. Une autre fonction importante de la passerelle de communication sans fil consiste à coopérer avec le microcontrôleur pour assurer la transmission des données. À ce stade, certaines compétences sont requises :
1. Une vitesse de communication raisonnable
Le débit maximal de transmission de la passerelle de données est de 9,6 kbps, mais il est généralement maintenu autour de 2,5 kbps. Un débit trop élevé réduit la sensibilité de réception, augmente le taux d'erreurs sur les bits et peut même entraîner un dysfonctionnement complet du système.
2. Modèle de code d'information raisonnable
Lorsque les microcontrôleurs et les passerelles fonctionnent, ils définissent généralement leurs propres protocoles de transmission. Quelle que soit la méthode de modulation utilisée, le format du code d'information à transmettre revêt une grande importance, car il influe directement sur la fiabilité de l'envoi et de la réception des données.
Plan de recommandations concernant les modèles de groupes de codes
Pour la trame de données du code de synchronisation de la préambule, la longueur de la préambule doit être importante, soit 10 ms, afin d’éviter le bruit de fond, car le premier bit de données reçu par la passerelle réceptrice est facilement perturbé (c’est-à-dire par des interférences de niveau zéro), ce qui entraîne des erreurs dans les données reçues. Par conséquent, l’utilisation d’un codage et d’un décodage par le processeur (CPU) permet d’ajouter des caractères aléatoires avant les bits d’identification des données afin de supprimer les interférences de niveau zéro. Les codes de synchronisation servent principalement à distinguer le préambule des données. Ils présentent certaines caractéristiques permettant au logiciel d’identifier le code de synchronisation à l’aide d’un algorithme spécifique et de se préparer à recevoir les données.
Les trames de données ne doivent pas utiliser de codes sans retour à zéro, et encore moins de « long 0 » et de « long ».
1. Choisissez le codage Manchester ou le code POCSAG, etc.
3. Interférences du microcontrôleur sur la passerelle de réception
Lorsque le microcontrôleur simule le code 2262, tout se passe généralement normalement. En revanche, lorsqu’il simule le décodage du code 2272, on constate souvent que la portée de la télécommande est considérablement réduite. Cela s’explique par le fait que la multiplication de la fréquence d’horloge du microcontrôleur provoque des interférences au niveau de la passerelle de réception. Les interférences électromagnétiques des microcontrôleurs de la série 51 sont relativement importantes, tandis que celles du 2051 sont légèrement moins importantes. En ce qui concerne la série PIC, dont les interférences sont encore plus faibles, il convient d’utiliser certaines méthodes anti-interférences pour réduire ces perturbations. Par exemple, l’ordinateur monopuce et le circuit de récupération de la télécommande sont alimentés respectivement par deux sources d’alimentation de 5 volts, tandis que la carte de récupération est alimentée par un 78L05. La zone d’horloge de l’ordinateur monopuce est éloignée de la passerelle de récupération, ce qui réduit la fréquence de fonctionnement de l’ordinateur monopuce et permet d’ajouter un blindage entre les deux.
Lorsque la passerelle de communication sans fil est connectée au microcontrôleur de la série 51, il est recommandé de mettre en place un circuit d’isolation, ce qui permet de mieux empêcher les interférences électromagnétiques du microcontrôleur vers la passerelle réceptrice. Lorsqu’elle est en fonctionnement, la passerelle de communication sans fil émet généralement des impulsions de niveau haut, et non des niveaux de courant continu ; elle ne peut donc pas être testée à l’aide d’un multimètre. Lors du débogage, une diode électroluminescente peut être connectée en série avec une résistance de 3K afin de surveiller l’état de sortie de la passerelle. Lors de l’utilisation de passerelles de données sans fil et de puces codec spécialisées telles que les PT2262/PT2272, le raccordement est très simple et ne nécessite qu’une connexion directe. La distance de transmission est optimale et peut généralement dépasser 600 mètres. En cas d’utilisation conjointe avec un microcontrôleur ou un micro-ordinateur, le microcontrôleur peut être affecté. Il se peut que l’horloge du micro-ordinateur soit perturbée, ce qui entraîne une réduction significative de la distance de transmission. En général, la distance effective est inférieure à 200 mètres. Mots-clés : terminal de mesure et de contrôle à distance
