Разработка устройства связи и обработки информации на основе радиомодуля NRF 24

1. Разработка устройства связи и обработки информации на основе радиомодуля NRF24

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Выпускная квалификационная работа
Разработка устройства связи и
обработки информации на
основе радиомодуля NRF24
ФИО: Ильин Константин Алексеевич
Группа: РТ-21МО
Научный руководитель: Приоров Андрей Леонидович
Ярославль 2021

2. Актуальность

Создание компактного и удобного устройства для обеспечения
радиосвязи, передачи данных на расстояние и в том числе для
управления группой роботов.
2

3. Цель работы

Разработать компактное устройство связи и обработки
информации на основе радиомодуля NRF24, печатная плата
которого не будет содержать проводов, а само устройство будет
снабжено разъёмом USB и выполнено в виде флеш-накопителя.
3

4. Задачи

1. Ознакомиться с устройствами Arduino;
2. Собрать прототип устройства связи;
3. Разработать устройство связи и обработки информации на
основе радиомодуля NRF24;
4. Проверить работоспособность устройства связи.
4

5. Ознакомление с устройствами Arduino

5

6. Радиомодуль NRF24L01+ с усилителем

Несущая частота: 2.4 ГГц
Рабочее напряжение: от 3.3 до 3.6 В
Выходная мощность: 22 дБм
Дальность передачи, заявленная
производителем, - до 1000 м в
прямой видимости
• Скорость передачи: 250 Кбит/с,
1 Мбит/с, 2 Мбит/с
• Количество каналов: 126
6

7. Недостатки радиомодуля

7

8. Прототип устройства связи

8

9. Прототип устройства связи

9

10. Принципиальная схема устройства связи

10

11. Печатная плата устройства со встроенной антенной

11

12. Печатная плата устройства с внешней антенной

12

13. Образцы устройства связи

13

14. Проверка работоспособности

14

15. Проверка работы устройств на расстоянии

Передатчик
Приёмник
Количество принятых
Отклонение
пакетов, %
Эталонный ПУ
Эталонный ПБУ
100
Нет
Образец №1
Эталонный ПБУ
От 80 до 100
Наблюдается
Образец №2
Эталонный ПБУ
От 80 до 100
Наблюдается
Образец №1
Эталонный ПУ
100
Нет
Образец №2
Эталонный ПУ
100
Нет
Эталонный ПУ
Образец №1
От 80 до 90
Нет
Эталонный ПУ
Образец №2
От 80 до 90
Нет
15

16. Определение высоты над уровнем моря

где p – давление на высоте
проведения измерения,
p0 – давление для среднего
состояния атмосферы на
уровне моря при
температуре 288.15 К и
равное 1013.25 гПа.
16

17. Определение высоты над уровнем моря

17

18. Вывод

Разработано устройство связи и обработки информации на основе
радиомодуля NRF24 в двух вариантах со встроенной и внешней
антенной.
Проведена проверка работоспособности устройства связи со
встроенной антенной.
Разработанное устройство является компактным, не содержит
проводов, снабжено встроенным усилителем, имеет USB-разъём,
разъёмы для подключения дополнительных устройств и
выполнено в виде флеш-накопителя.
18

19. Публикации

Данная работа под названием «Разработка устройства сенсорной
сети на основе радиомодуля NRF24» участвовала во
всероссийской, с международным участием, молодёжной научнопрактической конференции «Физика , техника и технология
сложных систем» 2021г.
Секция «инфокоммуникационные технологии и сети связи».
19

20. Разработка устройства связи и обработки информации на основе радиомодуля NRF24

Ярославский государственный университет им. П.Г. Демидова
Выпускная квалификационная работа
Разработка устройства связи и
обработки информации на
основе радиомодуля NRF24
ФИО: Ильин Константин Алексеевич
Группа: РТ-21МО
Научный руководитель: Приоров Андрей Леонидович
Ярославль 2021