A TRANSFERÊNCIA DE DADOS USANDO MÓDULO DE RADIOFREQUÊNCIA RF433

TRANSFERÊNCIA DE DADOS USANDO MÓDULO DE RADIOFREQUÊNCIA RF433

1. INTRODUÇÃO

As ondas eletromagnéticas usadas para comunicações sem fio correspondem à energia transportada através do espaço, na velocidade da luz, na forma de campo elétrico e magnético. A quantidade de energia associada à onda eletromagnética depende de suas frequências, as quais são medidas pelo número de oscilações (ciclos) por segundo. (ANATEL, 2019)

Segundo a Anatel a faixa de radiofrequências (RF) na qual os sinais sem fio são transmitidos estende-se de 9.000 Hertz (9 kHz) a 300 bilhões de Hertz (300 GHz) e incluem subdivisões tais como faixas de radiofrequências extra baixa, baixa, média, alta, muito alta, ultra alta, entre outras. Pode-se citar como exemplo mais comuns de ondas eletromagnéticas as transmissões de rádio e TV, a telefonia móvel e os radares dos aviões. (ANATEL, 2019)

O módulo RF consiste em um transmissor e um receptor de ondas eletromagnéticas de frequência de 433MHz. Isto é, são dois circuitos capazes de comunicar entre si sem a necessidade de fios, pois se comunicam utilizando ondas eletromagnéticas. (THOMSEN, 2013)

Esse conjunto de Módulos de transmissão (TX) e recepção (RX) de RF 433 MHz serve para o envio de dados digitais entre dois arduínos (ou outro tipo de microcontrolador). A comunicação é unidirecional, isto é, os dados são enviados pelo transmissor e recebidos pelo receptor. (ELETROGATE, 2019)

2. OBJETIVOS

2.1 GERAL

Este trabalho tem o intuito de desenvolver habilidades na aplicação de propagação de ondas de radiofrequência de forma experimental, utilizando placa Arduino UNO juntamente com o dispositivo RF433.

2.2 ESPECÍFICO

• Compreender o funcionamento do dispositivo RF433.
• Realizar transferência de dados por meio do dispositivo RF433, de maneira que apareça no display LCD os dados que estão sendo recebidos por meio da propagação da onda.

3. JUSTIFICATIVA

 O conhecimento da propagação de ondas permitiu o desenvolvimento de novos meios de comunicação como telégrafo, o aparelho de AM/FM, a televisão, celulares, internet etc. Além disso, há importantes aplicações na área médica, por exemplo, o uso dos raios-x no diagnóstico de fraturas e/ou doenças.

O módulo RF433 é um dispositivo de transferência de dados por meio de ondas eletromagnética, possuindo inúmeras aplicações como, por exemplo: transmissão de dados a curta distância, controle remoto, automação residencial, sistema de segurança (alarme), registro remoto de dados (Log) entre outros.

Levando em consideração a funcionalidade deste dispositivo eletrônico, é de suma importância unir tais conhecimentos para a ascensão da tecnologia dentro da área de telecomunicações. Portanto, elaborações de novos projetos são pertinentes para o desenvolvimento de novas tecnologias.

4. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA

4.1Radiofrequência

4.1.1Histórico

James Clerk Maxwell foi um físico escocês do século XIX, conhecido por ter formulado a teoria do eletromagnetismo. Tendo base nos estudos experimentais conduzidos por Michael Faraday, essa teoria se condensa em um formulado de equações diferenciais, que são conhecidas como Equações de Maxwell (PASSOS, 2019).

Apesar de ter sido Maxwell que ficou conhecido por ter formulado a teoria do eletromagnetismo, foi o estudioso Hans Christian Oesterd que conseguiu entender a relação entre a eletricidade e o magnetismo, inventando os geradores elétricos. Duas décadas mais tarde, o físico alemão Heinrich Hertz comprovou os cálculos de Maxwell ao gerar ondas rádio no seu laboratório (PASSOS, 2019; SCHUNEMANN, 2018).

Com a descrição matemática do eletromagnetismo, os fenômenos eletromagnéticos puderam ser observados e estudados de outro ponto de vista. Com isso, foram obtidos novos resultados como, por exemplo, a lei de Ohm, que descreve fenômenos da eletricidade; a teoria da relatividade de Einstein; estudos sobre a mecânica quântica; desenvolvimento de antenas; aparelhos de micro-ondas, entre outros (PASSOS, 2019).

Poucos anos mais tarde, Nikola Tesla propôs a utilização das ondas de rádio como potenciais métodos de telecomunicação de informação. Finalmente, em 1895, o inventor Guglielmo Marconi construiu um sistema wireless capaz de transmitir sinais a longas distâncias (acerca de 2.4 km), pelo qual foi reconhecido com um prémio Nobel, e demonstrou a aplicação das ondas rádio em comunicações de carácter comercial e militar. O seu principal objetivo era criar um método de comunicação a longa distância que substituísse o telégrafo, assegurando a segurança dos navios em alto mar (SCHUNEMANN, 2018).

4.1.2Características

         A propagação de radiofrequência utiliza ondas de rádio, que são ondas eletromagnéticas, ou seja, são ondas formadas pela oscilação simultânea de um campo elétrico e de um campo magnético perpendicular entre si. O que diferencia uma onda eletromagnética da outra é o seu comprimento de onda (lambda=λ), isto é, a distância entre dois picos consecutivos de uma onda (SCHUNEMANN, 2018).

As ondas eletromagnéticas possuem as seguintes características: Frente de onda (toda onda eletromagnética tem duas componentes vetoriais perpendiculares, sendo um campo elétrico e outro campo magnético. Os campos elétricos e magnéticos interagem um com o outro, ou seja, um campo elétrico variante induz um campo magnético e um campo magnético variante induz um campo elétrico), período (o tempo necessário para que os vetores do campo elétrico e magnético voltem a se repetir), velocidade de propagação (sempre irá depender de qual o meio em que a onda eletromagnética se propaga), comprimento (distância repetida em um padrão de onda), polarização (definida pelo plano no qual se encontra a componente do campo elétrico) (ROMACHO, 2012).

4.2 Módulo RF433

Segundo a Anatel (2008), o módulo de rádio frequência (RF) é um dispositivo transceptor que recebe e envia sinais de radiofrequências. O mercado atual possui várias alternativas para módulos RF, no entanto, cada um é mais apropriado para uma determinada aplicação. Para escolher corretamente qual módulo RF utilizar é necessário entender qual a contribuição de cada característica em seu desempenho. A banda de operação indica a faixa de valores de frequência das ondas eletromagnéticas emitidas e recebidas pelo módulo (ALMEIDA JÚNIOR, 2016).

...