Das HC-12Mod Universal-Funkmodul ist die neue Generation der Multi-Channel Tranceiver Module mit seriellem Anschluß.

Es arbeitet im 433 MHz ISM-Band (Industrial, Scientific and Medical Band) mit einer zugelassenen Leistung von 25 mW (14 dBm). Die Empfängerempfindlichkeit beträgt -117dBm bei einer Baudrate von 5000bps auf der Luftschnittstelle. Damit erreicht man Reichweiten von bis zu 1800 m im freien Feld bei reduzierter Baudrate und Datenmenge. Sehr praktisch: Das Modul hat zwei Antennenanschlüsse, eine SMA Buchse und eine IPEX 20279-001E-03 Buchse. Die 433 MHz Antenne lässt sich direkt an das Modul schrauben oder mit einer Coaxkabel Verlängerung (SMA Stecker auf SMA Buchse) an entfernter Stelle montieren.

Die Betriebsspannung beträgt 3.2 bis 5.5 Volt. Die Ruhestromaufnahme ist 3.6 mA, 80 uA oder 16 mA  je nach eingestelltem Modus

(dazu später mehr). Die maximale Stromaufnahme kann in jedem Modus bis zu 100 mA betragen (transmitting state).

Der RX Eingang kann Spannungen von 3.0 bis 5.0 V verarbeiten. Damit kann es mit einem aktuellen Arduino (z.B. Teensy 3.x) mit 3.3

V oder einem älteren Modell mit 5 V direkt verbunden und versorgt werden. Auf der Computerseite funktioniert ein FTDI UART Chip

ebenfalls mit 3.3 V oder 5 V.

Das HC-12Mod Modul nutzt einen Silicon Labs Si4463 Chip für die RF Kommunikation.

Das ist ein high performance, low current, single-chip der “EZRadioPRO” Familie.

Der Si4463 kommuniziert über einen SPI Bus mit einem STMicroelectronics STM8S003F3 8-bit Mikroprozessor auf dem die

HC-12Mod  Firmware geflasht ist.

Für die Programmierung wird ein Programmer der den “Single Wire Interface Module Modus” unterstützt benötigt.

Ein ST-Link V2 von STMicroelectronics ist die erste Wahl.

Die Serialport und Transceiver Konfiguration wird in einem onboard non-volatile flash Memory gespeichert.

Der STM8S stellt eine tranzparente Datenschnittstelle die sich wie ein serielles Kabel verhält zur Verfügung.

Für uns wichtig: Die Datenübertragung ist völlig tranzparent. Das Modul lässt sich “out of the box” sofort verwenden.

So lassen sich z.B. zwei Arduinos über die serielle Schnittstelle über große Entfernungen verbinden.

Ein weiteres Beispiel ist die Übertragung von Wetterdaten, wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit oder Daten beliebiger Sensoren.

Um die Temperatur und die Luftfeuchte zu messen wird nur ein DHT 22 und ein Arduino (mini oder micro) benötigt.

Das HC-12Mod stellt dafür auch einen besonders batterieschonenden Modus mit einer Ruhestromaufnahme von nur 80 uA zur Verfügung. Ich verwende die Funkmodule zur Daten und Telemetrieübertragung zwischen einem APMCopter oder Mikrokopter zur Bodenstation.

Das HC-12Mod ist vergleichbar mit dem HR433.868 oder dem Wi.232 und kann die beiden Module sofort ersetzen.

Die Größe des Funkmoduls beträgt nur 27.4 x 13.2 mm Das Foto zeigt das HC-12Mod mit einem CP2102 UART - USB Adapter. So lässt sich das Funkmodul einfach im USB-Port eines Computers oder Notebooks betreiben. Der USB-TTL Converter mit dem SILICON LABS Chip CP2102 liefert 500 mA Strom auf seinem 5 V Ausgang. Ideal für hohe Ausgangsleistungen des Funkmoduls

433 MHz Long-Distance Universal Funkmodul HC-12Mod

ein Multi-Channel RF Transceiver Modul mit 25 mW Sendeleistung

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HC-12Mod - ein HC12 Funkmodul

mit modifizierter Firmware

433 MHz 25 mW

Konfigurationsänderungen Die Module sind default auf 57600 Baud für die serielle Schnittstelle eingestellt. Die Baudrate der Luftschnittstelle wird automatisch eingestellt. Um die Baudrate zu ändern, müssen wir das Modul über einen USB-TTL Wandler an einen PC anschließen und ein Terminalprogramm starten. Ich benutze die Arduino IDE weil ich sie sowieso für die Programmierung meiner Hausautomationskomponenten installiert habe. Die Vorgehensweise in einzelnen: das Terminalprogramm zur Programmierung auf 9600 Baud einstellen das Funkmodul mit dem USB-Wandler verbinden. USBConverter mit dem PC verbinden unter Spannung Set auf GND legen !! z.B. 19200 Baud einstellen: AT+B19200 über das Terminalprogramm senden das Funkmodul meldet AT+B19200 OK zurück wichtig: unter Spannung Set von GND entfernen !! jetzt wird die Konfiguration im flash Memory dauerhaft gespeichert und das Modul auf eine transparente Datenübertragung mit 19200 Baud eingestellt. Mögliche Baudraten sind: 1200bps 2400bps 4800bps 9600bps 19200bps 38400bps 57600bps 115200bps Das HC-12 kann in folgenden Modes arbeiten: FU1 – moderate power saving mode mit 250000bps “over the air” baud rate. Die Serial port baud rate kann auf jeden unterstützten Wert gesetzt werden FU2 – extreme power saving mode mit 250000bps “over the air” speed. Die Serial port rate ist auf 1200bps, 2400bps, 4800bps beschränkt FU3 – default, general purpose mode. “Over the air” speed ist abhängig von der Serial port baud rate FU4 – long range mode. “Over the air” speed ist auf 500bps begrenzt und Serial port speed auf 1200bps. Weil air speed kleiner als port speed ist, können nur kleine Pakete gesendet werden: max 60 bytes mit einem Interval von 2 Sekunden. In diesem Modus ist die Reichweite am größten. Die HC-12 Module müssen für eine Zusammenarbeit den gleichen Modus (FU1, FU2, FU3, FU4) und die gleiche Baudrate nutzen. AT+FUx – Einstellung Modus: FU1, FU2, FU3 or FU4. FU3 ist die Voreinstellung und passt eigentlich immer. Mit der originalen Software war ich nicht so glücklich, es gab immer wieder Verbindungsabbrüche. Mittlerweile steht eine modifizierte Mod Firmware zur Verfügung, damit funktionieren die Module absolut zuverlässig. Hervorzuheben ist noch die sehr kleine Latenzzeit bei der Datenübertragung. Das merkt man beim flashen von EEPROMs über Funk oder bei der Telemetrieübertragung aus dem Copter. Ich habe immer einige HC-12 Funkmodule mit der aktuellen Mod Firmware hier. Falls jemand Interesse an den Funkmodulen hat, bitte kurze E-Mail an mich. Mit dem “Gewinn” bezahle ich einen kleinen Teil meiner Betriebskosten für diesen Server.
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