Tutorial de Arduino y de radiofrecuencia con VirtualWire

Posted on February 10, 2015 by N4n0

(Última actualización 8/09/2019)

¡Hola! Hoy voy a explicaros cómo conectar dos placas Arduino de forma inalámbrica con una pareja de módulos de radiofrecuencia RF 433MHZ.

Emisor (izquierda) y receptor(derecha)

Estos módulos vienen en parejas: un receptor y un emisor que se comunican mediante ondas de radio. No son ninguna maravilla (a duras penas llegan a 1-2 metros de alcance), pero permiten comunicar dos dispositivos… ¡por poco dinero! Los podemos encontrar por 2-5€ el par.

Cómo programar estos chismes desde cero es muy laborioso, podemos utilizar la librería VirtualWire. Esta librería se encarga de gestionar las funciones más básicas de estos módulos de radiofrecuencia low-cost: envío de información, comprobación de los paquetes de datos… os recomiendo que descarguéis la librería desde este enlace.

Para probar los módulos de radiofrecuencia intentaremos que una de las placas Arduino dé la orden a la otra para que encienda el LED 13.

Componentes

¿Qué necesitamos?

2x Placas Arduino. Culaquier modelo debería servir, pero este tutorial está testeado con Arduino UNO, Nano, Micro y Duemilanove.
Receptor y emisor de radiofrecuencia: recomiendo soldar una antena al emisor
Batería/Pilas: alimentaremos una placa con el cable USB y la otra con pilas
Breadboard y jumpers
Cable USB compatible con Arduino

Y ya está. Hoy sale barato 🙂

Conexiones

Las conexiones de cada una de las placas Arduino con los módulos serán:

Emisor:
-Arduino 5V – Módulo VCC
-Arduino GND – Módulo GND
-Arduino Digital 12 – Módulo DATA

Emisor

Receptor:
-Arduino 5V – Módulo VCC
-Arduino GND – Módulo GND
-Arduino Digital 11 – Módulo DATA (tiene dos pines DATA: cualquiera de los dos vale)
-Arduino VCC – Positivo de la batería
-Arduino GND – Negativo de la batería

Receptor

Código del Receptor

Arduino recibirá un mensaje que se guardará en el array de carácteres message[]. Después, comprobará que este mensaje se corresponda a la instrucción “Encender” o “Apagar”, y si es así encenderá o apagará el LED 13.


/*
RECEPTOR

Apaga el LED 13 si recibe el mensaje "Apagar"
Enciende el LED 13 si recibe el mensaje "Encender"

Escrito por Nano en beneficio de los seres humanos
www.robologs.net
*/

#include <VirtualWire.h>

//Creamos un mensaje
//La constante VW_MAX_MESSAGE_LEN viene definida en la libreria
byte message[VW_MAX_MESSAGE_LEN];
byte messageLength = VW_MAX_MESSAGE_LEN;

void setup()
{
  pinMode(13, OUTPUT); //Configuramos el pin 13
 
  Serial.begin(9600);//Iniciamos el Serial
  Serial.println("Iniciando...");
  
  //Iniciar el receptor
  vw_set_rx_pin(11); 
  vw_setup(2000);
  vw_rx_start();
}
void loop()
{
  if (vw_get_message(message, &messageLength))
  {
      if(comparar("Encender") == 0){
        digitalWrite(13, HIGH);
        Serial.write("LED Encendido\n");
      }
      else if(comparar("Apagar") == 0)
      {
        digitalWrite(13,LOW);
        Serial.write("LED Apagado\n");
      }
 
  }
}

char comparar(char* cadena) {
  //Esta funcion compara el string cadena con el mensaje recibido.
  //Si son iguales, devuelve 1. Si no, devuelve 0.
 
  for(int i = 0; i<messageLength; i++)
  {
    if(message[i] != cadena[i])
    {
      return 1;
    }
  }

    return 0;
}

En el programa usamos funciones propias de VirtualWire.

vw_setup_(2000) sirve para iniciar la comunicación por radio, de forma similar al Serial.begin().

La función vw_set_rx_pin(11) establece que el pin del receptor será el D11. Si queremos cambiarlo podemos escribir otro número en lugar del 11, pero tendremos que modificar también las conexiones.

vw_rx_start() inicia el receptor.

vw_get_message(message, &messageLength) lee un mensaje de longitud messageLength y lo guarda en el array message. Además devuelve true si el mensaje está correcto o false si está corrupto. De ahí que en el código lo pongamos dentro de un condicional. Lo que estamos diciendo es: “Lee el mensaje. Si ha llegado correctamente, continúa”

Código del Emisor

El emisor emite los mensajes “Encender” y “Apagar” en intervalos de un segundo.

/*
EMISOR

Envia los mensajes "Apagar" y "Encender" en intervalos de un segundo

Escrito por Nano en beneficio de los seres humanos
www.robologs.net
*/

#include <VirtualWire.h>

void setup()
{
  //Iniciamos el Serial y la comunicacion por radio
  Serial.begin(9600);
  Serial.write("Sistema encendido\n");
  vw_set_tx_pin(12);
  vw_setup(2000);
}
void loop()
{
  send("Encender");
  delay(1000);
  send("Apagar");
  delay(1000);
}

//Funcion para enviar el mensaje
void send (char *message)
{
  vw_send((uint8_t *)message, strlen(message)); //Envia el mensaje
  vw_wait_tx(); //Espera hasta que se haya acabado de transmitir todo
 
  Serial.println(message); //Muestra el mensaje por Serial
}

vw_send() sirve para enviar el mensaje. Recibe dos parámetros: el primero es el mensaje en sí y el segundo cuántos bytes contiene el mensaje.

vw_wait_tx() espera hasta que se haya transmitido todo el mensaje antes de continuar con el programa.

Escribimos una función send() para que sea más cómodo enviar los mensajes. Así no tenemos que escribir cada vez vw_send() y vw_wait_tx().

Con la función vw_set_tx_pin(12) establecemos el pin de transmisión como el D12. Si queremos utilizar otro pin para el módulo transmisor podemos cambiar el número 12 por otro, pero también tendremos que modificar las conexiones.

¡Y ya está! Bueno, ¿Qué tal ha salido? Si habéis seguido mis pasos, veréis cómo el LED 13 del receptor se enciende y se apaga en intervalos de un segundo. Si no es así… ¡volved a repasar todos los pasos!

Si tenéis alguna duda, comentario, etc, podéis escribirme en los comentarios de abajo 🙂

FAQs

P: ¿Es posible ampliar el rango?
R: Sí, puedes soldar un hilo en el pin dónde pone “ANT” para que haga de antena. No obstante, estos módulos son baratos, así que en el mejor de los casos no van a superar un metro de distancia. Si necesitas sistemas de radiofrecuencia más robustos tendrás que buscar otras opciones.
P: ¡No funciona! ¿Qué hago?
R: Desde que escribí este tutorial, varias personas me han comentado que el código de este tutorial no funciona (algunas de muy malas formas). En el momento de escribir estas líneas tengo el circuito del tutorial montado delante mío con el mismo código, y el LED 13 del receptor parpadea sin problema. Mi consejo es: revisa las conexiones, vigila que no te hayas confundido con los pines y que hayas copiado el código correctamente. Además, hay que tener en cuenta que estos módulos (normalmente) son de mala calidad: tienen muchas interferencias y se estropean con facilidad.
P: ¿Cómo puedo utilizar este código con un sensor de distancia, para que se encienda el LED si el sensor detecta un objeto?
R: Crea una función para medir la distancia, que devuelva un número entero. Después coloca un condicional dentro del bucle principal que llame esta función y compruebe si sobrepasa un cierto umbral. Si es así, envía el mensaje “Encender”, de lo contrario “Apagar”:
```
void loop(){
   distancia = medirDistancia(); //Esta funcion dependera del tipo de sensor
   if(distancia < 100) //Cambiar 100 por cualquier otro valor
   {
     send("Encender");
   }
   else
   {
      send("Apagar");
   }
}
```

N4n0

Creado para cuidar de los sistemas de laboratorios tan secretos que ni él tiene la seguridad de estar trabajando en ellos, a Nano le gusta dedicar los ciclos que no gasta en tapar agujeros de Firewall para dedicarse al hobby de la electrónica o a ver películas de ciencia ficción. Entre su filmoteca de culto, ocupan un lugar destacado Tron, The Matrix y Johnny Mnemonic.