Linh Kiện Thủ Đức

Bài viết này sẽ hướng dẫn các bạn cài đặt Arduino IDE để có thể lập trình cho ESP32. Trước khi bắt đầu, các bạn tiến hành tải và cài đặt ArduinoIDE phiên bản mới nhất tại đây  Sau khi cài đặt Arduino IDE thành công, các bạn cài đặt thư viện và chức năng nạp code trên IDE cho ESP32 theo từng bước như sau:

ESP32-C3 là dòng SoC Wi-Fi - BLE được Espressif ra mắt vào cuối năm 2020 với giá thành phù hợp cũng như nhiều tính năng phù hợp cho các ứng  dụng IoT  

1. Các loại Antenna Về mặt vật lý có 3 loại antenna: PCB Antennas Tận dụng PCB làm antenna Yêu cầu kích thước lớn đối với các hệ thống có tần số thấp (ví dụ 433MHz) Có thể tunning để đặt hiệu năng tốt  Tuy nhiên để tunning phụ thuộc khá nhiều yếu tố: layout, PCBA stackup, grouding, housing, lắp đặt... Whip Antennas Chi phí cao: Thường đi kèm nhiều linh kiện Hiệu năng cao: Vì thường antenna đã được tuning, đồng thời ít phụ thuộc vào các yếu tố như pcb, housing, lắp đặt Tuy nhiên không phải phù hợp với mọi dự án, ví dụ yêu cầu kích thước nhỏ, giá thành rẻ,... Chip Antennas: Chi phí cao (Thường thấp hơn Whip Antennas) Hiệu năng tốt   Về mặt định hướng, có 3 loại antenna: Đẳng hướng – vô hướng (Omni-directional) Anten đẳng hướng truyền tín hiệu RF theo tất cả các hướng theo trục ngang (song song mặt đất) nhưng bị giới hạn ở trục dọc (vuông góc với mặt đất). Ứng dụng dễ thấy nhất là dùng cho wifi băng rộng như hiện nay. Anten đẳng hướng có độ lợi trong khoảng 6dB. Thường dùng làm access point trong các tòa nhà. Các loại anten đẳng hướng: Rubber Duck, Omni-directional, Celing Dome, Small Desktop, Mobile Vertical.. Anten định hướng – Semi-directional Anten định hướng (directional) có hướng phát sóng rất hẹp, hướng về một hướng định trước. Có thể hình dung, hướng phát sóng như ánh sáng đèn pin. Thiết bị thu sóng cần nằm chính xác trong phạm vi phát sóng hẹp này của anten định hướng mới có thể thu được sóng phát từ anten. Anten định hướng có độ lợi lớn hơn anten đẳng hướng, từ 12dBi hoặc cao hơn. Anten định hướng có nhiều kiểu dáng và kích thước khác nhau, điển hình có các loại anten: Yagi, Patch, Backfire, Dish… Sự phân cực (Polarization) Anten : Sự phân cực của sóng là hình ảnh để lại bởi đầu mút của vecto trường khi được quan sát dọc theo chiều truyền sóng. Sự phân cực của Anten có thể được phân loại như tuyến tính, tròn hay ellip. Sóng vô tuyến thực chất được tạo bởi 2 trường: điện trường và từ trường. Hai trường này nằm trên 2 mặt phẳng vuông góc với nhau Định hướng cao (Highly-directional) Anten định hướng cao là anten để truyền tải với một chùm tia rất hẹp. Những loại ăng-ten này thường giống như các đĩa vệ tinh. Chúng thường được gọi là anten parabol hoặc anten lưới. Chúng chủ yếu sử dụng trong các ứng dụng vụ trụ thường thấy. 2. Độ suy hao của tín hiệu RF trong không gian Phương trình truyền dẫn Friis Aerials Trong đó: Pt: là công suất Phát Pr: là công suất Thu Gt: Độ lợi của bộ Phát Gr: Độ lợi của bộ Thu Lamda: Bước sóng D: Khoảng cách giữa bộ phát và bộ thu Ví dụ: Đối với tần số sóng mang là 433MHz, 120dB link budget thì có thể truyền được 2000m. Rule: Tăng link budget lên 6dBm --> Tăng khoảng cách gấp đôi Tăng tần số sóng mang lên gấp đôi --> Giảm khoảng cách 1 nửa Tần số 433MHz sẽ có tầm hoạt động xa hơn 868MHz 3. Tầm hoạt động Tầm hoạt động sẽ phụ thuộc vào link budget (Phần 1) - Để tăng tầm hoạt động có thể thực hiện một số cách sau Tăng công suất phát (Tx power): có thể thêm mạch PA (Power Amplifier), một số SoC tích hợp PA Tăng độ nhạy (Rx Sensitivity): có thể thêm mạch LNA (Low Noise Ampifier) Sử dụng antenna có độ lợi cao (antenna có định hướng) Giảm tần số hoạt động (giảm suy hao trong không khí) Các bài về RF Khác: RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 1 - MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 2 - ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 3 - ANTENNA VÀ TẦM HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG RF Một số sản phẩm sử dụng RF cho các ứng dụng IoT: Mạch 3G/4G GPS cho IoT Mạch BLE, Wi-Fi, RF cho IoT Mạch phát triển Arduino Mạch phát triển MCU  

1. Hệ thống RF cơ bản 2. Tổng quan điều chế và giải điều chế Phương pháp điều chế: - Tín hiệu đầu vào ở tần số thấp sẽ được gửi đi với tần số cao hơn - Điều chế là quá trình kết hợp tín hiệu đầu vào (tần số thấp hơn) và sóng mang (có tần số cao hơn), để tạo ra tín hiệu ngõ ra. Có 3 kỹ thuật điều chế tín hiệu cơ bản:- AM (Điều chế biên độ - Amplitude Modulation): Kỹ thuật này là thay đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo biên độ của tín hiệu thông tin cần gửi đi, hay nói cách khác là điều chế sóng mang bằng biên độ theo tín hiệu mang tin Ưu điểm: Đơn giản Nhược điểm: Dễ bị can nhiễu Hiện tại AM ít được sử dụng - FM (Điều chế tần số -  Frequency modulation): Người ta truyền thông tin trên một sóng mang cao tần bằng hai cách. Thay đổi tần số sóng mang theo tín hiệu cần truyền, trong khi biên độ của sóng mang cao tần không thay đổi, đó là kỹ thuật điều chế tần số Ưu điểm: Ít bị ảnh hưởng bởi can nhiễu Nhược điểm: Yêu cầu bandwidth cao hơn so với AM (Vì sử dụng 2 tần số sóng mang) Được sử dụng phổ biến Ví dụ: BLE (Gaussian FSK - GFSK) - PM (Điều chế pha - Phase modulation): Điều chế này mã hóa thông tin dưới dạng các biến đổi trị pha tức thời của sóng mang. Điều chế pha là một trong hai dạng chính của điều chế góc, cùng với điều chế tần số Ưu điểm: Ít ảnh hưởng bởi can nhiễu (so với FM và AM), Sử dụng bandwitdh ít hơn FM (Do chỉ sử dụng 1 tần số sóng mang) Nhược điểm: Cần đồng bộ tần số và pha --> Tăng tính phức tạp cho bộ phát và bộ thu Đây là bộ điều chế được sử dụng phổ biến: Ví dụ: Zigbee, Thread, IEEE 802.15.4 (Zigbee và Thread đều dựa trên IEEE802.15.4) - OQPSK (Offset Quadrature Phase Shift Keying) Wi-Fi: 802.11g/n/ac: BPSK, 256QAM Để tăng tốc độ dữ liệu người ta còn sử dụng thêm OFDM (Orthogonal frequency-division multiplexing - Phương pháp điều chế đa sóng mang), trong đó các sóng mang vuông pha với nhau   Các bài về RF Khác: RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 1 - MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 2 - ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 3 - ANTENNA VÀ TẦM HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG RF Một số sản phẩm sử dụng RF cho các ứng dụng IoT: Mạch 3G/4G GPS cho IoT Mạch BLE, Wi-Fi, RF cho IoT Mạch phát triển Arduino Mạch phát triển MCU  

  1. Một số định nghĩa - Tx Power: Công suất phát -  Receiver sensitivity: Độ nhạy của bộ thu - Link budget: Received power (dBm) = transmitted power (dBm) + gains (dB) − losses (dB) (Phần này mình xin để gốc tiếng anh cho rõ ràng hơn) A link budget is an accounting of all of the power gains and losses that a communication signal experiences in a telecommunication system; from a transmitter, through a communication medium such as radio waves, cable, waveguide, or optical fiber, to the receiver. (https://en.wikipedia.org/wiki/Link_budget)  - dBm: Đơn vị công suất (dB mW hay decibel-milliwatt), là đơn vị định mức được sử dụng để chỉ ra rằng tỷ lệ công suất được biểu thị bằng decibel với tham chiếu đến một milliwatt. 10mW = 10dBm, 0dBm = 1mW   -110dBm = 1E-11mW = 0.00001nW - dBc: là tỷ số giữa công suất tín hiệu đầu vào và công suất tín hiệu sóng mang. - Với 50ohm load -110dBm có điện áp khoảng 0.7uV. - Rule cơ bản: Tăng công suất gấp đôi: Tăng 3dB Giảm công suất gấp đôi: Giảm 3dB - dBi: Độ lợi của antenna 2. Mối liên hệ giữa dBm và W (mW) - Tỉ lệ điện áp: aV = 20 log (P2/P1)          [aV] = dB - Tỉ lệ công suất: aP = 10 log (P2/P1)       [aP] = dB - Giá trị điện áp: V' = 20 log (V/1uV)        [V']= dBuV - Giá trị công suất: P'= 20 log (P/1mW)    [P'] = dBm Ví dụ: Với công suất phát là 25mW (giới hạn của EU SRD band) ta có: - P' = 10 log (25mW/1mW) = 10 * 1.39794 dBm ~ 14 dBm 3. Phổ điện từ 4. Hệ thống RF Đơn giản (Giao tiếp 1 chiều - One way communication) - Hệ thống này chỉ hỗ trợ giao tiếp 1 chiều, từ thiết bị phát tới thiết bị nhận - Ví dụ: TV, FM radio (Nhà đài sẽ phát tín hiệu broadcast trên các band, thiết bị nhận là TV, Đài) 5. Hệ thống RF Half-Duplex (Bán song công) - Thiết bị có thể truyền và nhận dữ liệu, tuy nhiên việc truyền và nhận dữ liệu không được thực hiện đồng thời - Note: Việc giao tiếp là 2 chiều trên cùng 1 tần số, tuy nhiên các gói tin là một chiều. Đồng thời thiết bị phải là thu-phát (tranceiver). Hệ thống này được áp dụng cho TDD (Time Division Duplex) và TDMA (Time Division Multiple Access) - Ví dụ: Bộ đàm, Chuột không dây (khi có tín hiệu từ người dùng, tranceiver trên chuột sẽ gửi tín hiệu và chờ ACK từ PC) 6. Hệ thống RF Full-Duplex (Song công) - Là hệ thống mà thiết bị có thể đồng thời truyền và nhận dữ liệu - Thông thường, thiết bị sẽ hoạt động ở 2 kênh (frequency) khác nhau. Mỗi tần số sẽ được thiết lập để truyền và nhận riêng biệt. Được áp dụng cho các hệ thống FDD (Frequency Divide Duplex). - Ví dụ: Mạng viễn thông (Cellular), liên lạc vệ tinh,...  7. Hệ thống RF cơ bản   Các bài về RF Khác: RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 1 - MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA CƠ BẢN RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 2 - ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ RF (RADIO FREQUENCY) - PHẦN 3 - ANTENNA VÀ TẦM HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG RF Một số sản phẩm sử dụng RF cho các ứng dụng IoT: Mạch 3G/4G GPS cho IoT Mạch BLE, Wi-Fi, RF cho IoT Mạch phát triển Arduino Mạch phát triển MCU  

Đôi khi trong các dự án, PCBA cần các nguồn ngõ ra có điện áp thay đổi, hoặc cần công suất cao, hoặc cần giá rẻ, tuy nhiên việc tìm kiếm IC, LDO khó khăn, hoặc tích hợp IC buck, boost tốn chi phí cao và tăng tính phức tạp thì việc sử dụng mạch Linear Regulator đơn giản dựa trên các linh kiện cơ bản sẽ tạo tính linh động và tối ưu cho thiết kế

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) là giao thức truyền thông điệp (message) theo mô hình publish/subscribe (cung cấp / thuê bao), được sử dụng cho các thiết bị IoT với băng thông thấp, độ tin cậy cao và khả năng được sử dụng trong mạng lưới không ổn định. Nó dựa trên một Broker (tạm dịch là “Máy chủ môi giới”) “nhẹ” (khá ít xử lý) và được thiết kế có tính mở (tức là không đặc trưng cho ứng dụng cụ thể nào), đơn giản và dễ cài đặt.

Đây là bài hướng dẫn sử dụng các dòng ESP32, ESP32-S, ESP32-S2, ESP32-C3, ESP32-S3 trên ESP-IDF.  ESP-IDF là công cụ phát triển ứng dụng chính hãng từ Espressif, hỗ trợ đầy đủ toolchain và library, example để chúng ta có thể phát triển nhanh nhất và hiệu quả

Hướng dẫn sử dụng: Phần mềm AT Command Test Giải pháp thay thế SIM800 và SIM900 Hướng dẫn kết nối TCP/IP - MQTT SIM A7600 - A7670 Giao thức PPP là gì? So sánh các dòng module SIM

Đây là ứng dụng do Linh Kiện Thủ Đức phát triển, nhằm test và phát triển nhanh các ứng dụng dựa trên các dòng Module SIM. Các dòng Module SIM thay thế SIM800 Module SIM A7600C1 Module SIM A7670CSC 4G Module SIM7600CE-M1S Cập nhật: Hỗ trợ MQTT qua AT command Hỗ trợ MQTTS qua AT command, bao gồm mode: Không verify server: Không có Server CA file Verify server: Có server CA file Verify client và server: Có server CA file + Client Cert + Client Key Đã test dòng module SIM A7600X, A7670X

Mạch Boostrap không còn xa lạ gì với chúng ta và được dùng rộng rãi trong các mạch điều khiển H-Bridge, gate driver để điều khiển Mosfet ở một mức điện áp cao hơn điện áp mà IC không thể cung cấp cho cực kích. Như chúng ta đã biết, việc cấp nguồn cho mạch kích khóa tầng dưới (Q2) như bình thường vì điểm 0V của nguồn trùng với cực S của khóa (MOSFET). Tuy nhiên, vấn đề khó khăn hơn khi cấp nguồn mạch kích mosfet ở trên (Q1), bởi vì điện áp cực S của MOSFET tầng trên không cố định mà thay đổi liên tục từ giá trị 0 đến VDC   Giải quyết vấn đề này có 2 cách: - Một là tạo nguồn riêng (cách ly) cho mạch kích tầng trên; - Hai là sử dụng kỹ thuật bootstrap. Phần sau đây giới thiệu và xác định linh kiện trong phương pháp bootstrap. Mạch kích tầng cao được cấp nguồn VBS bởi tụ bootstrap  C_BOOT    

MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) là giao thức truyền thông điệp (message) theo mô hình publish/subscribe (cung cấp / thuê bao), được sử dụng cho các thiết bị IoT với băng thông thấp, độ tin cậy cao và khả năng được sử dụng trong mạng lưới không ổn định. Nó dựa trên một Broker (tạm dịch là “Máy chủ môi giới”) “nhẹ” (khá ít xử lý) và được thiết kế có tính mở (tức là không đặc trưng cho ứng dụng cụ thể nào), đơn giản và dễ cài đặt. ESP32-C3 là SoC Wi-Fi BLE mới nhất hiện nay của ESPRESSIF, được ra mắt vào cuối năm 2020. ESP32-C3 là sử dụng CPU RISC-V (open source – miễn phí) cộng đồng bắt đầu lớn mạnh. Đồng thời với RF hỗ trợ BLE 5 đây là điểm cộng khi so sánh với ESP32/ESP32-S2.

Đây là dòng SoC Wi-Fi BLE mới nhất hiện nay của ESPRESSIF, được ra mắt vào cuối năm 2020. ESP32-C3 là sử dụng CPU RISC-V (open source – miễn phí) cộng đồng bắt đầu lớn mạnh. Đồng thời với RF hỗ trợ BLE 5 đây là điểm cộng khi so sánh với ESP32/ESP32-S2

Đây là dòng SoC Wi-Fi BLE mới nhất hiện nay của ESPRESSIF, được ra mắt vào cuối năm 2020. ESP32-C3 là sử dụng CPU RISC-V (open source – miễn phí) cộng đồng bắt đầu lớn mạnh. Đồng thời với RF hỗ trợ BLE 5 đây là điểm cộng khi so sánh với ESP32/ESP32-S2.