Whisper Node Talk2- Radio Frequencia sub Giga baseado em “Arduino”

Talk² Whisper Node
Talk² Whisper Node

Você já viu uma aplicação real com um ATMega fora dos stand-alone e fora das boards Arduino? Eu parei pra pensar um pouco e não vi nada além de um pseudo-PLC, que nada mais é que um controle integrado dos componentes que utilizamos normalmente para fazer automação doméstica. Agora o Whisper Node Talk² é outra história, que pretendo falar a respeito sem exprimir minha empolgação com essa maravilha, mas devo me adiantar; serei obrigado a escrever esse post introdutório ao hardware para em outros posts distintos mostras algumas de suas aplicações.

Quem não quer mobilidade para seus projetos, ou conectividade sem fio com qualidade? Bem, esta pode ser a solução definitiva para todos os seus projetos de conectividade sem fio para hobbie ou para projetos profissionais.

O que é o Whisper Node  Talk² da Wisen

Trata-se de uma board de baixíssimo consumo utilizando (acreditem ou não) um ATMega328P. Caro leitor, não é mais um Arduino, mas na verdade um novo hardware que utiliza essa controladora encontrada nos Arduino.

Ele é um módulo RF Sub GHz (RFM69), que opera em frequências reservadas para aplicações especialistas. Entrarei em detalhes e mostrarei aplicações, não se preocupe, apenas acompanhe a leitura. O modelo que utilizarei em vários artigos é o de 915MHz.

Consumo e alimentação

A primeira importante nota a respeito de alimentação – essa board é 3v3. Evite conectar dispositivos 5V a essa board, mas se não houver outra opção, tenha absoluta e convicta certeza de que esse pino não é compartilhado com nenhum dos periféricos como o RF ou o flash SPI.  Dê uma observada nos componentes e conectores mais significativos:

Layout
Layout

Pode parecer inacreditável, mas essa belezinha tem uma eficiência fora do comum, e um dos motivos é a implementação do MCP16251 no projeto-obra-de-arte. Trata-se de um regulador step-up, que permite a utilização de uma pilha alcalina até que ela seque como um biscoito de polvilho. Isso significa que você pode rodar essa board por anos com uma única pilha AA. Inacreditável, hum? Já pensou em um ATMega328P aliementado por uma pilha e ligado por anos?

Alternativamente você pode utilizar uma alimentação USB como o notebook, um power bank ou um carregador de celular, que pode ser ideal para aplicações de alto consumo. Se você alimentá-lo pela USB e pelo conector de pilhas, terá um backup seguro de alimentação, ou seja, ainda que acabe a energia advinda da USB, seu dispositivo continuará funcionando de forma transparente!




Por fim, o circuito tem um fantástico controle da alimentação, de forma que o circuito principal não sofre com energia drenada por outros componentes.

Alcance

Basicamente, quanto maior a banda, menor o alcance e vice-versa. Enquanto nessas frequência GHz (2.4GHz, por exemplo) você tem um alcance limitado e precário, com um Whisper Node você pode chegar a algumas centenas de metros de alcance! E quer mais? Então coloque uma antena externa diretamente conectado a ele! Sério, se até esse ponto você não se empolgou, aumente a letra do seu navegador porque você não deve estar enchergando bem.

Dimensões e conexões

Face superior da Whisper Node
Face superior da Whisper Node

Como você pode ver na imagem da face superior, a board é minimalista em dimensões, sendo 6.5CM x 6.5CM x 0.16CM + os conectores (claro).

Possui 2 headers de 17 pinos para acessar todos os pinos da MCU e barramentos 3v3. Além desses, também possui o ISP header padrão 3×2 e 6 pinos pro header FTDI.

A micro USB é utilizada para fornecimento de energia externa, assim como o conector pico-blade, para fornecimento de energia por pilhas.

Por fim, possui uma conector RF SMA para antena externa.

Componentes

Aqui é onde casa a arte e a engenharia. A board foi projetada com excelência, em cada mínimo detalhe. Me lembra uma jóia, sério.

  • MCU ATMega-328P-AU (32K flash e 2K RAM)
  • 4Mb de flash SPI – possibilitando a atualização de firmware via OTA (Over-The-Air)
  • Módulo RF Sub-GHz RFM69
  • Regulador LDO duplo MCP16251
  • Cristal de 16MHz
  • 2 LEDs de feedback, um azul, outro amarelo
  • 2 botões para o usuário (obviamente, programáveis)
  • Antena omni-direcional SMA de 2dB

Opcionalmente você pode adicionar um socket para bateria moeda e transformá-lo em uma peça única para fácil locomoção. Ou se preferir, pode utilizar um RTC invés do socket para bateria, ou ainda entrar com 9 a 12V através de um LDO 1117 adicionado em substituição aos opcionais anteriores (fico com a primeira opção).

IDE de desenvolvimento

Você já deve ter se questionado sobre isso e, é claro, você pode utilizar a IDE do Arduino para desenvolver suas aplicações para essa jóia. Basta adicionar http://talk2arduino.wisen.com.au/master/package_talk2.wisen.com_index.json à Board Manager da sua IDE do Arduino e depois inserí-la através de busca, mas esses detalhes deixarei para os artigos de aplicação.

Bibliotecas





Você precisará de bibliotecas para facilitar a interação com a board e obviamente você a encontra em “Library Manager”, da sua IDE do Arduino. Mas você pode baixar também do bitbucket, onde estão disponíveis também outros detalhes…

…Muitos outros detalhes

Cada um dos muitos detalhes podem ser vistos nesse link, mas vou descrevê-los conforme forem sendo utilizados em outros artigos que farei sobre aplicações do Whisper Node, que é muito melhor falar de algo especialista sem aplicação.

Suporte

Tem toneladas de projetos com MCUs e CPUs pela internet, com diferentes propósitos, mas alguns de fraco suporte. O Talk² (se fala ‘tólqui-isquéréd’ – talk squared) tem um amplo suporte, fórum, repositórios e a facilidade de programação provida pela IDE do Arduino. Além de tudo isso, ainda é possível programá-lo através da flash SPI, que adiciona a capacidade de update de firmware através de OTA. Se você não conhece update por OTA, sugiro esse artigo, ou esse, ou esse, ou esse

Exemplificarei todos esses recursos em outros artigos, se prepare para a diversão e sugiro que adiante sua compra de um par dessas através desse link. Deve levar algo em torno de 2 semanas pra chegar e até lá você certamente terá alguns artigos quentes por aqui pra iniciar sua diversão.

 

Se você manja de inglês e prefere escutar à ler, assista os videos no canal da Talk², apresentados pelo Mike, o próprio criador dessa maravilha da engenharia.

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Próximo post a caminho!

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Djames Suhanko

Djames Suhanko é Perito Forense Digital. Já atuou com deployer em sistemas de missão critica em diversos países pelo mundão. Programador Shell, Python, C, C++ e Qt, tendo contato com embarcados ( ora profissionalmente, ora por lazer ) desde 2009.