APC220 - LHC
1 Sobre o módulo
3 Pinagem
5 Experimentos futuros
O módulo APC220 é um modulo de RF de baixo consumo de energia e fácil configuração para utilização em projetos que necessitam de comunicação sem fio alternativa às tradicionais. Utiliza frequências nas faixa dos 418 Mhz a 455 Mhz para comunicações em distância superior às frequências de 2.4 Ghz e 5.8 Ghz.
Geralmente frequências mais baixas conseguem penetrar em ambientes com um maior número de obstruções porém estão mais suscetíveis a interferências.
A programação do módulo é feita por software através de um dispositivo USB que acompanha o módulo sendo possível selecionar Frequência, Taxa de Transferência RF, Potência de Transmissão e configurações da rede.
É possível a utilização em projetos que necessitam de controle remoto para Drones, Roovers, Robos, etc. Funciona conectado diretamente a um PC ou à dispositivos de IoT. Possuem uma antena removível que pode ser substituída por uma de maior ganho adequada à frequência utilizada.
Realizamos alguns testes de transmissão e de distância com alguns módulos. Os resultados podem ser encontrados abaixo junto com os códigos utilizados.
Frequência de funcionamento: 418 MHz a 455 MHz
Voltagem: 3.5-5.5V
Consumo de corrente: <25-35mA
Temperatura de funcionamento: -20℃~+70℃
Alcance: 1200m em linha aberta (1200 bps)
Taxa de transferência (Serial): 1200-19200 bps
Taxa de transferência (Ar): 1200-19200 bps
Potência máxima de transmissão> 20mW
Buffer de recebimento: 256 bytes
Tamanho: 37mm × 17 mm × 6.6mm
Os pinos necessários para funcionamento são apenas VCC, GND, RXD e TXD. Os demais são utilizado apenas no modo de programação.
A alimentação pode ser desde 3.3V até 5.5V. Nós testes que realizamos conseguimos uma melhor performance alimentando o módulo com 5V.
Mesma com alimentação em 5V a voltagem do pino TXD se mantém em 3.3V o que torna possível a utilização do módulo com ESP8266
Pino Definição Detalhes
Realizamos um teste inicial utilizando para isso um Arduino Uno como transmissor e um ESP8266(ESP-01) como receptor ambos montados em protoboard. O teste foi realizado em ambiente urbano e com linha de visão entre ambos os módulos.
- O emissor escreve a cada 1 segundo uma string "LHC#" na serial do módulo emissor pré configurado em frequência e identificação de rede.
- O receptor aguarda o recebimento de dados na porta serial e trata esses dados todas as vezes que é recebido o caracter # equivalente a uma quebra de linha.
- Um led vermelho pisca no receptor enquanto não são recebidos os dados esperados, ou seja a string "LHC#", ou quando os dados recebidos são diferentes do esperado.
- Quando a string esperada é recebida o receptor para de piscar o led vermelho e ascende o led verde por 1 segundo e volta a piscar o led vermelho até receber novamente a string esperada.
- Desta forma é possível identificar mesmo sem um display todas as vezes que uma comunicação esperada foi recebida corretamente pelo módulo receptor.
No teste que realizamos posicionamos o módulo emissor em frente ao LHC e começamos a andar em linha reta. No início o led verde do receptor piscava com bastante frequência. Conforme nos afastamos cerca de 100 metros o led verde ainda piscava porem foi necessário realizar algumas paradas pois enquanto em movimento a recepção pareceu mais prejudicada.
Continuamos andando até uma distância de cerca de 200 metros aonde não foi mais possível verificar o led verde piscando indicando que os dados não estavam mais sendo recebidos.
Conclusão: é possível que a distância alcançada tenha sido limitada por alguns fatoes principais:
- 1: A taxa de transferência(baud rate) configurada foi de 9600 bps o que pode limitar o alcance.
- 2: As antenas utilizadas são as que acompanham o produto e de tamanho reduzido, tamanho esse que talvez não seja ideal para a frequência de trabalho.
- 3: O ambiente urbano pode causar mais interferências devido a outros aparelhos que operam na mesma frequência.
Neste experimento iremos realizar a redução da taxa de transferência pelo ar para 1200bps e verificar se a distância de transmissão será maior.
Planejamos também conectar um display de LCD no receptor para acompanhar o recebimento dos dados em tempo real.
Emissor: ArduinoMegaAPC220-TX.ino
// Base TX Arduino Mega
//Variavel que armazena os caracteres recebidos
//Definicoes das portas dos leds
int porta_led_verm = 8;
int porta_led_amar = 9;
//Variaveis para controle do estado dos leds
int estado_verm = 0;
int estado_amar = 0;
pinMode(porta_led_verm, OUTPUT);
pinMode(porta_led_amar, OUTPUT);
Serial.println (" LHC TESTA " );
//Aguarda os dados na serial
while(Serial.available() > 0)  {
if (buf == 'LHC#'){
digitalWrite(porta_led_amar, HIGH);
digitalWrite(porta_led_verm, LOW);
digitalWrite(porta_led_verm, 1);
void Mandar(){
Serial.print("LHC#");
digitalWrite(porta_led_amar, 0);
digitalWrite(porta_led_amar, 1);
print('Iniciando...')
dofile('receptor_apc220_teste_campo.lua')
-- Espera 4 segundos para iniciar o programa sendo possivel o timer ser finalizado com tmr.stop(0) para reprogramacao do ESP
-- Muda o baud rate para 9600 bps para funcionar com a serial do APC220.
tmr.alarm(0,4000,0,uart.setup(0,9600,8,0,1) startup)
receptor_apc220_teste_campo.lua
-- Codigo para receber dados com ESP-01 via modulo APC220 para teste de campo
-- Certifica que o wifi esta desligado para economizar bateria
-- Definicao dos pinos dos leds
led_vermelho = 4
led_verde = 3
--Definicao do estado dos leds
status_led_vermelho = gpio.LOW
status_led_verde = gpio.LOW
-- Inicializa LEDs apagados
gpio.mode(led_vermelho, gpio.OUTPUT)
gpio.write(led_vermelho, status_led_vermelho)
gpio.mode(led_verde, gpio.OUTPUT)
gpio.write(led_verde, status_led_verde)
function desliga_led_vermelho()
gpio.write(led_vermelho, gpio.LOW)
function pisca_led_vermelho()
if status_led_vermelho == gpio.LOW then
status_led_vermelho = gpio.HIGH
tmr.alarm(0, 200, 1, pisca_led_vermelho)
-- Limpa variavel data antes de ler a serial
uart.on("data", "#",
print ("Recebido do APC220:", data)
if (data=="LHC#") then
desliga_led_vermelho()
status_led_verde = gpio.HIGH
- Utilizar antenas indicadas para a frequência de trabalho (faixa dos 433 Mhz). Alguns modelos indicados são por exemplo um fio rígido de 17,3cm, antena do tipo dipolo e antenas do tipo Yagi para transmissões direcionais do sinal.
- Realizar o teste em campo aberto (preferencialmente em área rural) menos suscetíveis a interferências.