Qual RF usar? HC12 ou SX1278?

Tanto HC12 como SX1278 estão na faixa de frequência 433MHz. Então, será que "tanto faz" a escolha? Isso é o que veremos nesse artigo.

HC12 UART

Modulação

O HC12 utiliza a modulação FSK (Frequency Shift Keying) para comunicação. Sua faixa de frequência é 433MHz e sua interface de comunicação é serial UART.

Alcance

Seus alcance varia entre centenas de metros e, dependendo das condições, pode passar de 1km. Diz a lenda que pode chegar a alguns km, mas estando em um grande centro urbano, cercado por todo o tipo de radiação, não consigo fazer um teste de campo para dizer minha experiência de alcance.

Aplicação

Devido à simplicidade de interfaceamento, é bastante útil para projetos simples de controle e telemetria. Por exemplo, para abrir portões em uma chácara, sem ter que ir até a porteira - Ainda que seja apenas a liberação de uma trava e o motorista se encarrega de abrir e fechar o portão. Assim, quem está lá dentro da casa no extremo oposto do portão não terá o trabalho de deslocamento.

Para comandos simplificados também é excelente. Isso é, precisamos ter em mente que microcontroladores não são computadores de navegação na Internet. Invés de usar strings de campo/valor, json e afins, por se tratar de uma comunicação machine-to-machine, um protocolo de transmissão de bytes é mais que o suficiente para controlar atuadores, transmitir leitura de sensores para um dashboard ou broker etc.

SX1278

Modulação

O SX1278 funciona em 3 diferentes protocolos; o FSK, LoRa (Long Range) e OOK (On-Off Keying). Sua faixa de frequência também é 433MHz, como o HC12, e seu protocolo de interface é SPI.

Alcance

Devido à modulação LoRa (e também dependendo das condições), seu alcance é de vários quilômetros. Esse é um tipo de rádio comum em aplicações IoT, devido à comunicação de longa distância e baixo consumo de energia. Utilizado em monitoramento agrícola, telemetria ou qualquer outra aplicação que se encaixe às suas limitações.

É possível utilizar um HC12 e um SX1278?

Parece que "sim", não? Ambos são 433MHz, ambos suportam FSK - mas aí que começam as confusões.

Apesar de ambos suportarem o mesmo protocolo, é necessário quem ambos estejam exatamente na mesma frequência. Isso é, cada um deles tem uma range:

HC12

• Frequência de trabalho: 433.4MHz à 473.0MHz
• Tensão de entrada: 3.2V à 5.5VDC
• Baud rate: 1.2Kbps à 115.2Kbps (padrão de 9600bps)
• Sensibilidade de recepção: -117dBm à -100dBm
• Transmissão: -1dBm à 20dBm
• Interface: UART

SX1278

• Frequência de trabalho: 410MHz à 525MHz

• Tensão de entrada: 1.8V à 3.6VDC

• Transmissão: 20dBm

• Sensibilidade de recepção: -136dBm

• Taxa de dados: ~300kbps

• Interface: SPI

Além da frequência, eles precisam utilizar o mesmo CRC e tempo de início. Ambos precisam estar idênticos.

A potência e sensibilidade precisam estar dentro do suportado também. Resumidamente: Na teoria, sim, ambos podem se intercomunicar, mas na prática não é tão simples quando pegar um par de rádios do mesmo modelo e iniciar uma comunicação.

Uma das ferramentas que pode ser utilizada para algum "tuning" é um analisador de espectro. Além do artigo, também tem um vídeo no canal sobre o DVB-T.

Qual rádio escolher para meu projeto?

Dadas as especificações e aplicações, caberá a você escolher seu rádio. Sendo um projeto em que ambos são comportados, particularmente eu sugeriria o HC12, principalmente se for hobby. Isso porque o custo do rádio é inferior e a interface é transparente. Isso é, do mesmo jeito que você configura um print na serial de qualquer MCU, você o faz para o HC12 e pronto! O dado já é transmitido!

Aqui no blog tem vários artigos com HC12, como esse. Mas digite na caixa de Busca rápida a palavra hc12 e veja como utilizá-lo de diversos modos. Da mesma forma, digite lora na caixa de Busca rápida e veja uma série de artigos que incluem vídeos relacionados.

A última grande vantagem do HC12 é que você pode usar um FTDI com ele conectado na ponta, então enviar comandos do computador pessoal à microcontroladora. Isso é uma "mão na roda" para desenvolvimento, pois dá pra testar o protocolo sem muito esforço.

Enfim, o rádio ideal depende da situação de cada um, inclusive a frequência, que pode ser maior, conforme a necessidade; LoRa 915MHz, RF2.4GHz etc. Boa diversão!