Temel bir RF devresi için neye ihtiyacım var?


38

Çok temel bir RC devresi oluşturmama yardımcı olabilecek herhangi bir kaynağı arıyorum. Bir LED'i açmak / kapatmak için RF kullanmak kadar basit bir şekilde konuşuyorum. Bu devrenin amacı araştırma ve eğitim içindir. Birisi basit RF devreleri için parçaları nereden bulabileceğimi, hatta gerçekten takdir edeceğim bir öğretici veya şematiği nereden bulabileceğimi bilirse.

Topladıklarımdan, (ve bunun için mutlak bir isim yapıyorum) Bir vericiye ihtiyacım olacak ve bir alıcı ... bu doğru mu?

Açıkçası beyler, hepiniz bu sorudan sıkıldığınızı biliyorum ve bana güvenin, yeni başlayanlar için RF'ye kendi yolumu bulabilirsem sizi rahatsız etmem ama gerçekten RF devresi için iyi kaynaklar bulmak için en zor zamanım var bina. Tek aradığım şey beni doğru yöne başlatacak bir şey, sonra oradan gidebilirim.

Bununla ilgili bilgi bulmaya çalışacak binlerce şeye googledim ama sonunda elde ettiğim tek şey bir sürü RC uçak / tekne sitesi. Sadece düzenli temel kendin yap devre yapı için bir şey yok.

Lütfen kızılötesi yok. Ben sadece radyo kontrolüyle ilgileniyorum. Teşekkürler!


1
Cevaplarınız için hepinize teşekkürler. Çok fazla iyiler vardı ama Russell McMahon, onun için çok çaba sarf etti ve birçok yararlı bilgi verdi. Şimdi bazı iyi başlangıç ​​noktalarım var. Teşekkürler Bir ton!
Dijital Brent,

1
ARRL El Kitabı . Temelden orta dereceye kadar radyo ile ilgili önemli bilgi kaynakları.
Nick Alexeev

Burada bazı kitap ve dergiler bulabilirsiniz: officinahf.jimdo.com/riviste-libri-manuali
Antonio

1
Aşağıdaki kritik bilgilerin farkında olmalısınız: RF iletimi için uygun bir yasal LİSANS gerekir. Normalde bu konuda endişelenmenize gerek yoktur, çünkü ticari bir ürün kullanıyorsunuz ve lisans ürünle birlikte geliyor. Ama kendi kendine uğraşmaya başladığında, bunu bilmeden yasadışı bir şey yapmak ÇOK KOLAY olur. Frekansı veya güç seviyesini kendiniz ayarlamanıza izin vermeyen kullanıma hazır verici ve alıcı bileşenleri kullanıyorsanız, genellikle güvende olursunuz. Bunun dışında, dikkatli olmazsanız büyük olasılıkla kanunları çiğnemiş olursunuz.
Glenn Willen

1
Uyarı için teşekkürler. Bunu düşünmemiştim ama tavsiyeye minnettarım!
Digital Brent,

Yanıtlar:


34

Eğer tam bir DIY istiyorsanız, muhtemelen en iyi başlangıç ​​noktası değilsiniz, o zaman bunun gibi bir şey alabileceğiniz kadar basit. Soldaki alıcı. Sağdaki verici.

görüntü tanımını buraya girin

Bu harika RF fikirleri sayfasındandır Homebrew RF Devre Tasarım Fikirleri Bunlar, yeni başlayanlar için bir adım bile olsa, notaları olmayan devreler olma eğilimindedir.

Burada gerçek devre şeması ile


Kablosuz bir kapı zili ne istersen yapabilir.


"ASK" RF veri modülleri boldur - bir kerede 1000 arasında onları bulmak Alibaba reklamverenleri hiledir.

İşte US $ bir ücretsiz kargo ile $ 6 bir Nordic gelen nRF24L01 alıcı-verici IC kullanır.

görüntü tanımını buraya girin

Sparkfun'dan - aynı IC - $ 20 kullanıyor.

  • Açıklama: nRF24L01 modülü SparkFun'un en yeni RF modülleridir. Bu modül, Nordic Semiconductor, nRF24L01 + 'in 2.4GHz alıcı vericisini kullanır. Bu alıcı-verici IC, 2,4 GHz bandında çalışır ve birçok yeni özelliğe sahiptir! NRF2401A'nın tüm serinliğini alın ve bazı ekstra boru hatları, tamponlar ve otomatik yeniden aktarma özelliği ekleyin - çok hoş!

IC ile DIY yapabilirsiniz, gemide ne var burt (+ bir güç kaynağı) görüntü tanımını buraya girin


Çok düşük güçlü kısa menzilli düşük maliyetli kablosuz veri modülleri vardır.

Buradaki çok sayıda fikir başlatıcı , küçük evsiz modülleri arar.

Biraz süslü ama istediğinizi yapar - ama aynı zamanda kullanımı biraz da karmaşık ve 13,50 GBP'den biraz pahalı Pololu Wixel

Benzer


433 MHz ISM bandı alıcı-vericileri. $ 15US / 1. İşte

görüntü tanımını buraya girin


Verici 3 $ ücretsiz gönderim. Alıcılar ~ burada benzer olacak

görüntü tanımını buraya girin


panStamp burada

Açık kaynak

  • panStamp'lar, Arduino IDE'den programlanabilen küçük kablosuz modüllerdir. Her modülde, bir Atmega328p MCU ve bir Texas Instruments CC1101 RF arayüzü bulunur ve özerk düşük güçlü kablosuz uçlar oluşturmak için gerekli bağlantı ve işlem gücünü sağlar. Her şey kompakt bir DIP-24 modülünde bulunur.

18.55 $ temel birim depolayın .

görüntü tanımını buraya girin


Bu gibi birimler nadiren mütevazı bir maliyetle elde edilebilir. Bu site, sadece onları hacimli (muhtemelen) satıyor.

görüntü tanımını buraya girin


Birçok kısa menzilli çözümden bahsediyorsunuz, ancak uzun menzilli (km veya mil) önerir misiniz?
Joe Phillips

@JoePhillips Kısa menzilli çözümler isteyen 5 yıllık bir soru. Bazıları bir kilometreye kadar uzanıyor. AMA gereksiniminiz büyük ölçüde farklıysa, yeni bir soru sormak uygun olabilir. Rehber olarak ihtiyacınıza yeterince yakın olmayan cevaplara başvurabilirsiniz. Bir web aramasıyla kolayca bulunabilecek çok sayıda ekipman vardır. Bir kez göz attığınızda bize ne elde etmek istediğinizi, internette ne bulduğunuzu ve neden AliExpress veya Ebay'dan kolayca temin edilebilecek ucuz eşyalarınızı ya da ... ihtiyaçlarınızı karşılamadığını söyleyin.
Russell McMahon,

Evet, kolay arama
Joe Phillips

@JoePhillips Son derece bilgili olmamamızın yanı sıra, ulaşmak istediğiniz şey için bir “şartname” veya gereklilik sunmak için en azından biraz çaba sarf etmeniz gerekir. Siteyi tembel olarak tedavi etmek, insanların zihninizi okumalarını sağlamanın bir yolu olarak, sitenin sizin için muhtemel faydasını katlanarak artan bir oranda yok etme eğilimindedir.
Russell McMahon

17

Bu adamlardan hiçbirinin size söylemediği şey, RF devrelerinin tipik olarak oluşturduğu temel yapı taşlarıdır. Osilatör-modülatör devresi, filtreleme, amp-sahne vs. Buradaki hile 1 ve 0'ları gürültüye karşı daha akıllı ve daha esnek bir şeye kodlamaktır.

Temel bir bilgi birikiminden bahsetmiyorsunuz, o yüzden size baştan başlayayım.

Kablosuz ve kablolu iletişim protokolleri arasındaki en büyük fark, yayılan sinyalin gürültüsü ve gücüdür. Kablosuza giderken çok fazla gürültü olacak ve bu nedenle yalnızca iletmek yerine verilerinizi kodlamanız gerekir.

Buna bir örnek AM radyo - Genlik Modülasyonlu radyodur. Bir sinyal iletirsiniz (taşıyıcı sinyal olarak adlandırılır, örneğin sabit bir 433 MHz taşıyıcı) ve sonra 1s ve 0'larınızı sinyalin yükseltilmesi olarak kodlarsınız, bu nedenle düşük genlikli bir 433 MHz dalga 0 ve yüksek genlik 1'dir. Ayrıca, Genlik yerine frekansı ayarladığınız Frekans Modülasyonunu da yapabilirsiniz. Bu, AM dışındaki özelliklere sahiptir ve gürültüden başka şekillerde de etkilenir.

Bu bilgiyi kodlamanın birkaç yolu vardır. Buna anahtarlama denir (AM, Genlik Geçiş Anahtarlama için ASK olarak adlandırılabilir). Ayrıca PSK'ya rastlayacaksınız; bu, amplitüd veya frekansı değiştirmek yerine fazı değiştireceğiniz Faz Kaydırma Anahtarlama anlamına gelir. Bu, AM ve FM'den daha akıllıdır ve daha yüksek bant genişliğine bile izin verebilir, çünkü taşıyıcıya daha fazla simge gömebilirsiniz.

Bu sadece modülasyon veya anahtarlama aşamasıdır. Veri bütünlüğünü sağlamak için, uygun sinyal kodlaması olan bir çeşit protokol kullanmalısınız. Örneğin Hamming veya Reed-Solomon kodlaması. Örnek olarak, bazı verilerinizi kaybetmenize ve hala alıcıda yeniden göndermenize gerek kalmadan, yeniden iletmek zorunda kalmadan bazı verilerinin yüzde yüzünü iletebilirsiniz.

Bu oldukça ileri geliyor çünkü gerçekten öyle . Bir DIY RF devresini devreye sokmak ve kavramın kanıtlanmasından daha fazlasını istiyorsanız, çalışmak için çok fazla analiz ve matematik gerekir.

Filtreleme teknikleri hakkında hiç konuşmadım ve bu RF devrelerinin hayati bir parçası.

BTW, anahtarlama tekniklerini araştırdığımda bulduğum ilginç bir şey: 802.11 WiFi, bağlantı sinyali gücü dalgalanırken, anahtarlama ve kodlama şemasını değiştirecek. Aktarım şemasını ilettiği ortama göre optimize etmek için daha iyi anahtarlama şemaları ve iyi sinyal gücü olan daha az gereksiz veriler kullanacaktır. . Birileri bunun üzerine çok düşünmüş ve gerçekten gelişmiş şeyler. Eh, en azından benim için;)

DÜZENLE:

Ben de aynı soruları sordum ve RF’nin web’de bile giriş yapma konusunda büyük bir engel olduğunu ve ilk önce bazı teorileri öğrenmeden fazla alamayacağınızı gördüm. En azından kısaltmaları bilmek ve tanımak için yeterli, aynı zamanda Matlab veya Octave gibi matematiksel beceriler ve araçlar. Elektronik iticinizde 10 dolar söylemek için elde edeceğiniz şeyler ile DIY rekabet etmek önemsizdir :)

Bu sayfa, RF devreleri hakkında bazı temel bilgilere sahiptir

Bu sayfa I / Q analizi üzerine bir matematik girişine sahiptir.

EDIT2:

Elektronik iticinizde 10 dolar söylemek için elde edeceğiniz şeyler ile DIY rekabet etmek önemsizdir :)

Bu, eBay'de günde 1-5 dolar daha yüksek. Alıcı / verici çifti başına 1 dolar karşılığında 433 / 415MHz ASK modüllerinden birçoğunu satın aldım. Daha gelişmiş modüller biraz daha pahalıdır, ancak RF devresi çok ucuza gelmiştir.


"BTW, anahtarlama tekniklerini araştırdığımda bulduğum ilginç bir şey: 802.11 WiFi, bağlantı sinyali gücü dalgalanırken anahtarlama ve kodlama şemasını değiştirecek." Peki, şu anda kullanılan 802.11 b / g / n'nin anahtarlaması nedir, nereden bir tanım bulabilirim?
dnnagy

7

Kütüphane. Son 30 yılda yayınlanan The Radio Amateur's El Kitabının herhangi bir basımına bir göz atın . Size önümüzdeki yıl muhtemelen RF hakkında bilmeniz gereken her şeyi öğretecektir. Gerçekten de tüm zamanların en sevdiğim elektronik kitaplarından biri.


6

Bir eğitim araştırması için mi? Neden bir AM vericisiyle başlamıyorsunuz ve alıcı olarak bir AM radyo kullanıyorsunuz. Bundan daha kolay ve ucuz hale gelmiyor :) İşte basit bir tane: AM verici

Almak için etrafta yattığınız eski AM radyoları kullanabilirsiniz. O zaman kendinize ait bir AM vericisi AM alıcısı oluşturabilirsiniz.

Bunu başarabilirseniz, müzik veya ses göndermek yerine ışığı açacak şekilde değiştirebilirsiniz. Bu, ev otomasyonu cihazlarının nasıl yapıldığını söylemek olmayabilir, ancak öğrenmeye veya öğretmeye çalışıyorsanız, AM radyo, bunun tüm çalışma şeklinin temellerini size sunacaktır.

Düzenleme: Bu konuda bir kitabım olduğunu biliyordum ama onu bulmak zorundaydım. Cotter Sayre'nin Komple Kablosuz Tasarımı. Amazon'daki yorumlarda birisinin de tavsiye ettiğini düşünüyorum: RF Tasarımında ilginç görünen deneysel Yöntemler, ancak kendimde yok.

İyi eğlenceler!


4

Sanırım bu soruyu cevaplamaya geç kaldım. Tam 2 yıl önce senin durumundaydım. Elektronik öğrenmek için RF ile başladım. Ve aman tanrım, ne kadar yolculuk oldu. Ayrıca masaya yiyecek koymak için günlük bir iş yapmam gerekiyor. Bu yüzden sana neyin gerekli olduğunu kısaca bildireyim. Herhangi bir önceden oluşturulmuş modül kullanmayacağım seçimini yaptım.

1) İletim sıklığı nedir. 200 MHz planladım ama daha sonra 60 MHz'e düştüm. 2. adımı kontrol edin.

2) Neden bileşenleri bir araya getirmeye başladığınızda, kondansatörlerin ve indüktörlerin beklendiği gibi davranmadığını fark edeceksiniz. Ayrıca çok fazla parazit kapasitansı ile karşı karşıya kalacaksın. Tutarlı bir yerel LC osilatörü oluşturmak çok zordur. çok fazla gürültü ile karşılaşacaksınız, çok demek istiyorum. Ayrıca, frekansta üst tonlara (harmonikler) sahip olacaksınız. Fourier dönüşümü ve kutup sıfırları hakkında sağlam bilgiye ihtiyacınız var. Size nasıl rezonans veriyorlar. Ayrıca burada geri bildirim hakkında bilmeniz gerekenler, esp. olumlu geribildirim. Kitaplar genel olarak size olumsuz geri bildirimler hakkında bilgi verir, ancak pek olumlu tepkiler vermezler (öyle olsalar bile kısa olma eğilimindedirler). Sabit bir osilatör tasarlamak, neredeyse tüm analog elektronikler hakkındaki kapsamlı bilginizi arayacaktır.

3) Tamam. Yani kararlı bir osilatöre sahipsiniz, şimdi anteninizi tasarlamanız gerekiyor. Dediğim gibi, düşük frekans, daha yüksek anten boyutu ve bunun tersi anlamına gelir. Anteni kendi başınıza tasarlarken, iletim hattı teorisi ve elektromanyetizma hakkında kapsamlı olmanız gerekir. Varsayalım ki HF / VHF. Mikrodalga bölgesine (> 1 GHz) gitmek istiyorsanız, dalga kılavuzlarını bilmeniz gerekir. Anteninizi tasarlarken, dengeli bir radyasyona (örn. Dipol Anten) sahip olduğunuzdan emin olmak için besleme noktası tasarımına çok dikkat etmeniz gerekir. 4NEC2 gibi yazılımları ücretsiz ve çok iyi bir şekilde öğrenmeniz gerekebilir.

4) Yani anten ve osilatör var. Şimdi sinyalinizi yaratmalı ve göndermelisiniz. Dijital iletişim istediğinizi varsayalım. Bu durumda, önce temel bant sinyali ve modülasyon oluşturma hakkında konuşalım.

4-a) Bir veri baytı göndermek istediğinizi söyleyin. Karar vermeniz gereken ilk şey, zaman uyumlu / zaman uyumsuz olanı isteyip istemediğinizdir. Bununla demek istediğim, yerel sinüs dalgası osilatörünün (yukarıdaki aşama 2) fazda olup olmadığı. Eşzamansız olanı istediğimizi söyleyin, vida aşamasını söyleyin (kelimenin tam anlamıyla kabul etmeyin, aşama son derece önemli bir kavramdır). Şimdi verinin modüle edilmesi gerekiyor. Birçok modülasyon tekniğini kullanabilirsiniz (Haykin'in Dijital İletişimini deneyin, geçiş bandı aktarımı bölümünü inceleyin). Bu zor bir konudur. Ayrıca, senkronize / asenkron iletişim kurmak isteyip istemediğinize bakılmaksızın, hem verici hem de alıcılardaki saati senkronize etmek için bir yöntem bulmanız gerekir. Akıllı olabilir ve burada modern dsPIC mikrodenetleyicilerini deneyebilirsiniz.

4-b) Şimdi gönderme hakkında konuşalım. Bildiğiniz gibi, çok düşük frekansta sinyal gönderemezsiniz (20 KHz). Sinyali çok daha yüksek bir frekansa kaydırmalısınız. ve Mikser adında bir şey bilmeniz gerekir. Burada, frekansı yukarı (aşağı) kaydırmanız gerekir.

5) Filtreleme hakkında konuştum. DSP üzerinden sinyallerden gelen gürültüyü gidermelisiniz. Burada filtreleme teorisi hakkında bilmek gerekir. FIR / IIR filtreleri uygulayabilirsiniz. Bu aşamada Matematik, sinyaller ve sistemler konusunda gerçekten sağlam olmanız gerekir.

6) Donanım programlamasında da iyi olmanız gerekir, çünkü DSP işlemcilerini de (örneğin dsPIC) programlayabilirsiniz.

Lütfen bunun çok geniş bir fikir verdiğimi unutmayın. Genel amaçlı PCB üzerindeki lehimleme devrelerinde çok başarılı olmanız gerekir. Burada, sisteminizi mahvedebilecek parazitik kapasitans, zemin düzlemi gibi kavramlarla karşılaşacaksınız.

İyi şanslar. Başlamak için doğru bölgeyi seçtiniz, çok zor bir zaman geçirirsiniz, ama adam her şeyi doğru yaparsanız, bir insanın bir cehennemi olacaksınız.

Projem hala tamamlanmadı, devam ediyor.


3

Karmaşık bir bölgeye giriyorsunuz. GERÇEKTEN devam etmek istiyorsanız, XBee'ye bir göz atın . Bunu bir acemi olarak kendiniz yapmaya çalışmak istemezsiniz. Karmaşık işler için önceden oluşturulmuş modülleri kullanmanın utancı yok.


3

Basitçe söylemek gerekirse, önce basit bir 1 transistör transistör vericisi inşa edeceğim, örneğin, aşağı: Bunu ben inşa ettim ve FM radyodan yaklaşık 30M iletir. Tuning en iyi ihtimalle zordur ve çok sabır gerektirir. Bunu normalde yeni başlayanlara önermiyorum, ancak alıcıyı, transistörün tabanına beslenen "tank" devresi dışında aynı şekilde yapın. Tank bobin ve kapasitör mavi renkte gölgeli. Her iki tank da frekansa uyması için ayarlanmış OLMALIDIR, aksi halde çalışmayacaktır. İPUCU! Oku ... Oku ... Sonra biraz daha oku. Ciddiyetle çalışmasını istiyorsanız, düşük maliyetli bir frekans ölçer satın alın. E bay !! Google'ın "Resimlerin altında 1 transistör alıcısı" olacağını düşünüyorsanız çok fazla devre var. 25 yıllık bir deneyime sahibim ve size söyleyebilirim, elektronik öğrenmeye başlamak için çok karmaşık bir yer seçtiniz. Bu devre çok esastır fakat çalışır. Gerçekten RC ve Filter ağlarını araştırmalısınız, çünkü başarının anahtarı bu! Cesaret kırıcı gelmek istemem ama herhangi bir mühendise sorun ve size frekansla uyuşmayan bir verici veya alıcı oluşturmanın kolay olduğunu söyleyecektir. Sert kısım, başlangıçta endişe duyduğu gibi, frekans kaymasıdır. İpucu! Kristaller? İyi şanslar! :)

BASİT VERİCİ

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.