Передача радиосигнала своими руками

Своими руками
Содержание
  1. Радиопередатчик на кт368 своими руками
  2. Радиопередатчик на MC2833 своими руками
  3. Фм передатчик своими руками на 1 км и выше
  4. Стерео-радиопередатчик схема своими руками
  5. Аудио передатчик
  6. Аудио передатчик своими руками(передатчик музыки)
  7. Стерео-передатчик своими руками схема
  8. FM передатчик своими руками
  9. FM радиопередатчик
  10. Мощный радиопередатчик на 500 метров своими руками
  11. жучок своими руками
  12. Самодельный FM трансмиттер для беспроводной передачи звука
  13. Как сделать простой радиопередатчик – схема сборки ФМ-трансмиттера (домашней радиостанции) своими руками
  14. Шаг 1: Блок-схема и электросхема
  15. Шаг 2: Список компонентов
  16. Шаг 3: Тестирование
  17. 1 настройка частоты
  18. 2 Регулировка расстояния после подключения антенны Yagi или GP
  19. Шаг 4: Для длинных дистанций
  20. Еще раз о передатчиках и приемниках 433 МГц
  21. Подключение передатчика
  22. Подключение приемника
  23. Формирование и обработка передаваемых данных

Радиопередатчик на кт368 своими руками

В этой статье хочу рассказать о радиопередатчике на одном транзисторе.

Его можно применять как для прослушки, так же и сделать с помощью него ретранслятор,заменив микрофон,на вход аудиосигнала.

Радиопередатчик на MC2833 своими руками

Радиопередатчик на MC2833 своими руками

Используя микросхему МС2833 можно сделать довольно качественный ФМ-передатчик. Эта микросхема содержит генератор, усилитель ВЧ, усилитель звука и модулятор. Возможны варианты исполнения в миниатюрном пластмассовом корпусе с торцевыми выводами для поверхностного монтажа и стандартный корпус.

Фм передатчик своими руками на 1 км и выше

Фм передатчик своими руками на 1 км

Это достаточно мощный 2 Вт FM передатчик, который обеспечит до 10 км дальности, естественно при хорошо настроенной полноценной антенне и в хороших погодных условиях, без помех. Схема была найдёна в буржунете и показалась достаточно интересной и оригинальной, чтоб быть представленной на ваш суд))

Стерео-радиопередатчик схема своими руками

Передатчик стерео-радиосигнала своими руками

Радиопередатчик собран в стандартном пластиковом корпусе от какого-то прибора. Передняя панель имеет аудиовход типа Джек и кнопку настройки. На задней поверхности находится разъем питания. Выход фильтра подключен к клемме +12V, поэтому силовой кабель используется в качестве антенны. Печатная плата крепится только одним винтом внутри коробки.

Аудио передатчик

Аудио передатчик своими руками(передатчик музыки)

В этой статье хочу представить передатчик музыки. Я попробовал собрать радиопередатчик с использованием в модуляторе варикапа. Так как он нужен был для передачи звукового сигнала, а не разговора, вместо микрофона поставил штекер. Катушка 9 витков провода диаметром 1 мм, средний отвод запаян. Внутрь катушки впихнул маленький кусочек поролона и покапал парафином (свечкой), чтобы катушка не изгибалась при прикосновениях, потому что от этого зависит частота, и ее очень легко сбить.

Стерео-передатчик своими руками схема

Схема радио-стереопередатчика звука

Для стереопередатчиков существует специализированная микросхема, BA1404.О собенностью передатчика на BA1404 является высокое качество звука и улучшенное звуковое разделение стерео. Это достигнуто использованием кварцевого резонатора на 38 кГц, который обеспечивает частоту пилот тона для кодера стереосигнала.

Применяться стерео-передатчик может как в быту, так и в автомобиле, для передачи звука с носителя(телефон,плеер и др), так как обладает не передачей стереозвука.

Такой небольшой стереопередатчик станет неплохой заменой фм тюнера.

FM передатчик своими руками

FM радиопередатчик

Мощный радиопередатчик на 500 метров своими руками

Радиомикрофон на 500 метров своими руками

жучок своими руками

жучок своими руками

В практике создания радиожучков не раз сталкиваемся с проблемой минимально возможных размеров жучка. Сегодня речь и пойдет именно о таком жучке: НЕМЕЗИС-2, так он был назван. Немезис был собран на smd компонентах, за счет чего и стало возможно значительным образом уменьшить размеры жучка в несколько раз, радиожук такой маленький, что вполне поместится например в одной сигарете, зажигалке или в мобильном телефоне. Немного о параметрах: диапазон частот в пределах 88-108 мегагерц, чувствительность по микрофону порядка 5 метров, в тихой комнате слышно тиканье настенных часов. Так что данный сигнал легко принять с данного жучка на радиоприемник будь он в телефоне,или просто стационарный.Переходим к схеме и подробностям.

Источник

Самодельный FM трансмиттер для беспроводной передачи звука

Интересный фильм по телевизору часто показывают поздно вечером или в ночное время. При этом кто-то хочет его посмотреть, а кто-то пошел спать. Поэтому, чтобы не мешать спящим, приходится искать выход.

Наиболее простой – это слушать звуковое сопровождение телепередач через проводные наушники, но соединительные провода создают неудобства.

Для беспроводного прослушивания можно использовать систему связи передатчик – приемник. Передача звука может осуществляться за счет индуктивной связи или в ИК диапазоне, но это уже устаревшие и малоэффективные способы.

В настоящее время, также широко используется метод беспроводной передачи звука работающий на радиочастотах в УКВ диапазоне. Чаще всего это можно встретить в автомобильных трансмиттерах, которые сегодня продаются чуть не в каждом киоске. Передатчик, работающий на этом принципе, имеет несложную схему на распространённых комплектующих и в зависимости от мощности обеспечивает связь с приемником на расстоянии до километра.

По этим причинам было решено изготовить своими руками трансмиттер (передатчик) работающий в УКВ FM диапазоне 88-108 МГц.

Радиопередатчик предназначен для беспроводной передачи звукового сопровождения телепередач или компьютерной трансляции. Основная его задача – передать звук по радиоканалу в пределах квартиры.

Сигнал от этого радиопередатчика можно принять на малогабаритный УКВ ЧМ радиоприемник, на приемник в мобильном телефоне или беспроводные наушники с УКВ FM радиоприемником.

Радиопередатчик подключается к телевизору через разъем для наушников. Так как в любом современном телевизоре (или цифровой приставке к ТВ) имеется разъем USB, то для исключения забот о батарейках, используем питание для трансмиттера (+5 v) из этого разъема.

Схема трансмиттера
Исходные данные для изготовления трансмиттера определились, переходим к схеме устройства.
После анализа в интернете изготовляемых конструкций радиопередатчиков, сформировалось устройство по следующей схеме:

Выбрана двухкаскадная схема радиопередатчика, где оба блока четко выражены и каждому транзистору отводится своя роль. В таком исполнении, каждый каскад устройства можно легко настроить по отдельности.

Описание схемы
Схема проста и может быть собрана фактически из подручных комплектующих, номиналы используемых компонентов указаны на схеме.

Устройство состоит из задающего генератора высокой частоты (ВЧ) на транзисторе VT1, частотного модулятора на варикапе VD1 и усилителя ВЧ на транзисторе VT2.

Генератор ВЧ работает на резонансной частоте колебательного контура L1, C4. Конденсатором С4 устанавливается необходимая частота. Конденсатор С5 служит для настройки устойчивой генерации.

Звуковой стерео сигнал с линейного выхода «AUDIO» телевизора, поступает на сумматор стереозвука передатчика на резисторах R3 и R4. Сигнал суммируется на резисторе R5 и подается через разделительный конденсатор С2 на варикап VD1.

Несущая частота передатчика модулируется варикапом VD1. При поступлении звукового сигнала, на варикапе появляется переменное напряжение, которое в такт со звуком меняет его ёмкость в небольших пределах, при этом происходит частотная модуляция УКВ сигнала. Для установки рабочей области варикапа, на него через резистор R8 поступает постоянное напряжение с делителя на резисторах R1 и R2, величина которого настраивается подбором резистора R1.

Разделительный конденсатор С8 соединяет генератор с усилителем ВЧ сигнала, построенного по типовой схеме. Элементы L3, C10 предназначены для согласования выхода усилителя с антенной и повышения стабильности устройства.
Питается передатчик от порта USB источника сигнала, напряжением 5 В и потребляет ток не более 30 мА.

1. Детали
В радиопередатчике использованы два импортных высокочастотных транзисторов BC548. Хотя, это не совсем ВЧ транзисторы (максимальная рабочая частота до 300 МГц), но и они обеспечивают хорошую работу в схеме. Транзисторы можно заменить любыми высокочастотными, с граничной частотой не менее 500 МГц и максимально возможным коэффициентом усиления.

2. Изготовление катушек
Все катушки индуктивности бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 6 мм эмалированным проводом ПЭВ-2 диаметром 0,7 мм. Катушки L1 и L3 содержат по 7 витков, катушка L2 – 15 витков.

3. Изготовление антенны
Антенна изготавливается из многожильного провода диаметром 0,5-1 мм. Длина антенны должна быть равна четверти длины волны. Для частоты 88 МГц оптимальная длина антенны должна быть 0,85 м. Для уменьшения размеров, её можно свернуть в спираль. Это можно выполнить на отрезке антенного кабеля длиной 80…90 мм, предварительно удалив из него центральную жилу и оплетку. Или взять за основу подходящую по размеру трубку. Равномерно распределяем витки по длине и фиксируем их скотчем. После положительных испытаний устройства оформляем антенну термоусадочной трубкой.

Читайте также:  Обшивка доской внахлест своими руками

4. Изготовление монтажной платы
Для монтажа деталей устройства изготовим монтажную плату. Но для определения ее размеров необходимо предварительно подобрать корпус устройства. В данном случае был использован корпус от одного из первых пультов проводного дистанционного управления телевизором.

5. Генератор высокой частоты
На подготовленной монтажной плате выполняем монтаж деталей генератора ВЧ на транзисторе VT1 и частотного модулятора на варикапе VD1. Во всей конструкции, при монтаже, для уменьшения взаимных помех по высокой частоте, необходимо максимально исключить пересечения проводников и выполнять монтаж минимально короткими проводниками.

В модуляторе можно применить и другие варикапы. В изготовленном устройстве был использован импортный варикап неизвестной породы (в центре фото, под катушкой). При замерах он показал емкость 90 pF. После регулировки рабочей области, варикап отлично работает в схеме.

Для регулировки параметров схемы, вместо регулировочных резисторов R1 и R6 устанавливаем, на время отладки схемы, подстроечные или переменные сопротивления близкого номинала.

Подключаем антенну к конденсатору С8. Через разделительный конденсатор С2 подключаем источник звукового сигнала, например из гнезда для наушников переносного приемника.

Подключаем плату к источнику питания 5 вольт. Следует отметить, что питание схемы должно быть стабилизированным, от источника с низким уровнем пульсаций.

С помощью резистора R6 устанавливаем напряжение смещения на базе транзистора VT1. Для кремниевого транзистора оно должно быть в пределах 0,6…0,7 вольта.

Если монтаж выполнен без ошибок, с соблюдением элементарных правил ВЧ монтажа и использованы исправные детали, то налаживание устройства сводится к настройке контура на свободный в вашей местности диапазон, чтобы полезный сигнал не заглушали другие станции. Осуществляется настройка изменением параметров контура с контролем качества приема на слух. Уровень громкости источника сигнала выбирается таким, чтобы глубина модуляции была достаточной, но не вызывала искажений.

Прием сигнала и настройку передатчика проще всего выполнить, используя цифровой радиоприемник смартфона. Располагаем его недалеко от антенны и устанавливаем частоту приема в УКВ FM диапазоне (88-108мГц) на свободную от радиостанций частоту. Желательно настроить приемник на частоту 88 мГц, которая выделена специально для подобных устройств.

Настраиваем передатчик на установленную частоту изменением емкости подстроечного конденсатора С4. Пластмассовой отвёрткой плавно поворачиваем движок конденсатора до пропадания характерного шума в наушниках приёмника, а при подключении к передатчику источника звука и появления этого звука в приемнике.

Если с помощью конденсатора не удаётся настроиться на нужную частоту, то можно попробовать растянуть или сжать витки катушки L1. Частота передатчика немного изменится и вновь настроиться конденсатором С4.
Настройкой конденсатора C5 добиваемся устойчивой генерации и качества звука без помех.

7. Усилитель высокой частоты

Для увеличения мощности и дальности передаваемого сигнала, дополним генератор ВЧ передатчика, усилителем высокочастотного сигнала (УВЧ) на транзисторе VT2.

На свободном месте монтажной платы выполняем монтаж деталей УВЧ. Соединяем каскады разделительным конденсатором С8.

С помощью контура L3C10 производится согласование с антенной. Изменением емкости подстроечного конденсатора С10 добиваемся наиболее громкого и качественного звука в приемнике.

Для более точной настройки передатчика и получения от него максимальной мощности рекомендуется изготовить и использовать простейший детектор ВЧ, но это другая история.

8. Окончательная сборка
Собираем устройство в корпус.

Для уменьшения помех, желательно подключать передатчик к линейному выходу телевизора экранированным многожильным кабелем.
После сборки и проверки настроек, остаётся только проверить дальность действия и качество звука.

Таким образом, основная задача выполнена. С помощью изготовленного FM трансмиттера, мы имеем возможность беспроводной передачи звукового сопровождения телепередач или компьютерной трансляции. При этом, при прослушивания телепрограмм на наушники, вы не будете мешать окружающим людям, громкой работой телевизора. Мощность передатчика невелика, но ее достаточно для уверенного приема сигнала в пределах квартиры.

Источник

Как сделать простой радиопередатчик – схема сборки ФМ-трансмиттера (домашней радиостанции) своими руками

Прочитав эту инструкцию, вы узнаете как собрать радиопередатчик своими руками, который может передавать сигнал на расстояние до 3 км и более с ВЧ мощностью в один ватт. В инструкции будет дана полная детальная схема, спецификации и процедура тестирования.

Простой радиопередатчик (например, Belkin) связывает вашу домашнюю развлекательную систему с портативным радио, которое можно переносить по дому и на двор. Например, вы можете воспроизводить музыку на CD-чейнджере в своей гостиной и слушать ее на портативном радио у барбекю на заднем дворе с помощью автомобильного FM-передатчика с диапазоном 100 мВт и 10-метровым диапазоном. Такое устройство можно легко приобрести на Ebay и т. д. С помощью небольшого хака дальность домашней радиостанции может быть увеличена до 100 метров.

Шаг 1: Блок-схема и электросхема

Этот ФМ-передатчик имеет 3 радиочастотных ступени.

В основном, каждый FM-передатчик должен иметь генератор, управляемый напряжением (VCO). Это высокочастотный генератор, выходная частота которого изменяется в зависимости от напряжения, приложенного к определенной контрольной точке. Это генератор с переменной частотой (VFO).Q1 со связанными из VFO компонентами.

Выход VFO подается на Q2. Q2, будучи буфером, не загружает VFO, а только усиливает мощность. Этот выход подается на конечный РЧ-усилитель мощности Q3, выход которого подается на настроенную цепь. Несколько конденсаторов C 4,8,9,10 используются на шине питания для высокочастотной фильтрации. Если один из них питает VFO-транзистор Q1 напрямую c микрофоном в основании, он становится цепью FM-передатчика.

При постоянном напряжении 12 В на V1, она выдает 1 Ватт РЧ-мощности. При использовании антенны типа Yagi, с алюминиевыми трубками как на стороне передатчика, так и на стороне приемника, смотрящими друг на друга на расстоянии прямой видимости, диапазон может быть до 5 км.

Шаг 2: Список компонентов

Заметка. Пакет Q2 должен быть типа «TO 92-B» (немного больше, чем пакет BC547), а не простой TO 92, который немного меньше по размеру (такой же, как BC547). Кроме того, обратите внимание, что конфигурации контактов для этих двух типов различны. В случае использования пакета TO92 увеличьте значение R7 до 56 Ом на 1/2 Вт, в противном случае он сгорит. Но пакет TO92 может повлиять на дальность.

Для надлежащего радиуса действия, Q3 должен быть 2N3866 с радиатором. Однако можно использовать 2N 2219, что радикально ухудшит дальность.

Шаг 3: Тестирование

Для начала в качестве антенны используйте простой одиночный провод длиной 75 см, стоящий прямо, для достижения дальности в помещении около 100-200 метров. Телескопическая антенна аналогичной длины также пригодна для испытаний, и даст диапазон также всего в 100-200 метров. Никогда не берите для антенны провод длиннее 79 см, думая, что он охватит более высокую дальность. На самом деле, если вы сделаете это, диапазон упадет.

Частота передатчика может быть установлена в диапазоне FM от 88 до 108 МГц путем регулировки TR1 (триммера 1) на VFO или путем изменения расстояния между катушкой L1.

1 настройка частоты

ПРИМЕЧАНИЕ. Не пытайтесь проверять устройство вечером или ночью, потому что в это время будут активны многие мощные FM-станции. Проверяйте его только в дневное время. У некоторых людей с этой схемой возникали проблемы, если они не спаивали всё должным образом.

Самая большая проблема — не знать, колеблется ли частота, так как она находится вне диапазона большинства простых осциллографов. Кому-то может потребоваться использование частотного счетчика RF, а он очень дорогой. Итак, чтобы знать, что колебания есть, и выяснить, на какой они частоте, самый простой способ — перевести сотовый телефон с FM-радио (или любое FM-радио) в режим поиска рядом с передатчиком, пока вы не услышите какой-то звук, пока вы постукиваете в микрофон.

Обратите внимание, что в непосредственной близости от передатчика будет несколько частот, отвечающих на микрофон, и вас это может сбить с толку. Так что после первоначального испытания отойдите от передатчика по крайней мере на 30 метров. Там дисплей выдаст только одну частоту — с которой он получит наилучший чистый звук, а все остальные частоты дадут шипящий звук, и это и будет частота, на которой работает передатчик.

Читайте также:  Нить накаливания своими руками

Очень аккуратно (около 1 градуса) отрегулируйте триммер TR1a по часовой или против часовой стрелки, частота передачи изменится. Затем снова включите мобильный телефон для поиска и найдите частоту. Если вы очень близки к мощному передатчику, вы не определите радиус действия. Снова измените частоту, чтобы перейти за 106 МГц, где обычно не вещают коммерческие станции.

2 Регулировка расстояния после подключения антенны Yagi или GP

Диапазон передачи регулируется TR2. Для этого используйте мультиметр в режиме постоянного тока 250 мА последовательно с источником питания 12 В, а затем отрегулируйте триммер TR2, пока ток на максимуме. Отрегулируйте ток примерно до 75 мА (при напряжении 12 В постоянного тока от хорошего адаптера) или пиковый ток от триммера 2, скажем, до 85 мА. С пика при повороте по часовой стрелке ток будет падать, при повороте против часовой стрелки он также будет падать. И это лучшая позиция TR2 для полной подачи мощности на антенну.

Обратите внимание, Q3, круглый металлический корпус должен быть полностью покрыт поставляемым с ним черным радиатором, без которого он сильно нагреется и в итоге сгорит. При напряжении около 100 мА при 12 вольт он должен охватывать хороший диапазон и быть теплым, но за пределами этого тока, хотя он может охватывать более длинный диапазон, он сильно нагревается и, вероятно, быстро выйдет из строя. Попытайтесь коснуться радиатора и определите, насколько он горячий. Если он сильно нагревается, отключите его и уменьшите ток.

Важное примечание. Не используйте металлическую отвертку. Вы должны использовать маленький нежелезный предмет, действующий как отвертка. Такой предмет не изменит частоту, когда вы поднесёте руку к триммеру, который обычно бывает металлическим. Предпочтительна медная или алюминиевая отвертка с изолированным верхом.

Шаг 4: Для длинных дистанций

Для покрытия больших дистанций используйте антенну Yagi. Выход подается на коаксиальный кабель (обычно используемый для кабельного телевидения), сопротивление которого практически сопоставляется с сопротивлением антенны Yagi 75 Ом с помощью триммера TR 2 настроенной цепи для максимальной подачи мощности, то есть на Yagi / GP антенну.

Никогда не включайте передатчик без антенны, так как в этом случае полная мощность формирует коэффициент стоячей волны КСВ на силовом транзисторе Q3, который сильно нагревается, что приводит к его отказу.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Источник

Еще раз о передатчиках и приемниках 433 МГц

Простейший комплект из приемника и передатчика ISM-диапазона 433 МГц завоевал заслуженную популярность в среде любителей электроники. Комплекты дешевы (даже в «Чипе-Дипе» их можно купить рублей за 300, а на Ali, говорят, вообще за полтинник), просты и надежны. Кроме того (о чем вы, возможно, не подозреваете), это самый дальнодействующий и проникающий способ беспроводного обмена данными — сигнал на частоте 433 МГц куда лучше проходит через препятствия и действует на более далеком расстоянии, чем в популярном диапазоне 2,4 ГГц (433 МГц полностью задерживаются стенкой в полметра бетона, а Wi-Fi умирает уже на 10 сантиметрах). Допускаю, что недавно появившиеся модули MBee-868, будучи снабженными соответствующей (направленной) антенной, «стреляют» дальше, но они как минимум на порядок дороже, сложнее в подключении, требуют управления энергосбережением и предварительной настройки. И вдобавок частота 868 МГц вдвое хуже проходит через препятствия (хотя, конечно, несравненно лучше частоты 2,4 ГГц).

О приемниках-передатчиках 433 МГц написано очень много (в том числе и на хабре, конечно). Однако, правильно включать в схему этот комплект по какой-то странной причине, кажется, не умеет никто. Когда я в который раз прочел вот тут, что комплект «принимал на 8-ми метрах в пределах прямой видимости, 9-ый метр осилить не удалось», мое терпение лопнуло. Какие еще 8 метров?! В 40-50 я бы поверил, хотя в реальности, наверное, дальность еще больше.

Стоит заметить, что я далее решаю задачу создания линии для передачи произвольных данных, а не просто управления какими-нибудь умными розетками или мотором модели катера. Моя задача сложнее, но все-таки расстояние надежной работы у меня оказывается гораздо больше. Причем в такой задаче важно не только и не столько расстояние в пределах прямой видимости (оно может служить только для сравнения), сколько способность проникать через различные препятствия.

У меня такой комплект работает за городом на расстоянии примерно 25-30 метров под острым углом к бревенчатой стенке, так, что на пути сигнала оказывается примерно метр (в сумме) стен и перегородок, причем частично экранированных фольгированным утеплителем. На гораздо меньшем расстоянии, почти прямо за стенкой, WiFi уже полностью теряет сигнал. В городе сигнал добивает от одного конца трехкомнатной городской квартиры к другому через две межкомнатные перегородки, а также с балкона, где по прямой линии между передатчиком и приемником не менее 80 сантиметров кирпичной кладки и гипсолитовая перегородка. Никаких более дорогих вариантов комплектов, упомянутых в приведенном обзоре, я не употреблял.

Дополнительный плюс комплекта в том, что в паузах передатчик не потребляет ничего, причем без всяких специальных режимов Sleep, просто по принципу своего устройства (ток потребления в покое сравним с токами коллекторной утечки запертого транзистора, то есть порядка 100 нА).

Давайте разберемся, в чем тут подводные камни.

Подключение передатчика

Передатчик (он носит название FS1000A), как мы видим из его схемы ниже, представляет собой простейший генератор на основе ПАВ-резонатора на 433 МГц. Генератор собран на транзисторе Q1, а транзистор Q2, на базу которого подаются цифровые данные — просто ключ, который подключает генератор к питанию (к шине GND) при наличии высокого уровня (логической единицы) на входе. Питание может быть от 5 до 12 вольт, причем, по утверждению производителей, чем выше питание, тем дальше работает связь.

Принципиальных преимуществ увеличенного питания в рамках своей задачи я не заметил. Тем не менее, не следует пренебрегать фактом, что особых требований к питанию тут не предъявляется, и при повышенном напряжении девайс будет работать только лучше. Удобно подключать передатчик непосредственно к напряжению с адаптера 9-12 вольт, аккумулятора или комплекта из 6 батареек (контакт Vin Arduino). При нестабилизированном питании, которое может превышать 12 вольт (как, например, у аккумуляторов) я обычно развязываю передатчик от основной схемы отдельным 9-вольтовым стабилизатором (можно простейшим 78L09), причем разницы в работе между питанием 9 и 12 вольт я не наблюдаю никакой. У Uno или Nano можно для питания самого контроллера и остальных схем (например, датчиков) при этом использовать встроенный стабилизатор 5 вольт, а для Mini (особенно — его дешевых клонов) я бы посоветовал поставить отдельный 5-вольтовый стабилизатор, подключив его к выводу 5V.

Следует отметить, что в последнее время стали появляться передатчики, выглядящие несколько нестандартно (см. рис. ниже). Оказалось, что отсутствие дросселя L1 (трехвиткового), от которого остались только отверстия — фикция, он просто заменен на соответствующий SMD-компонент. Хуже в этом варианте другое: неряшливая полиграфия может ввести в заблуждение относительно подключения выводов данных и питания. Правильное подключение показано на рисунке, оно для всех вариантов одинаково:

Самое поразительное в этом деле — то, что при перепутанном подключении данных и питания передатчик на небольших расстояниях продолжает работать! Если вы рассмотрите схему, то поймете в чем дело: база Q2 через резистор при этом оказывается подключенной к питанию, транзистор всегда открыт, и влияния на работу схемы не оказывает. А логический высокий уровень на шине питания просто запитывает в нужный момент генератор. Несуразности начинаются на некотором расстоянии — понятно, что из логического вывода источник питания получается плохой.

Читайте также:  Навес своими руками для пиломатериалов

Подключение приемника

При приобретении приемника (он может носить название вроде MX-RM-5V или XD-RF-5V) обращайте внимание на длину выводов — мне как-то попалась целая партия с укороченными штырьками, отчего из стандартного разъема PBS приемник вываливался при малейшем перекосе и его приходилось к плате специально крепить.

У приемника схема гораздо сложнее (я ее не буду воспроизводить, но можете ознакомиться, например, тут). Она должна принять и усилить высокочастотный сигнал, отфильтровать частоту 433 МГц, выделить всплески и преобразовать их в логические уровни. Приемник имеет подстроечный дроссель (посередине платы), но без точных приборов для измерения амплитудно-частотной характеристики я его крутить не советую — скорее всего, вы ничего не улучшите, а только испортите.

Так как уже на небольшом расстоянии сигнал будет гораздо меньше помехи, понятно, что мы с помехами должны бороться по всем фронтам: и схемотехническими и программными методами. Последнее за нас делают библиотеки, но какая бы математика не применялась в программной обработке, желательно сначала сделать все для того, чтобы логическая единица на выходе появлялась только при всплеске полезного сигнала и не появлялась при наличии помехи. Иными словами, классно было бы от помех при приеме отстроиться заранее по максимуму.

Стандартный метод снижения помех, известный в мои времена каждому школьнику, собравшему хоть один радиоприемник или усилитель, заключается в том, что для чувствительных к помехам узлов необходимо делать отдельное питание, по максимуму изолированное от остальных схем. Можно его делать разными методами: когда-то ставили отдельный стабилитрон, сейчас часто изолируют питание проблемного узла LC-фильтром (так рекомендуется поступать, например, для АЦП, посмотрите даташиты на AVR-контроллеры). Но в наших условиях, когда современные компоненты невелики и дешевы, проще просто поставить на приемник отдельный от всего остального стабилизатор.

Стабилизатор, например, типа LP2950-5.0 плюс два необходимых конденсатора к нему в самом дешевом варианте (когда оба конденсатора — керамические, в диапазоне 1–3,3 мкФ) добавит к стоимости вашей схемы рублей шестьдесят максимум. Но я предпочитаю не экономить: на выходе ставлю обычный керамический, а на входе электролит (10–100 мкФ), причем твердотельный (полимерный) или танталовый. Обойтись керамическими конденсаторами и там и там можно, если входное напряжение 7-12 вольт поступает с батареек-аккумуляторов или с другого аналогового стабилизатора. Импульсные стабилизированные источники и простейшие нестабилизированные выпрямители требуют дополнительной фильтрации. Можно использовать дешевый алюминиевый электролит, если ставить параллельно ему керамический 0,1 мкФ, еще лучше поставить на входе последовательную индуктивность в несколько долей или единиц миллигенри.

Стабилизатор следует устанавливать прямо около приемника, длина проводников должна быть минимальна. Вместо LP2950 можно взять LM2931 или аналогичный с маленьким проходным напряжением (это особенно важно, если схема питается от батареек — для обычного LM78L05 входное напряжение должно быть не менее 7,5, а лучше 8-9 вольт).

Сравнив со случаем питания приемника непосредственно от Arduino, как рекомендуется во всех публикациях (исключений я не встречал), вы поразитесь полученному эффекту — дальность и способность проникать через стенки сразу увеличивается в разы. Приемник вместе со стабилизатором для удобства можно вынести в отдельную маленькую коробочку. Связать его выход с контроллером в основном корпусе можно любым трехжильным проводом (два питания и сигнальный проводник) длиной до 3 метров, а может быть и больше. Удобнее это потому, что еще нужны антенны, и по правилам будет лучше, если они будут параллельны друг другу в пространстве, а большие корпуса не всегда удается разместить так, чтобы антенны торчали в нужной ориентации.

В простейшем варианте в качестве антенн можно обойтись обрезками одножильного провода сечением не меньше 0,5 мм и длиной 17 см ± 1-3 мм. Не следует употреблять многожильный монтажный провод! В продаже имеются более компактные спиральные антенны, но я лично их эффективность не испытывал. Кончик антенны и у передатчика и у приемника запаивается в соответствующее отверстие в углу платы (не ошибитесь в модернизированном варианте передатчика — там слово ANT тоже не на месте, см. рис. выше).

Формирование и обработка передаваемых данных

Это второй крупный недостаток большинства обзоров по нашей теме: авторы ограничиваются какой-то локальной задачей, не формулируя ее в общем виде, как передачу произвольных данных одним пакетом. Как вы поняли из описания выше, передаваться нашим комплектом может только простая последовательность бит. Стандартная библиотека VirtualWire кодирует их специальным образом (каждая тетрада кодируется 6-ю битами, впереди добавляется синхронизирующий заголовок, и еще добавляется контрольная сумма для всего пакета) и на выходе превращает в более привычную последовательность байт. Но разбираться с ней уже приходится программисту самостоятельно.

Далее мы считаем, что передатчик и приемник подключены к Arduino. Кроме VirtualWire, в связи с бумом «умных домов», есть еще много всякого подобного, вроде RC-Switch или RemoteSwitch, но они ориентированы на другие задачи, и для передачи произвольных данных их употреблять явно не стоит.

Максимальная длина одного сообщения в VirtualWire равна 27 байт (см. документацию). Передача одного полного сообщения (оно автоматически дополняется сигнатурой 0xb38, значением длины сообщения и контрольной суммой) при выбранной мной скорости 1200 бит/с составляет 0,35 секунды.

Чем больше, кстати, выбранная скорость передачи, тем дальность передачи будет меньше. По опыту применения RS-232 известно, что при увеличении дальности допустимая скорость передачи экспоненциально падает: на скорости 19200 неэкранированная линия работает на 15 метров, на 9600 — 150 метров, а на скорости 1200 — более километра. Интересно было бы экспериментально выяснить характер этой зависимости для нашего случая, ведь очень много здесь зависит и от применяемой математики.

Инициализация передатчика в VirtualWire выглядит так:

Разберем принципы формирования данных на конкретном примере. Пусть у нас имеется выносной датчик температуры-влажности. Он выдает значения (переменные temperature и humidity) в формате действительного числа со знаком (float). Чтобы было проще разбираться на приемном конце, будем все приводить к виду положительного целого числа с числом десятичных разрядов не менее 4, переводить разряды по отдельности в ASCII-символы, передавать получившуюся строку, а на приемном конце выполнять обратные операции. Конечно, можно упростить задачу (например, обойтись без преобразования в ASCII и укоротить числа), но в таком виде она получается единообразной для почти любых разновидностей цифровых данных, что упрощает разборку при приеме.

На практике для формирования сообщения удобно воспользоваться типом String, примерно так:

Если требуется передавать более точные числа с большим количеством разрядов, то вы просто увеличиваете длину массива msg. Глобальные «волатильные» переменные tmpr и hum нужны в случае, если вы осредняете несколько показаний, в противном случае они тоже могут быть объявлены локальными внутри функции loop(). Сообщение, как видите, состоит из значений преобразованных температуры и влажности, в ASCII-строках по четыре байта каждое, предваряемых строкой из трех символов «DAH» (символы могут быть любыми другими из таблицы ASCII). Это сигнатура, которая позволит выделить данное сообщение из числа возможных других, посылаемых аналогичными устройствами. Не пренебрегайте сигнатурой, даже если вы полагаете, что других устройств поблизости в этом диапазоне не предвидится, заодно она служит дополнительной гарантией целостности принимаемых данных.

Заметьте также, что при преобразовании строки в массив необходимо указать на один символ больше, чем суммарная длина сообщения (3+4+4=11), это учитывается нулевой символ, замыкающий строку. А величина массива msg[] должна быть указана с запасом и может быть любой, в данном случае от 13 до 27 байт. При передаче все равно отправится ровно столько, сколько вернет функция strlen(msg), то есть 11 байт + нулевой символ.

В приемной части полученный массив ASCII-кодов придется разбирать (парсить). Но сначала нужно его принять. Для инициализации приема выполняются следующие действия:

Собственно прием с разборкой строки такой:

Надеюсь, у вас теперь будет меньше вопросов по применению этих дешевых и удобных в применении устройств.

Источник

Оцените статью
Лечение заболеваний внутренних органов
Adblock
detector