Ich bin auf der Suche nach einer Ressource, die mir beim Aufbau einer sehr einfachen RC-Schaltung helfen kann. Ich spreche so einfach wie mit RF, um eine LED ein- / auszuschalten. Der Zweck dieser Schaltung ist für Forschung und Lehre. Wenn jemand weiß, wo ich Teile für einfache HF-Schaltungen oder sogar ein Tutorial oder einen Schaltplan bekommen kann, wäre das sehr dankbar.
Nach allem, was ich gesammelt habe (und ich bin ein absoluter Neuling), brauche ich einen Sender und einen Empfänger ... ist das richtig?
Ehrlich Jungs, ich weiß, dass Sie wahrscheinlich alle über diese Frage verärgert sind und vertrauen mir. Ich würde Sie nicht alle stören, wenn ich für Anfänger meinen eigenen Weg in die HF finden könnte, aber es fällt mir wirklich am schwersten, gute Ressourcen für die HF-Schaltung zu finden Gebäude. Alles, was ich suche, ist etwas, das mich in die richtige Richtung bringt, und dann kann ich von dort loslegen.
Ich habe ungefähr tausend Dinge gegoogelt, um Informationen darüber zu finden, aber am Ende bekomme ich nur ein paar RC-Flugzeuge / Bootsseiten. Nichts für normale Heimwerker.
Bitte kein Infrarot. Ich interessiere mich nur für Funksteuerung. Vielen Dank!
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Antworten:
Wenn Sie eine komplette Heimwerkerarbeit wünschen, die wahrscheinlich nicht der beste Ausgangspunkt ist, dann ist so etwas ungefähr so einfach wie möglich. Empfänger links. Sender rechts.
Das ist von dieser wundervollen Seite mit RF-Ideen Homebrew RF Circuit Design-Ideen Dies sind normalerweise Schaltungen ohne Noten, was für Anfänger ein kleiner Sprung ist.
mit dem aktuellen Schaltplan hier
Eine drahtlose Türklingel kann tun, was Sie wollen.
"ASK" RF-Datenmodule gibt es zuhauf - unter den 1000 gleichzeitig zu findenden Alibaba-Adverisern ist der Trick.
Hier ist eine bei 6 US-Dollar mit kostenlosem Versand Verwendet nRF24L01 Transceiver IC von Nordic.
Von Sparkfun - verwendet den gleichen IC - 20 US-Dollar.
Sie können es mit dem IC selbst basteln. Hier ist, was an Bord ist (+ ein Netzteil).
Es sind viele kostengünstige drahtlose Datenmodule mit geringer Reichweite verfügbar.
Eine Vielzahl von Ideengebern sucht hier nach kleinen ungehäusten Modulen.
Etwas ausgefallen würde man aber machen was man will - aber auch etwas aufwendig zu bedienen und bei 13,50 GBP ein bisschen teurer Pololu Wixel
Ähnlich
433 MHz ISM-Band-Transceiver. $ 15US / 1. Hier
Sender $ 3 versandkostenfrei. Empfänger wird ~ ähnlich hier
panStamp hier
Open Source
Speichern Sie Grundeinheit $ 18.55.
Einheiten wie diese sind selten und zu bescheidenen Kosten erhältlich. Diese Seite verkauft sie nur in Volumen (wahrscheinlich).
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Was keiner dieser Leute Ihnen sagt, sind die Grundbausteine, aus denen HF-Schaltungen normalerweise bestehen. Oszillator-Modulator-Schaltung, Filterung, Verstärkerstufe usw. Der Trick besteht darin, die Einsen und Nullen in etwas Klügeres und rauschresistenteres zu codieren.
Sie erwähnen keine Wissensgrundlage, also lassen Sie mich am Anfang beginnen.
Die größten Unterschiede zwischen drahtlosen und drahtgebundenen Kommunikationsprotokollen liegen im Rauschen und in der Leistung des ausgesendeten Signals. Wenn Sie drahtlos arbeiten, werden Sie sehr viel Rauschen haben. Daher müssen Sie Ihre Daten verschlüsseln, anstatt sie nur zu übertragen.
Ein Beispiel hierfür ist AM-Radio - Amplitude Modulated Radio. Sie senden ein Signal (das als Trägersignal bezeichnet wird, beispielsweise ein konstanter 433-MHz-Träger) und codieren dann Ihre Einsen und Nullen als Verstärkung des Signals, sodass eine 433-MHz-Welle mit niedriger Amplitude eine 0 und eine hohe Amplitude eine 1 ist. Sie können auch eine Frequenzmodulation durchführen, bei der Sie die Frequenz anstelle der Amplitude einstellen. Dies hat andere Eigenschaften als AM und wird auf andere Weise durch Rauschen beeinflusst.
Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Informationen zu codieren. Dies wird als Keying bezeichnet (AM kann als ASK für Amplitude Shift Keying bezeichnet werden). Sie werden auch über PSK stolpern, was bedeutet, dass Sie die Phase ändern, anstatt die Amplitude oder Frequenz zu ändern. Dies ist intelligenter als AM und FM und kann sogar eine höhere Bandbreite ermöglichen, da Sie mehr Symbole in den Träger einbetten können.
Dies ist nur die Modulations- oder die Keying-Phase. Um die Datenintegrität sicherzustellen, sollten Sie ein Protokoll mit der richtigen Signalcodierung verwenden. Zum Beispiel Hamming- oder Reed-Solomon-Codierung. Zum Beispiel können Sie einen bestimmten Prozentsatz redundanter Daten übertragen, wodurch Sie einen Teil der Daten verlieren und diese beim Empfänger erneut erstellen können - ohne erneut übertragen zu müssen.
Das klingt ziemlich fortgeschritten, weil es wirklich so ist . Um einen DIY-HF-Schaltkreis zum Laufen zu bringen, sind umfangreiche Analysen und Berechnungen erforderlich, wenn Sie mehr wollen als nur einen Proof-of-Concept.
Ich habe nicht über Filtertechniken gesprochen, und dies ist ein weiterer wichtiger Teil der HF-Schaltung ...
Übrigens eine interessante Sache, die ich herausgefunden habe, als ich die Verschlüsselungstechniken untersucht habe: 802.11 WiFi ändert das Verschlüsselungs- und Codierungsschema, wenn die Verbindungssignalstärke schwankt. Es werden dichtere Keying-Schemata und weniger redundante Daten mit guten Signalstärken verwendet, um das Übertragungsschema für die Umgebung zu optimieren, in der es übertragen wird. Diese Art der Hardcore-Optimierung ist ein guter Grund, warum Sie keine Angst vor der Verwendung eines kommerziellen HF-ICs haben sollten . Jemand hat viel darüber nachgedacht, und es ist wirklich fortgeschrittenes Zeug. Na, zumindest für mich ist es das;)
BEARBEITEN:
Ich habe die gleichen Fragen gestellt wie Sie und festgestellt, dass RF selbst im Internet eine so hohe Eintrittsbarriere aufweist, dass Sie nicht weiterkommen, ohne vorher eine Theorie zu lernen. Zumindest genug, um die Abkürzungen zu kennen und zu erkennen, aber auch die mathematischen Fähigkeiten und Werkzeuge wie Matlab oder Octave. Es ist nicht trivial zu DIY-Wettbewerb mit dem, was Sie für sagen 10 Dollar an Ihrem Elektronik-Drücker bekommen :)
Diese Seite enthält einige grundlegende Informationen zu HF-Schaltkreisen
Diese Seite enthält ein mathematisches Intro zur I / Q-Analyse.
EDIT2:
Dies ist wahrscheinlicher $ 1-5 jetzt ein Tag bei eBay. Ich habe eine Menge der einfachen 433 / 415MHz ASK-Module für 1 USD pro Empfänger / Sender-Paar gekauft. Die fortschrittlicheren Module sind etwas teurer, aber die HF-Schaltung ist sehr billig geworden.
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Bibliothek. Schauen Sie sich eine Ausgabe des The Radio Amateur's Handbook an, das in den letzten 30 Jahren veröffentlicht wurde. Es wird Ihnen alles beibringen, was Sie über RF wissen müssen, wahrscheinlich für das nächste Jahr oder so. Es ist wirklich eines meiner Lieblings-Elektronikbücher aller Zeiten.
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Für Forschung und Ausbildung? Beginnen Sie mit einem AM-Sender und verwenden Sie ein AM-Radio als Empfänger. Einfacher und günstiger geht es nicht :) Hier ist ein einfacher: AM-Sender
Sie können einfach jedes alte AM-Radio verwenden, das Sie herumliegen haben, um es zu empfangen. Dann können Sie sich Ihren AM-Sender zum AM-Empfänger machen
Wenn Sie das zum Laufen bringen können, können Sie es ändern, um ein Licht einzuschalten, anstatt Musik oder Sprache zu senden. So werden Hausautomationsgeräte vielleicht nicht hergestellt, aber wenn Sie versuchen, etwas zu lernen oder zu lehren, führt Sie das AM-Radio in die Grundlagen der Funktionsweise ein.
Edit: Ich wusste, dass ich ein Buch darüber hatte, aber ich musste es suchen. Komplettes kabelloses Design von Cotter Sayre. Ich sehe jemanden in den Kommentaren zu amazon auch empfohlen: Experimentelle Methoden im HF-Design, die interessant aussehen, aber ich habe es selbst nicht.
Habe Spaß!
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Ich glaube, ich bin spät dran, diese Frage zu beantworten. Ich war vor ungefähr 2 Jahren genau in Ihrer Situation. Ich habe mit RF angefangen, um Elektronik zu lernen. Und oh mein Gott, was für eine Reise war das bisher. Ich muss auch einen Tagesjob unterhalten, um Essen auf den Tisch zu bringen. Lassen Sie mich Ihnen kurz erklären, was benötigt wird. Ich habe die Wahl getroffen, kein vorgefertigtes Modul zu verwenden.
1) Wie hoch ist die Übertragungsfrequenz? Ich plante 200 MHz, ging aber später auf 60 MHz zurück. Überprüfen Sie den 2. Schritt.
2) Warum, denn sobald Sie mit dem Zusammenbauen der Komponenten beginnen, werden Sie feststellen, dass sich die Kondensatoren und Induktivitäten nicht wie erwartet verhalten. Außerdem werden Sie mit viel parasitärer Kapazität konfrontiert. Der Aufbau eines konsistenten lokalen LC-Oszillators ist einfach schwierig. Sie werden viel Lärm ausgesetzt sein, ich meine viel. Außerdem haben Sie Obertöne (Harmonische) in der Frequenz. Sie benötigen fundierte Kenntnisse über Fourier-Transformationen und Pol-Nullen. Wie sie dir Resonanz geben. Auch hier muss man über Feedback Bescheid wissen, insb. positives Feedback. Bücher lehren Sie im Allgemeinen über negatives Feedback, aber kaum über positives Feedback (selbst wenn dies der Fall ist, sind sie in der Regel kurz). Wenn Sie einen stabilen Oszillator entwickeln, müssen Sie sich mit nahezu der gesamten analogen Elektronik auskennen.
3) OK. Sie haben also einen stabilen Oszillator, jetzt müssen Sie Ihre Antenne entwerfen. Wie gesagt, bedeutet eine niedrigere Frequenz eine höhere Antennengröße und umgekehrt. Während Sie die Antenne selbst entwerfen, müssen Sie die Theorie der Übertragungsleitung und den Elektromagnetismus genau kennen. Vorausgesetzt, Sie sind in HF / VHF. Wenn Sie in den Mikrowellenbereich (> 1 GHz) gehen möchten, müssen Sie sich mit Wellenleitern auskennen. Bei der Gestaltung Ihrer Antenne müssen Sie sehr sorgfältig auf die Gestaltung der Einspeisepunkte achten, um eine ausgeglichene Abstrahlung zu gewährleisten (z. B. Dipolantenne). Möglicherweise müssen Sie Software wie 4NEC2 lernen, die kostenlos und extrem gut ist.
4) Sie haben also die Antenne und den Oszillator. Jetzt müssen Sie Ihr Signal erstellen und senden. Angenommen, Sie möchten digitale Kommunikation. Lassen Sie uns in diesem Fall zunächst über die Erzeugung des Basisbandsignals und die Modulation sprechen.
4-a) Angenommen, Sie möchten ein Datenbyte senden. Als erstes müssen Sie sich entscheiden, ob Sie eine synchrone / asynchrone Verbindung wünschen. Damit meine ich, dass der lokale Sinusoszillator (Stufe 2 oben) in Phase ist oder nicht. Nehmen wir an, wir wollen eine asynchrone Phase, sagen wir die Schraubenphase (nehmen wir es aber nicht wörtlich, die Phase ist ein äußerst wichtiges Konzept). Jetzt müssen die Daten moduliert werden. Sie können viele Modulationstechniken verwenden (versuchen Sie es mit Digital Communication von Haykin, lesen Sie das Kapitel über die Durchlassbandübertragung). Das ist ein schwieriges Thema. Sie müssen auch eine Methode zum Synchronisieren der Uhrzeit in Sendern und Empfängern entwickeln, unabhängig davon, ob Sie eine Synchronisierung / asynchrone Kommunikation wünschen. Hier können Sie clever sein und einige moderne dsPIC-Mikrocontroller ausprobieren.
4-b) Sprechen wir jetzt über das Senden. Wie Sie wissen, können Sie keine Signale mit sehr niedriger Frequenz (z. B. 20 kHz) senden. Sie müssen das Signal auf eine viel höhere Frequenz verschieben. und Sie müssen etwas namens Mixer kennen. Hier müsste man die Frequenz nach oben (unten) verschieben.
5) Habe ich über das Filtern gesprochen? Sie müssen Rauschen von Signalen über DSP entfernen. Hier müssen Sie über die Filtertheorie Bescheid wissen. Sie können FIR / IIR-Filter implementieren. Sie müssen in dieser Phase wirklich solide in Mathematik, Signalen und Systemen sein.
6) Sie müssen auch in der Hardware-Programmierung gut sein, da Sie DSP-Prozessoren (z. B. dsPIC) programmieren werden.
Bitte denken Sie daran, dies ist eine sehr breite Idee, die ich gebe. Sie müssen sehr praktisch mit Lötschaltungen auf Allzweck-Leiterplatten umgehen. Hier werden Sie mit Konzepten wie parasitären Kapazitäten konfrontiert, die Ihr System zerstören können.
Viel Glück. Sie haben den richtigen Bereich für den Start ausgewählt, es würde Ihnen sehr schwer fallen, aber wenn Sie alles richtig machen, werden Sie eine verdammt gute Person sein.
Mein Projekt ist noch nicht abgeschlossen, es läuft.
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Sie wagen sich in ein komplexes Gebiet. Wenn Sie WIRKLICH fortfahren möchten, schauen Sie sich XBee an . Sie möchten dies als Anfänger nicht selbst versuchen. Es ist keine Schande, vorgefertigte Module für komplexe Aufgaben zu verwenden.
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Ich sage einfach, baue zuerst einen einfachen 1-Transistor-Transistorsender, zB unten: Ich baue diesen und er sendet ca. 30 M über FM-Radio. Das Stimmen ist bestenfalls schwierig und erfordert viel Geduld. Normalerweise biete ich dies Anfängern nicht an, aber baue den Empfänger auf die gleiche Weise, mit Ausnahme der "Panzer" -Schaltung, die in die Basis des Transistors eingespeist wird. Der Tank ist die Spule und der Kondensator blau schattiert. Beide Panzer MÜSSEN auf die Frequenz abgestimmt sein, sonst funktioniert es nicht. SPITZE! Lesen Sie ... Lesen Sie ... Dann lesen Sie noch mehr. Wenn Sie ernsthaft möchten, dass es funktioniert, kaufen Sie ein kostengünstiges Frequenzmessgerät. Ebay!! Es gibt viele Schaltkreise, wenn Sie Google "1 Transistor-Empfänger unter Bilder" nennen. Ich habe 25 Jahre Erfahrung und kann Ihnen sagen, dass Sie sich einen sehr komplizierten Ort ausgesucht haben, um Elektronik zu lernen. Diese Schaltung ist sehr grundlegend, funktioniert aber. Sie sollten unbedingt nach RC- und Filternetzwerken suchen, denn dies ist der Schlüssel zum Erfolg! Ich will nicht entmutigen, aber fragen Sie einen Techniker und er wird Ihnen sagen, dass es einfach ist, einen Sender oder Empfänger zu bauen, der nicht mit der Frequenz übereinstimmt. Der schwierige Teil ist die Frequenzdrift, was Anfänger betrifft. Hinweis! Kristalle? Viel Glück! :)
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