Cosa mi serve per un circuito RF di base?


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Sto cercando qualsiasi risorsa che possa aiutarmi a costruire un circuito RC molto basilare. Sto parlando semplice come usare RF per accendere / spegnere un LED. Lo scopo di questo circuito è per la ricerca e l'educazione. Se qualcuno sa dove posso ottenere parti per semplici circuiti RF o anche un tutorial o uno schema che sarebbe davvero apprezzato.

Da quello che ho raccolto, (e io sono un assoluto sostenitore di questo) avrò bisogno di un trasmettitore e di un ricevitore ... è corretto?

Onestamente ragazzi, so che probabilmente siete tutti infastiditi da questa domanda e abbiate fiducia in me, non vi darei fastidio tutti se potessi trovare la mia strada nella RF per i principianti, ma davvero sto facendo fatica a trovare buone risorse per il circuito RF edificio. Tutto quello che sto cercando è qualcosa per farmi iniziare nella giusta direzione e poi posso andare da lì.

Ho cercato su google un migliaio di cose per cercare di trovare informazioni su questo, ma tutto quello che ho finito per ottenere sono un sacco di siti di aerei / barche RC. Niente solo per la costruzione di circuiti fai-da-te di base regolari.

Per favore, non infrarossi. Mi interessa solo il controllo radio. Grazie!


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Grazie a tutti per le vostre risposte. Ce n'erano molti di buoni ma Russell McMahon ha fatto un grande sforzo nelle sue e molte informazioni utili. Ora ho dei buoni punti di partenza Grazie mille!
Digital Brent

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Manuale ARRL . Importante fonte di conoscenza relativa alla radio da base a intermedia.
Nick Alexeev

Puoi trovare alcuni libri e riviste qui: officinahf.jimdo.com/riviste-libri-manuali
Antonio

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È necessario essere consapevoli delle seguenti informazioni critiche: per trasmettere RF è necessaria una LICENZA legale adeguata. Normalmente non devi preoccuparti di questo perché stai usando un prodotto commerciale e la licenza va con il prodotto. Ma quando inizi a armeggiare da solo, diventa MOLTO PIÙ FACILE fare qualcosa di illegale senza saperlo. Se stai utilizzando componenti del trasmettitore e del ricevitore standard che non ti consentono di impostare tu stesso la frequenza o il livello di potenza, sarai spesso al sicuro. A parte questo, molto probabilmente infrangerai la legge se non stai attento.
Glenn Willen,

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Grazie per l'avviso. Non ci avevo pensato ma apprezzo il consiglio!
Digital Brent,

Risposte:


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Se vuoi un fai-da-te completo, che probabilmente non è il miglior punto di partenza, qualcosa di simile è il più semplice possibile. Ricevitore a sinistra. Trasmettitore a destra.

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Questo è da questa meravigliosa pagina di idee RF Idee per la progettazione di circuiti RF Homebrew Questi tendono ad essere circuiti solo senza note, quindi un po 'un salto per un principiante.

con lo schema elettrico attuale qui


Un campanello wireless può fare quello che vuoi.


I moduli di dati RF "ASK" abbondano: trovarli tra i 1000 alla volta gli adverizer di Alibaba è il trucco.

Eccone uno a $ US6 con spedizione gratuita Utilizza il ricetrasmettitore nRF24L01 di Nordic.

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Da Sparkfun - usa lo stesso IC - $ 20.

  • Descrizione: il modulo nRF24L01 è l'ultimo dei moduli RF di SparkFun. Questo modulo utilizza il ricetrasmettitore da 2,4 GHz di Nordic Semiconductor, l'nRF24L01 +. Questo IC ricetrasmettitore funziona nella banda a 2,4 GHz e ha molte nuove funzionalità! Prendi tutto il fresco di nRF2401A e aggiungi alcune condutture extra, buffer e una funzione di ritrasmissione automatica - molto bello!

Puoi farlo fai-da-te con l'IC, burt ecco cosa c'è a bordo (+ un alimentatore) inserisci qui la descrizione dell'immagine


Sono disponibili molti moduli dati wireless a basso costo a corto raggio a bassa potenza.

Un gran numero di idee inizia qui cercano piccoli moduli non ospitati.

Un po 'elegante ma farebbe quello che vuoi - ma anche un po' complesso da usare ea 13,50 GBP un ​​po 'costoso Pololu Wixel

Simile


Ricetrasmettitori a banda ISM a 433 MHz. $ 15US / 1. Qui

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Trasmettitore $ 3 spedizione gratuita. I ricevitori saranno ~ simili qui

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panStamp qui

Open source

  • I panStamp sono piccoli moduli wireless programmabili dall'IDE di Arduino. Ogni modulo contiene una MCU Atmega328p e un'interfaccia RF CC1101 di Texas Instruments, che fornisce la connettività e la potenza di elaborazione necessarie per creare movimenti wireless autonomi a bassa potenza. Tutto contenuto in un modulo DIP-24 compatto.

Store $ 18,55 unità di base.

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Unità come questa rare sono ampiamente disponibili a costi modesti. Questo sito li vende solo in volume (probabilmente).

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Hai citato molte soluzioni a corto raggio ma mi consiglia qualche raggio a lungo raggio (km o miglia)?
Joe Phillips,

@JoePhillips Questa è una domanda di 5 anni che ha richiesto soluzioni a corto raggio. Alcuni di essi hanno un'estensione di alcuni km. MA se il tuo requisito è sostanzialmente diverso, allora fare una nuova domanda potrebbe essere in ordine. Puoi fare riferimento a risposte che non sono abbastanza vicine alle tue necessità come guida. C'è una grande quantità di attrezzature facilmente reperibili con una ricerca web. Una volta che hai dato un'occhiata, dicci cosa vuoi ottenere, cosa hai trovato su Internet e perché articoli economici facilmente disponibili come AliExpress o Ebay o ... non soddisfano le tue esigenze.
Russell McMahon,

Sì ... c'è troppa attrezzatura trovata con una semplice ricerca sul web :)
Joe Phillips,

@JoePhillips Oltre a non essere assolutamente onniscienti, devi fare almeno qualche sforzo per presentare una "specifica" o un requisito per ciò che desideri ottenere. Trattare il sito come un modo pigro per indurre le persone a leggere la mente tende a distruggere la probabile utilità del sito per te ad un ritmo esponenzialmente crescente.
Russell McMahon,

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Ciò che nessuno di questi ragazzi ti dice, sono in cosa consistono in genere i circuiti RF di base. Circuito oscillatore-modulatore, filtro, amp-stage ecc. Il trucco qui è codificare gli 1 e gli 0 in qualcosa di più intelligente e più resistente al rumore.

Non menzioni alcuna base di conoscenza, quindi lascia che ti inizi all'inizio.

Le maggiori differenze tra i protocolli di comunicazione wireless e cablata sono nel rumore e nella potenza del segnale emesso. Avrai un sacco di rumore quando vai in modalità wireless, quindi devi codificare i tuoi dati invece di trasmetterli.

Un esempio di ciò è la radio AM - radio modulata in ampiezza. Trasmetti un segnale (chiamato segnale portante, ad esempio un portatore 433 MHz costante) e poi codifichi i tuoi 1 e 0 come amplificazione del segnale, quindi un'onda 433 MHz con ampiezza bassa è 0 e l'ampiezza alta è 1. È anche possibile eseguire la modulazione di frequenza, dove si regola la frequenza anziché l'ampiezza. Questo ha altre caratteristiche rispetto a AM ed è influenzato dal rumore in altri modi.

Esistono diversi modi per codificare queste informazioni. Questo si chiama keying (AM può essere chiamato ASK, per Amplitude Shift Keying). Incontrerai anche PSK, che significa Keying Shift di fase, dove invece di cambiare l'ampiezza o la frequenza, cambi la fase. È più intelligente di AM e FM e può persino consentire una maggiore larghezza di banda perché è possibile incorporare più simboli nel supporto.

Questa è solo la modulazione o la fase di codifica. Per garantire l'integrità dei dati, è necessario utilizzare una sorta di protocollo con un'adeguata codifica del segnale. Ad esempio la codifica di Hamming o Reed-Solomon. Ad esempio, è possibile trasmettere una percentuale di dati ridondanti, che consente di perdere parte dei dati e di ricrearli sul ricevitore, senza dover ritrasmettere.

Sembra piuttosto avanzato perché lo è davvero . Richiede molta analisi approfondita e matematica per mettere in funzione un circuito RF fai-da-te se vuoi più di una semplice dimostrazione di concetto.

Non ho parlato di tecniche di filtraggio, e questa è un'altra parte vitale dei circuiti RF ...

A proposito, una cosa interessante che ho scoperto quando ho studiato le tecniche di codifica: 802.11 WiFi cambierà lo schema di codifica e codifica man mano che la potenza del segnale di collegamento fluttua. Utilizzerà schemi di codifica più densi e dati meno ridondanti con una buona potenza del segnale, per ottimizzare lo schema di trasmissione nell'ambiente in cui sta trasmettendo. Questo tipo di ottimizzazione hardcore è una buona ragione per cui non dovresti aver paura di usare un IC RF commerciale . Qualcuno ci ha pensato molto ed è davvero roba avanzata. Bene, almeno per me lo è;)

MODIFICARE:

Ti ho posto le stesse domande e ho scoperto che RF ha una barriera così elevata all'accesso, anche sul web, che non andrai lontano senza prima imparare qualche teoria. Almeno abbastanza per conoscere e riconoscere le abbreviazioni, ma anche l'abilità matematica e strumenti come Matlab o Octave. Non è banale competere con il fai-da-te con quello che otterrai per dire $ 10 sul tuo pusher elettronico :)

Questa pagina contiene alcune informazioni di base sui circuiti RF

Questa pagina presenta un'introduzione matematica sull'analisi I / Q.

EDIT2:

Non è banale competere con il fai-da-te con quello che otterrai per dire $ 10 sul tuo pusher elettronico :)

Questo è più probabile $ 1-5 ora al giorno su eBay. Ho comprato molti semplici moduli ASK 433 / 415MHz per $ 1 per coppia ricevitore / trasmettitore. I moduli più avanzati sono un po 'più costosi, ma i circuiti RF sono diventati molto economici.


"A proposito, una cosa interessante che ho scoperto quando ho studiato le tecniche di codifica: 802.11 WiFi cambierà lo schema di codifica e codifica man mano che la potenza del segnale di collegamento fluttua." Quindi, qual è la codifica dell'attuale 802.11 b / g / n dove posso trovare una descrizione?
dnnagy,

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Biblioteca. Dai un'occhiata a una copia di qualsiasi edizione di The Radio Amateur's Handbook pubblicata negli ultimi 30 anni. Ti insegnerà tutto ciò che devi sapere sulla RF per il prossimo anno o giù di lì. È davvero uno dei miei libri di elettronica preferiti di tutti i tempi.


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Per la ricerca un'educazione? Perché non iniziare con un trasmettitore AM e utilizzare una radio AM come ricevitore. Non c'è niente di più semplice o più economico da realizzare :) Ecco un semplice: trasmettitore AM

Puoi semplicemente usare qualsiasi vecchia radio AM che hai in giro per ricevere. Quindi puoi creare il tuo ricevitore AM trasmettitore AM

Se riesci a farlo funzionare, puoi modificarlo per accendere una luce invece di inviare musica o voce. Questo potrebbe non essere il modo in cui vengono realizzati i dispositivi di automazione domestica, ma se stai cercando di imparare o insegnare, la radio AM ti introdurrà ai fondamenti di come tutto questo funziona.

Modifica: sapevo di avere un libro su questo, ma dovevo andare a trovarlo. Design wireless completo di Cotter Sayre. Vedo qualcuno nei commenti su Amazon anche raccomandato: Metodi sperimentali in RF Design che sembra interessante ma non ce l'ho.

Divertiti!


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Penso di essere in ritardo nel rispondere a questa domanda. Ero esattamente nella tua situazione circa 2 anni fa. Ho iniziato con RF per imparare l'elettronica. E oh mio dio, che viaggio è stato finora. Devo anche mantenere un lavoro quotidiano per mettere il cibo in tavola. Lascia che ti spieghi cosa è necessario. Ho fatto la scelta che non userò alcun modulo predefinito.

1) Qual è la frequenza di trasmissione. Ho pianificato 200 MHz, ma in seguito sono passato a 60 MHz. Controlla il 2 ° passaggio.

2) Perché perché una volta che inizi a mettere insieme i componenti noterai che i condensatori e gli induttori non si comportano come previsto. Inoltre dovrai affrontare molte capacità parassitarie. Costruire un oscillatore LC locale coerente è difficile. dovrai affrontare un sacco di rumore, intendo molto. Inoltre avrai frequenza (armoniche) in frequenza. Hai bisogno di solide conoscenze sulla trasformata di Fourier e sui poli-zeri. Come ti danno risonanza. Anche qui è necessario conoscere il feedback, esp. riscontro positivo. I libri in genere ti insegnano il feedback negativo, ma il feedback difficilmente positivo (anche se lo fanno, tendono ad essere brevi). La progettazione di un oscillatore stabile richiederà la tua conoscenza approfondita di quasi tutta l'elettronica analogica.

3) OK. Quindi hai un oscillatore stabile, ora devi progettare la tua antenna. Come ho detto, una frequenza più bassa implica una dimensione dell'antenna più elevata e viceversa. Mentre progetti l'antenna da solo, devi essere attento alla teoria della linea di trasmissione e all'elettromagnetismo. Supponendo di essere in HF / VHF. Se vuoi andare nella regione delle microonde (> 1 GHz), devi conoscere le guide d'onda. Nel progettare l'antenna, è necessario prestare molta attenzione alla progettazione del punto di alimentazione in modo da assicurarsi di avere una radiazione bilanciata (ad esempio l'antenna a dipolo). Potrebbe essere necessario imparare software come 4NEC2, è gratuito ed estremamente buono.

4) Quindi hai l'antenna e l'oscillatore. Ora devi creare il tuo segnale e inviarlo. Supponendo che desideri la comunicazione digitale. In tal caso, parliamo prima della creazione del segnale in banda base e della modulazione.

4-a) Dire che si desidera inviare un byte di dati. La prima cosa che devi decidere è se vuoi uno sincrono / asincrono. Con questo intendo che l'oscillatore sinusoidale locale (fase 2 sopra) è in fase o meno. Diciamo che ne vogliamo uno asincrono, diciamo fase a vite (non prenderla alla lettera, però, fase è un concetto estremamente importante). Ora i dati devono essere modulati. Puoi usare molte tecniche di modulazione (prova la comunicazione digitale di Haykin, controlla il capitolo sulla trasmissione passband). Questo è un argomento difficile È inoltre necessario elaborare un metodo per sincronizzare l'orologio sia nei trasmettitori che nei ricevitori, indipendentemente dal fatto che si desideri la comunicazione di sincronizzazione / asincronizzazione. Puoi essere intelligente e provare alcuni moderni microcontrollori dsPIC qui.

4-b) Ora parliamo di invio. Come sapete, non è possibile inviare segnali a frequenza molto bassa (diciamo 20 KHz). Devi spostare il segnale su una frequenza molto più alta. e devi sapere qualcosa chiamato Mixer. Qui dovresti spostare la frequenza su (giù).

5) Ho parlato di filtraggio. Devi rimuovere il rumore dai segnali tramite DSP. Qui devi conoscere la teoria del filtraggio. È possibile implementare filtri FIR / IIR. In questa fase devi essere veramente solido in matematica, segnali e sistemi.

6) Devi essere bravo anche nella programmazione hardware, poiché programmerai processori DSP (ad es. DsPIC).

Ricorda che questa è un'idea molto ampia che sto dando. Devi essere molto pratico sui circuiti di saldatura su PCB per uso generico. Qui affronterai concetti come la capacità parassita, il piano di massa che possono rovinare il tuo sistema.

In bocca al lupo. Hai scelto l'area giusta per iniziare, avresti avuto un brutto momento, ma amico, se fai tutto correttamente, sarai un inferno di persona.

Il mio progetto non è ancora completo, è in corso.


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Ti stai avventurando in un'area complessa. Se vuoi davvero procedere, dai un'occhiata a XBee . Non vuoi provare a farlo da solo come principiante. Non c'è da vergognarsi nell'utilizzare moduli predefiniti per compiti complessi.


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Dirò semplicemente, costruisci prima un semplice trasmettitore a transistor a 1 transistor, ad es. Di seguito: l'ho costruito e trasmette circa 30M attraverso la radio FM. La messa a punto è nella migliore delle ipotesi difficile e richiede molta pazienza. Normalmente non lo offro ai principianti, ma costruisco il ricevitore allo stesso modo tranne che con il circuito "serbatoio" alimentato nella base del transistor. Il serbatoio è la bobina e il condensatore ombreggiato in blu. Entrambi i serbatoi DEVONO essere sintonizzati per adattarsi alla frequenza o non funzioneranno. MANCIA! Leggi ... Leggi ... Quindi leggi ancora. Se vuoi davvero che funzioni, acquista un frequenzimetro a basso costo. E bay !! Ci sono molti circuiti se vuoi "un ricevitore a transistor 1 su Google". Ho 25 anni di esperienza e posso dirti che hai scelto un posto molto complicato per iniziare ad imparare l'elettronica. Questo circuito è fondamentale ma funziona. Dovresti davvero cercare reti RC e Filter perché questa è la chiave del successo! Non intendo sembrare scoraggiante, ma chiedi a qualsiasi ingegnere e ti diranno che è facile costruire un trasmettitore o un ricevitore che non corrisponda alla frequenza. La parte difficile è la deriva di frequenza, per quanto riguarda un principiante. Suggerimento! Cristalli? In bocca al lupo! :)

TRASMETTITORE SEMPLICE

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