O que eu preciso para um circuito de RF básico?

Estou procurando qualquer recurso que possa me ajudar a construir um circuito RC muito básico. Estou falando tão simples quanto usar RF para ligar / desligar um LED. O objetivo deste circuito é para pesquisa e educação. Se alguém souber onde posso obter peças para circuitos simples de RF ou mesmo um tutorial ou esquema que seria realmente apreciado.

Pelo que eu coletei (e eu sou um noob absoluto nisso) vou precisar de um transmissor e um receptor ... está correto?

Sinceramente pessoal, eu sei que todos vocês provavelmente estão irritados com essa pergunta e confiam em mim, eu não incomodaria todos vocês se eu pudesse encontrar o meu próprio caminho para RF para iniciantes, mas realmente estou tendo mais dificuldade em encontrar bons recursos para o circuito de RF construção. Tudo o que estou procurando é algo para começar na direção certa e depois posso partir daí.

Eu pesquisei cerca de mil coisas para tentar encontrar informações sobre isso, mas tudo que acabo recebendo são vários sites de aviões / barcos RC. Nada apenas para a construção regular regular de bricolage.

Por favor, não infravermelho. Eu só estou interessado em controle de rádio. Obrigado!

Se você deseja um bricolage completo, o que provavelmente não é o seu melhor ponto de partida, algo assim é o mais simples possível. Receptor à esquerda. Transmissor à direita.

Isso é desta maravilhosa página de idéias de RF. Idéias de design de circuitos de RF Homebrew Estes tendem a ser circuitos apenas sem anotações, o que representa um salto para um iniciante.

com o diagrama de circuito real aqui

Uma campainha sem fio pode fazer o que você deseja.

Módulos de dados de RF "PERGUNTAM" abundam - encontrá-los entre os 1000 anunciantes de Alibaba de cada vez é o truque.

Aqui está um em US $ 6 com frete grátis Usa o transceptor nRF24L01 da Nordic.

Da Sparkfun - usa o mesmo IC - US $ 20.

• Descrição: O módulo nRF24L01 é o mais recente em módulos de RF da SparkFun. Este módulo usa o transceptor de 2,4 GHz da Nordic Semiconductor, o nRF24L01 +. Este transceptor IC opera na faixa de 2,4 GHz e possui muitos recursos novos! Aproveite toda a frieza do nRF2401A e adicione alguns dutos, buffers e um recurso de retransmissão automática - muito bom!

Você pode fazer bricolage com o IC, aqui está o que está a bordo (+ uma fonte de alimentação)

Existem muitos módulos de dados sem fio de baixo custo e baixo alcance e baixo consumo de energia.

Um grande número de iniciantes de idéias aqui procura pequenos módulos não alojados.

Um pouco chique, mas faria o que você quer - mas também um pouco complexo de usar e por GBP13.50 um pouco caro Pololu Wixel

Semelhante

Transceptores de banda ISM de 433 MHz. US $ 15US / 1. Aqui

Transmissor $ 3 frete grátis. Os receptores serão semelhantes aqui

panStamp aqui

Código aberto

• Os panStamps são pequenos módulos sem fio programáveis ​​no IDE do Arduino. Cada módulo contém um MCU Atmega328p e uma interface RF Texas Instruments CC1101, fornecendo a conectividade e o poder de processamento necessários para criar motores sem fio autônomos de baixa potência. Tudo contido em um módulo DIP-24 compacto.

Armazene US $ 18,55 por unidade básica.

Unidades como essa rara estão amplamente disponíveis a um custo modesto. Este site apenas os vende em volume (provavelmente).

O que nenhum desses caras diz a você é o que normalmente consiste em circuitos de RF de blocos de construção básicos. Circuito oscilador-modulador, filtragem, estágio de amplificador etc. O truque aqui é codificar os 1s e 0s em algo mais inteligente e resistente ao ruído.

Você não menciona nenhuma linha de base do conhecimento, então deixe-me começar você desde o início.

As maiores diferenças entre os protocolos de comunicação sem fio e com fio estão no ruído e na potência do sinal emitido. Você terá muito e muito barulho ao se conectar sem fio, portanto, precisará codificar seus dados em vez de apenas transmiti-los.

Um exemplo disso é o rádio AM - rádio modulado em amplitude. Você transmite um sinal (chamado sinal de portadora, por exemplo, uma portadora constante de 433 MHz) e depois codifica seus 1s e 0s como amplificação do sinal; portanto, uma onda de 433 MHz com baixa amplitude é 0 e a alta amplitude é 1. Você também pode fazer a modulação de frequência, onde ajusta a frequência em vez da amplitude. Isso tem outras características além da AM e é afetado pelo ruído de outras maneiras.

Existem várias maneiras de codificar essas informações. Isso é chamado de chaveamento (AM pode ser chamado de ASK, para chaveamento de mudança de amplitude). Você também tropeçará no PSK, o que significa Chamada de deslocamento de fase, onde, em vez de alterar a amplitude ou a frequência, você muda a fase. Isso é mais inteligente que o AM e o FM e pode até permitir maior largura de banda, porque você pode incorporar mais símbolos na operadora.

Esta é apenas a fase de modulação ou chaveamento. Para garantir a integridade dos dados, você deve usar algum tipo de protocolo com codificação de sinal adequada. Por exemplo, codificação de Hamming ou Reed-Solomon. Como exemplo, você pode transmitir uma porcentagem de dados redundantes, o que permitirá perder alguns dados e ainda recriar no receptor - sem precisar retransmitir.

Isso parece bastante avançado, porque realmente é . Exige muita análise e matemática detalhadas para ativar e desativar um circuito de RF DIY, se você quiser mais do que apenas uma prova de conceito.

Eu não falei sobre técnicas de filtragem, e essa é outra parte vital dos circuitos de RF ...

BTW, uma coisa interessante que descobri quando pesquisei técnicas de codificação: o 802.11 WiFi mudará o esquema de codificação e codificação à medida que a intensidade do sinal do link flutua. Ele usará esquemas de codificação mais densos e dados menos redundantes com boas intensidades de sinal, para otimizar o esquema de transmissão para o ambiente em que está transmitindo. Esse tipo de otimização grave é uma boa razão para você não ter medo de usar um RF IC comercial . Alguém pensou muito nisso, e realmente é algo avançado. Bem, pelo menos para mim é;)

EDITAR:

Fiz as mesmas perguntas que você e constatei que a RF tem uma barreira tão alta à entrada, mesmo na Web, que você não vai longe sem aprender alguma teoria primeiro. Pelo menos o suficiente para conhecer e reconhecer as abreviações, mas também as habilidades e ferramentas matemáticas como Matlab ou Octave. Não é trivial competir em bricolage com o que você ganha, por exemplo, US $ 10 no seu empurrador eletrônico :)

Esta página possui algumas informações básicas sobre circuitos de RF

Esta página possui uma introdução matemática à análise de I / Q.

EDIT2:

Não é trivial competir em bricolage com o que você ganha, por exemplo, US $ 10 no seu empurrador eletrônico :)

É mais provável $ 1 a 5 agora por dia no eBay. Comprei vários módulos ASK 433 / 415MHz simples por US $ 1 por par receptor / transmissor. Os módulos mais avançados são um pouco mais caros, mas os circuitos de RF se tornaram muito baratos.

Biblioteca. Confira uma cópia de qualquer edição do The Radio Amateur's Handbook publicada nos últimos 30 anos. Ele ensinará tudo o que você precisa saber sobre RF provavelmente no próximo ano. É realmente um dos meus livros eletrônicos favoritos de todos os tempos.

Para pesquisa e educação? Por que não começar com um transmissor AM e usar um rádio AM como receptor. Não é mais simples ou mais barato fazer do que isso :) Aqui está um exemplo simples: transmissor AM

Você pode usar qualquer rádio AM antigo que esteja por perto para receber. Então você pode fazer seu próprio transmissor AM receptor AM

Se você conseguir fazer isso funcionar, poderá modificá-lo para acender a luz em vez de enviar música ou voz. Talvez não seja assim que os dispositivos de automação residencial são fabricados, mas se você estiver tentando aprender ou ensinar, o rádio AM apresentará os fundamentos de como tudo isso funciona.

Edit: Eu sabia que tinha um livro sobre isso, mas eu tinha que ir encontrá-lo. Design sem fio completo da Cotter Sayre. Vejo alguém nos comentários da amazon também recomendado: Métodos experimentais em design de RF, que parecem interessantes, mas eu não o tenho.

Diverta-se!

Acho que estou atrasado em responder a essa pergunta. Eu estava exatamente na sua situação há cerca de 2 anos. Comecei com a RF para aprender eletrônica. E oh meu Deus, que jornada tem sido até agora. Eu também tenho que manter um emprego diário para colocar comida na mesa. Então deixe-me informar o que é necessário. Fiz a escolha de não usar nenhum módulo pré-construído.

1) Qual é a frequência de transmissão. Planejei 200 MHz, mas depois mudei para 60 MHz. Verifique o 2º passo.

2) Por que, uma vez que você começa a montar os componentes, notará que os capacitores e indutores não estão se comportando conforme o esperado. Além disso, você enfrentará muita capacitância parasitária. Construir um oscilador LC local consistente é apenas difícil. você vai enfrentar muito barulho, quero dizer muito. Além disso, você terá sobretons (harmônicos) em frequência. Você precisa de conhecimentos sólidos sobre transformada de Fourier e pólos-zeros. Como eles lhe dão ressonância. Também aqui você precisa saber sobre feedback, esp. feedback positivo. Os livros geralmente ensinam sobre o feedback negativo, mas o feedback dificilmente positivo (mesmo se o fizer, eles tendem a ser breves). Ao projetar um oscilador estável, você terá conhecimento profundo de quase toda a eletrônica analógica.

3) ok Então você tem um oscilador estável, agora precisa projetar sua antena. Como eu disse, frequência mais baixa implica maior tamanho da antena e vice-versa. Ao projetar a antena por conta própria, você precisa ser aprofundado na teoria das linhas de transmissão e no eletromagnetismo. Supondo que você esteja em HF / VHF. Se você deseja ir para a região de microondas (> 1 GHz), precisa conhecer os guias de onda. Ao projetar sua antena, você deve tomar muito cuidado com o design do ponto de alimentação para garantir uma radiação balanceada (por exemplo, antena dipolo). Você pode precisar aprender softwares como o 4NEC2, gratuito e extremamente bom.

4) Então você tem a antena e o oscilador. Agora você precisa criar seu sinal e enviá-lo. Supondo que você queira comunicação digital. Nesse caso, vamos primeiro falar sobre a criação de sinal e modulação de banda base.

4-a) Digamos que você queira enviar um byte de dados. A primeira coisa que você deve decidir é se deseja uma síncrona / assíncrona. Com o que quero dizer, o oscilador local de onda senoidal (estágio 2 acima) está em fase ou não. Digamos que queremos uma assíncrona, digamos fase de parafuso (não leve literalmente, fase é um conceito extremamente importante). Agora os dados precisam ser modulados. Você pode usar muitas técnicas de modulação (tente a Comunicação digital da Haykin, consulte o capítulo sobre transmissão de banda passante). Este é um tópico difícil. Você também precisa criar um método para sincronizar o relógio nos transmissores e receptores, independentemente de você querer comunicação sincronizada / assíncrona. Você pode ser inteligente e experimentar alguns microcontroladores dsPIC modernos aqui.

4-b) Agora vamos falar sobre o envio. Como você sabe, não pode enviar sinais com uma frequência muito baixa (digamos 20 KHz). Você precisa mudar o sinal para uma frequência muito maior. e você precisa saber algo chamado Mixer. Aqui você teria que mudar a frequência para cima (para baixo).

5) Eu falei sobre filtragem. Você precisa remover o ruído dos sinais via DSP. Aqui você precisa saber sobre a teoria da filtragem. Você pode implementar filtros FIR / IIR. Você precisa ser realmente sólido em matemática, sinais e sistemas nesta fase.

6) Você também precisa ser bom em programação de hardware, pois estará programando processadores DSP (por exemplo, dsPIC).

Lembre-se de que essa é uma ideia muito ampla que estou dando. Você precisa ser muito prático em circuitos de solda em PCB de uso geral. Aqui você encontrará conceitos como capacitância parasita, plano de aterramento, os quais podem arruinar seu sistema.

Boa sorte. Você escolheu a área certa para começar, você passaria por momentos difíceis, mas, se você fizer tudo certo, você será uma pessoa infernal.

Meu projeto ainda não está completo, está em andamento.

Você está se aventurando em uma área complexa. Se você realmente quiser continuar, dê uma olhada no XBee . Você não quer tentar fazer isso sozinho como iniciante. Não há vergonha em usar módulos pré-construídos para tarefas complexas.

Simplesmente direi: primeiro construa um transmissor de 1 transistor simples, por exemplo, abaixo: Eu construí isso e ele transmite aproximadamente 30M através do rádio FM. O ajuste é, na melhor das hipóteses, difícil e requer muita paciência. Normalmente não ofereço isso para iniciantes, mas construo o receptor da mesma maneira, exceto com o circuito do "tanque" alimentado na base do transistor. O tanque é a bobina e o capacitor sombreado em azul. Ambos os tanques devem ser sintonizados para corresponder à frequência ou não funcionará. GORJETA! Leia ... Leia ... Então Leia mais. Se você realmente deseja que ele funcione, compre um medidor de frequência de baixo custo. E bay !! Existem muitos circuitos se você usar o Google "1 receptor de transistor em Imagens". Tenho 25 anos de experiência e posso dizer que você escolheu um lugar muito complicado para começar a aprender eletrônica. Este circuito é muito fundamental, mas funciona. Você realmente deve pesquisar redes RC e Filter, porque essa é a chave para o sucesso! Não pretendo parecer desanimador, mas pergunte a qualquer engenheiro e eles lhe dirão que é fácil construir um transmissor ou receptor que não corresponda à frequência. A parte difícil é o desvio de frequência, como um iniciante. Dica! Cristais? Boa sorte! :)