Tôi cần gì cho một mạch RF cơ bản?

Tôi đang tìm kiếm bất kỳ tài nguyên nào có thể giúp tôi xây dựng một mạch RC rất cơ bản. Tôi đang nói đơn giản như sử dụng RF để bật / tắt đèn LED. Mục đích của mạch này là dành cho nghiên cứu và giáo dục. Nếu bất cứ ai biết nơi tôi có thể nhận được các bộ phận cho các mạch RF đơn giản hoặc thậm chí là một hướng dẫn hoặc sơ đồ sẽ thực sự được đánh giá cao.

Từ những gì tôi đã thu thập được, (và tôi là một người hoàn toàn không biết điều này) tôi sẽ cần một máy phát và máy thu ... có đúng không?

Thành thật mà nói, tôi biết tất cả các bạn đều cảm thấy khó chịu với câu hỏi này và tin tưởng tôi, tôi sẽ không làm phiền tất cả các bạn nếu tôi có thể tự tìm đường đến RF cho người mới bắt đầu nhưng thực sự tôi đang gặp khó khăn nhất trong việc tìm kiếm nguồn lực tốt cho mạch RF Tòa nhà. Tất cả những gì tôi đang tìm kiếm là thứ gì đó giúp tôi bắt đầu đi đúng hướng và sau đó tôi có thể đi từ đó.

Tôi đã googled khoảng một ngàn điều để thử và tìm thông tin về điều này nhưng tất cả những gì tôi nhận được là một loạt các trang web máy bay / thuyền RC. Không có gì cho việc xây dựng mạch tự làm cơ bản thông thường.

Xin vui lòng không có hồng ngoại. Tôi chỉ quan tâm đến điều khiển vô tuyến. Cảm ơn!

Nếu bạn muốn hoàn thành DIY, có lẽ không phải là điểm khởi đầu tốt nhất của bạn, thì một cái gì đó như thế này là đơn giản như bạn có thể nhận được. Nhận ở bên trái. Máy phát ở bên phải.

Đó là từ trang tuyệt vời này của các ý tưởng RF Homebrew Ý tưởng thiết kế mạch RF Những xu hướng này chỉ là các mạch không có ghi chú nên có một bước nhảy vọt cho người mới bắt đầu.

với sơ đồ mạch thực tế ở đây

Một chuông cửa không dây có thể làm những gì bạn muốn.

Các mô-đun dữ liệu RF "HỎI" có rất nhiều - việc tìm kiếm chúng trong số 1000 tại một thời điểm mà các nhà quảng cáo của Alibaba là mẹo.

Đây là một cái với giá 6 đô la Mỹ với vận chuyển miễn phí Sử dụng IC thu phát nRF24L01 từ Bắc Âu.

Từ Sparkfun - sử dụng cùng một IC - $ 20.

• Mô tả: Mô-đun nRF24L01 là mô-đun RF mới nhất của SparkFun. Mô-đun này sử dụng bộ thu phát 2.4GHz từ Chất bán dẫn Bắc Âu, nRF24L01 +. IC thu phát này hoạt động ở băng tần 2.4GHz và có nhiều tính năng mới! Lấy tất cả sự mát mẻ của nRF2401A và thêm một số đường ống, bộ đệm và tính năng tự động truyền lại - rất hay!

Bạn có thể tự làm nó với IC, hãy xem đây là những gì trên tàu (+ nguồn điện)

Có rất nhiều mô-đun dữ liệu không dây giá rẻ phạm vi thấp có sẵn.

Một số lượng lớn những người bắt đầu ý tưởng ở đây tìm kiếm các mô-đun nhỏ chưa được xử lý.

Một chút lạ mắt nhưng sẽ làm những gì bạn muốn - nhưng cũng hơi phức tạp để sử dụng và ở mức 13,50 GBP một chút Pololu Wixel đắt tiền

Giống

Bộ thu phát băng tần ISM 433 MHz. $ 15US / 1. đây

Máy phát $ 3 miễn phí vận chuyển. Người nhận sẽ ~ tương tự ở đây

panStamp đây

Mã nguồn mở

• panStamp là các mô-đun không dây nhỏ được lập trình từ Arduino IDE. Mỗi mô-đun chứa MCU Atmega328p và giao diện CC1101 RF của Texas, cung cấp khả năng kết nối và xử lý cần thiết để tạo ra các thiết bị không dây công suất thấp tự trị. Tất cả mọi thứ được chứa trong một mô-đun nhỏ gọn DIP-24.

Lưu trữ đơn vị cơ bản $ 18,55.

Các đơn vị như thế này hiếm có rộng rãi với chi phí khiêm tốn. Trang web này chỉ bán chúng với số lượng lớn (có thể).

Điều mà không ai trong số những người này nói với bạn, đó là những gì các khối xây dựng cơ bản mà mạch RF thường bao gồm. Mạch điều chế dao động, lọc, giai đoạn amp, v.v ... Thủ thuật ở đây là mã hóa các số 1 và 0 thành một thứ gì đó thông minh hơn và có khả năng chống nhiễu tốt hơn.

Bạn đề cập đến không có kiến ​​thức cơ bản, vì vậy hãy để tôi bắt đầu bạn từ đầu.

Sự khác biệt lớn nhất giữa các giao thức truyền thông không dây và có dây là ở tiếng ồn và sức mạnh của tín hiệu phát ra. Bạn sẽ có rất nhiều tiếng ồn khi đi không dây, vì vậy bạn cần mã hóa dữ liệu của mình thay vì chỉ truyền chúng.

Một ví dụ về điều này là đài AM - Đài điều biến biên độ. Bạn truyền tín hiệu (gọi là tín hiệu sóng mang, ví dụ sóng mang 433 MHz không đổi) và sau đó bạn mã hóa tín hiệu 1 và 0 của mình dưới dạng khuếch đại tín hiệu, do đó sóng 433 MHz có biên độ thấp là 0 và biên độ cao là 1. Bạn cũng có thể thực hiện Điều chế tần số, nơi bạn điều chỉnh tần số thay vì biên độ. Điều này có các đặc điểm khác ngoài AM và bị ảnh hưởng bởi tiếng ồn theo những cách khác.

Có một số cách để mã hóa thông tin này. Đây được gọi là khóa (AM có thể được gọi là ASK, đối với Khóa dịch chuyển biên độ). Bạn cũng sẽ vấp ngã trên PSK, có nghĩa là Khóa dịch pha, trong đó thay vì thay đổi biên độ hoặc tần số, bạn thay đổi pha. Điều này thông minh hơn AM và FM và thậm chí có thể cho phép băng thông cao hơn vì bạn có thể nhúng nhiều biểu tượng hơn trong sóng mang.

Đây chỉ là điều chế hoặc giai đoạn khóa. Để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu, bạn nên sử dụng một số loại giao thức với mã hóa tín hiệu phù hợp. Ví dụ mã hóa Hamming hoặc Reed-Solomon. Ví dụ, bạn có thể truyền một số phần trăm dữ liệu dư thừa, điều này sẽ cho phép bạn mất một số dữ liệu và vẫn tạo lại tại máy thu - mà không phải truyền lại.

Điều này nghe có vẻ khá tiên tiến bởi vì nó thực sự là . Nó đòi hỏi rất nhiều phân tích chuyên sâu và toán học để có được một mạch RF DIY và chạy nếu bạn muốn nhiều hơn chỉ là bằng chứng khái niệm.

Tôi chưa nói về kỹ thuật lọc và đây là một phần quan trọng khác của mạch RF ...

BTW một điều thú vị mà tôi phát hiện ra khi nghiên cứu các kỹ thuật khóa: 802.11 WiFi sẽ thay đổi sơ đồ khóa và mã hóa khi cường độ tín hiệu liên kết dao động. Nó sẽ sử dụng các sơ đồ khóa dày hơn và dữ liệu ít dư thừa hơn với cường độ tín hiệu tốt, để tối ưu hóa sơ đồ truyền tới môi trường mà nó truyền vào. Loại tối ưu hóa khó tính này là một lý do khá chính đáng tại sao bạn không nên sợ sử dụng IC RF thương mại . Ai đó đã suy nghĩ rất nhiều về nó, và nó thực sự là thứ tiên tiến. Vâng, ít nhất với tôi là vậy;)

CHỈNH SỬA:

Tôi đã hỏi những câu hỏi tương tự như bạn, và tôi thấy rằng RF có rào cản rất lớn đối với mục nhập, ngay cả trên web, rằng bạn sẽ không đi xa mà không học một số lý thuyết trước. Ít nhất là đủ để biết và nhận ra các chữ viết tắt, nhưng cũng có các kỹ năng và công cụ toán học như Matlab hoặc Octave. Nó không tầm thường để cạnh tranh DIY với những gì bạn sẽ nhận được với giá $ 10 tại công cụ điện tử của mình :)

Trang này có một số thông tin cơ bản về các mạch RF

Trang này có phần giới thiệu toán học về phân tích I / Q.

EDIT2:

Nó không tầm thường để cạnh tranh DIY với những gì bạn sẽ nhận được với giá $ 10 tại công cụ điện tử của mình :)

Điều này có nhiều khả năng $ 1-5 bây giờ một ngày trên eBay. Tôi đã mua rất nhiều mô-đun ASK 433/415 MHz đơn giản với giá $ 1 mỗi cặp máy thu / máy phát. Các mô-đun tiên tiến hơn đắt hơn một chút, nhưng mạch RF đã trở nên rất rẻ.

Thư viện. Kiểm tra một bản sao của bất kỳ phiên bản nào của Cẩm nang nghiệp dư Radio được xuất bản trong 30 năm qua. Nó sẽ dạy cho bạn mọi thứ bạn cần biết về RF trong khoảng năm tới. Nó thực sự là một trong những cuốn sách điện tử yêu thích của tôi mọi thời đại.

Đối với nghiên cứu một nền giáo dục? Tại sao không bắt đầu với một máy phát AM và sử dụng radio AM làm máy thu. Nó không đơn giản hơn hoặc rẻ hơn để làm hơn thế :) Đây là một cách đơn giản: Máy phát AM

Bạn chỉ có thể sử dụng bất kỳ đài AM cũ mà bạn đang nằm xung quanh để nhận. Sau đó, bạn có thể tự làm cho mình máy thu AM của riêng bạn

Nếu bạn có thể làm cho nó hoạt động, bạn có thể sửa đổi nó để bật đèn thay vì gửi nhạc hoặc giọng nói. Đó có thể không phải là cách các thiết bị tự động hóa gia đình được tạo ra, nhưng nếu bạn đang cố gắng học hoặc dạy, đài AM sẽ giới thiệu cho bạn các nguyên tắc cơ bản về cách thức hoạt động của tất cả các thiết bị này.

Chỉnh sửa: Tôi biết tôi đã có một cuốn sách về điều này nhưng tôi phải đi tìm nó. Thiết kế không dây hoàn chỉnh của Cotter Sayre. Tôi thấy ai đó trong các nhận xét trên amazon cũng đề xuất: Phương pháp thử nghiệm trong Thiết kế RF có vẻ thú vị nhưng bản thân tôi không có nó.

Chúc vui vẻ!

Tôi nghĩ rằng tôi đến trễ khi trả lời câu hỏi này. Tôi đã chính xác trong tình huống của bạn khoảng 2 năm trở lại. Tôi bắt đầu với RF để học điện tử. Và trời ơi, thật là một hành trình cho đến nay. Tôi cũng phải duy trì một công việc hàng ngày để đặt thức ăn lên bàn. Vì vậy, hãy để tôi tóm tắt cho bạn những gì cần thiết. Tôi đã lựa chọn rằng tôi sẽ không sử dụng bất kỳ mô-đun dựng sẵn nào.

1) Tần số truyền là gì. Tôi đã lên kế hoạch 200 MHz, nhưng sau đó chuyển xuống 60 MHz. Kiểm tra bước 2.

2) Tại sao bởi vì một khi bạn bắt đầu đặt các thành phần lại với nhau, bạn sẽ nhận thấy rằng các tụ điện và cuộn cảm không hoạt động như mong đợi. Bên cạnh đó bạn sẽ phải đối mặt với rất nhiều điện dung ký sinh. Xây dựng một bộ dao động LC cục bộ nhất quán chỉ là khó khăn. bạn sẽ phải đối mặt với nhiều tiếng ồn, ý tôi là rất nhiều Ngoài ra, bạn sẽ có âm bội (hài) trong tần số. Bạn cần có kiến ​​thức vững chắc về biến đổi Fourier và cực không. Làm thế nào họ cung cấp cho bạn cộng hưởng. Cũng ở đây bạn cần biết về thông tin phản hồi, đặc biệt. phản hồi tích cực. Sách thường dạy bạn về phản hồi tiêu cực, nhưng hầu như không phản hồi tích cực (ngay cả khi chúng có, chúng có xu hướng ngắn gọn). Thiết kế một bộ dao động ổn định sẽ gọi kiến ​​thức kỹ lưỡng của bạn trên hầu hết toàn bộ thiết bị điện tử tương tự.

3) OK. Vì vậy, bạn có một bộ dao động ổn định, bây giờ bạn cần thiết kế ăng-ten của bạn. Như tôi đã nói, tần số thấp hơn ngụ ý kích thước ăng-ten cao hơn và ngược lại. Trong khi tự mình thiết kế ăng-ten, bạn cần phải kỹ lưỡng về lý thuyết đường truyền và điện từ. Giả sử bạn đang ở HF / VHF. Nếu bạn muốn đến vùng Vi sóng (> 1 GHz), bạn cần biết về ống dẫn sóng. Khi thiết kế ăng-ten của bạn, bạn phải rất cẩn thận về thiết kế điểm cấp dữ liệu để đảm bảo rằng bạn có một bức xạ cân bằng (ví dụ: Ăng-ten lưỡng cực). Bạn có thể cần học các phần mềm như 4NEC2, miễn phí và cực kỳ tốt.

4) Vì vậy, bạn có ăng-ten và dao động. Bây giờ bạn phải tạo tín hiệu của bạn, và gửi nó. Giả sử bạn muốn giao tiếp kỹ thuật số. Trong trường hợp đó, trước tiên hãy nói về việc tạo tín hiệu băng cơ sở và điều chế.

4-a) Giả sử bạn muốn gửi Byte dữ liệu. Điều đầu tiên bạn phải quyết định là liệu bạn có muốn đồng bộ / không đồng bộ hay không. Ý tôi là bộ dao động sóng hình sin cục bộ (giai đoạn 2 ở trên) có cùng pha hay không. Nói rằng chúng tôi muốn một pha không đồng bộ, giả sử pha vít (đừng hiểu theo nghĩa đen, pha là một khái niệm cực kỳ quan trọng). Bây giờ dữ liệu phải được điều chế. Bạn có thể sử dụng nhiều kỹ thuật điều chế (thử Truyền thông kỹ thuật số của Haykin, kiểm tra chương về truyền băng thông). Đây là một chủ đề khó. Bạn cũng cần đưa ra một phương pháp để đồng bộ hóa đồng hồ trong cả máy phát và máy thu, bất kể bạn có muốn giao tiếp đồng bộ / không đồng bộ hay không. Bạn có thể khéo léo và thử một số vi điều khiển hiện đại của DSPIC tại đây.

4-b) Bây giờ hãy nói về việc gửi. Như bạn biết, bạn không thể gửi tín hiệu ở tần số rất thấp (giả sử 20 KHz). Bạn phải chuyển tín hiệu sang tần số cao hơn nhiều. và bạn cần biết một thứ gọi là mixer. Ở đây bạn sẽ phải thay đổi tần số lên (xuống).

5) Tôi đã nói về việc lọc. Bạn phải loại bỏ nhiễu khỏi tín hiệu qua DSP. Ở đây bạn cần biết về lý thuyết lọc. Bạn có thể thực hiện các bộ lọc FIR / IIR. Bạn cần phải thực sự vững chắc về Toán học, tín hiệu và hệ thống ở giai đoạn này.

6) Bạn cũng cần phải giỏi lập trình phần cứng, vì bạn sẽ lập trình bộ xử lý DSP (ví dụ: DSPIC).

Xin nhớ rằng đây là ý tưởng rất rộng mà tôi đang đưa ra. Bạn cần phải thực hành các mạch hàn trên PCB cho mục đích chung. Ở đây bạn sẽ phải đối mặt với các khái niệm như điện dung ký sinh, mặt phẳng tất cả đều có thể làm hỏng hệ thống của bạn.

Chúc may mắn. Bạn đã chọn đúng khu vực để bắt đầu, bạn sẽ có một thời gian khó khăn, nhưng nếu bạn làm đúng, bạn sẽ là một địa ngục của một người.

Dự án của tôi vẫn chưa hoàn thành, nó đang diễn ra.

Bạn đang mạo hiểm vào một khu vực phức tạp. Nếu bạn thực sự muốn tiếp tục, hãy xem XBee . Bạn không muốn thử làm điều này một mình khi mới bắt đầu. Không có gì xấu hổ khi sử dụng các mô đun dựng sẵn cho các nhiệm vụ phức tạp.

Tôi sẽ nói đơn giản, trước tiên hãy xây dựng một máy phát bóng bán dẫn 1 bóng bán dẫn đơn giản, ví dụ như dưới đây: Tôi đã xây dựng cái này và nó truyền khoảng 30M qua đài FM. Điều chỉnh là khó khăn nhất, và đòi hỏi nhiều kiên nhẫn. Tôi thường không cung cấp điều này cho người mới bắt đầu, nhưng xây dựng máy thu theo cách tương tự ngoại trừ mạch "xe tăng" được đưa vào đế của bóng bán dẫn. Xe tăng là cuộn dây và tụ điện được tô màu xanh lam. Cả hai xe tăng PHẢI được điều chỉnh để phù hợp với tần số hoặc nó sẽ không hoạt động. TIỀN BOA! Đọc ... Đọc ... Sau đó đọc thêm. Nếu bạn nghiêm túc muốn nó hoạt động, hãy mua một máy đo tần số chi phí thấp. E bay !! Có rất nhiều mạch nếu bạn sẽ Google "1 máy thu bóng bán dẫn trong Hình ảnh" Tôi có 25 năm kinh nghiệm và có thể cho bạn biết, bạn đã chọn một nơi rất phức tạp để bắt đầu học điện tử. Mạch này là rất cơ bản nhưng hoạt động. Bạn thực sự nên nghiên cứu mạng RC và Bộ lọc vì đây là chìa khóa thành công! Tôi không có ý làm nản lòng, nhưng hãy hỏi bất kỳ kỹ sư nào và họ sẽ nói với bạn rằng thật dễ dàng để xây dựng một máy phát hoặc máy thu không khớp tần số. Phần khó là tần số trôi, như một người mới bắt đầu có liên quan. Dấu! Pha lê? Chúc may mắn! :)