FreeMan404


"Цифровые эксперименты. Начало" Часть 1.
Цифровые эксперименты. Часть 2.
Железо.

Цифровые эксперименты. Железо ver.1.
В то время, когда одни хотят, но не могут, другие могут, но не хотят, а третьи мучают сотовые телефоны, КПК, либо WiFi, хочу вам показать, что можно сделать на простых 8ми битных МК. В данной статье рассмотрено железо. Схемы можно сказать классические, по даташиту, вся изюминка в программной начинке, которая была рассмотрена в предыдущих статьях. Тем не менее, схемотехнический вариант отладочный, рассчитанный прежде всего на любителей поэкспериментировать.

Повторятся не будем, поэтому рассмотрим только новую информацию, касающуюся железа. Прежде всего, передаю привет любителям священных войн! :) . Поскольку себя таковым не считаю, проект мой выполнен с применением МК PIC и AVR. Это дало возможность максимально использовать индивидуальные особенности каждого МК в полной мере, не говоря уже об удобствах при отладке. Конструкция собрана в пилотном варианте, особенно это касается печатной платы и катушек (в нашей деревне с ними проблема), некоторые элементы разведены на будущее и в данный момент не распаяны, вообщем настоящие «цифровые эксперименты».




Схема передатчика представлена ниже:


Как видите, применено ОУ и rfPIC. Файл прошивки ЗАГРУЗИТЬ.. Биты конфигурации находятся в прошивке, (на всякий случай: 3FE2 ). Тем не менее, во избежании головной боли, НЕ отключите случайно ножку сброса, да и калибровочную константу желательно НЕ потерять.
Налаживание передатчика.
1.Подаём питание.
2.Осцилографом на выводе №7 второго ОУ наблюдаем аналоговый сигнал, если возникло возбуждение, нужно немного уменьшить усиление ОУ, уменьшите сопротивление R7 например до 1 МОМ.
3. Осциллографом проверяем генерацию обоих кварцевых резонаторов. 8-ми МГц генератор можно проверить посмотреть ножку rfPIC №7 на которой должны увидеть поток данных, либо вывод №17 на котором должна быть частота /4. В случае отсутствия запуска кварцевых генераторов, необходимо варьировать емкости на кварце, либо применить другой экземпляр кварцевого резонатора.

Схема приёмника:


Файл прошивки ЗАГРУЗИТЬ. Поскольку у МК AVR биты конфигурации нельзя сохранить в файле прошивки, их нужно выставлять вручную. Для удобства прелагаю скриншот конфигурации из AVR STUDIO.

Некоторые программаторы интерпретируют Fuses по своему, но суть от этого не меняется, нужно быть просто внимательным, к тому же можно проконтролировать себя по получившемуся шестнадцатеричному числу, в данном случае это 3 байта FFh, DFh, E0h.
Внимание!, здесь тоже нужно быть предельно аккуратным, НЕ отключите ножку сброса, и НЕ включите режим debugWire.

Налаживание приёмника.
1.Все подстрочные элементы устанавливаем в среднее положение.
2.Подаём питание
3.Осцилографом на выходе №8 TRC102 должны наблюдать тактовый сигнал частотой порядка 10МГц. В случает отсутствия тактового сигнала, либо сильном отличие по частоте необходимо добиться запуска тактового генератора TRC102. Это достигается изменением ёмкости (грубо, С11) на ножке №9 ,либо заменой кварцевого резонатора другим экземпляром.
4. При отсутствии сигнала передатчика, на выходе схемы (ОУ №2 ножка №7) должно прослушиваться шипение, сильно напоминающее обычный аналоговый приёмник.
5.Подключаем вольтметр на ножку №15 TRC102 и вращая построечный конденсатор С находим передатчик. Добиваемся максимальных показаний вольтметра (более 1вольта).
Заметим, что когда приёмник находится достаточно близко к несущей частоте, величина сигнала RSSI уже порядка 1в., но захвата потока не происходит.
6.Резистор R3 подстраивается по максимальному качеству звука, а R20 по приемлемой величине выходного сигнала.


Миниатюры печатных плат представлены на рисунке:



Как уже могли заметить по фотографиям, одна сторона сплошная фольга (минус) с фасками в отверстиях под радиоэлементы (катушки, кварцы и т.д.), вторая сторона с SMD компонентами. Где нужно соединение на минус, там засверливаемся на другую сторону и расклепываем медный проводок. Внимание!, в схеме передатчика, ножки №7 и 13 rfPIC’а отогнуты и подняты над дорожкой, благодаря этому значительно упростилась разводка платы. Оригиналы выполнены в программе PCAD2006, файл прилагается, ЗАГРУЗИТЬ..

Качество звука вы можете оценить в прелагаемом звуковом файле, ЗДЕСЬ., однако заметим, что rfPIC разрабатывался для брелков и прочей мелочёвки работающей по принципу: «нажал кнопку, выдал посылку», здесь же его заставили работать с мультимедией :) .

Испытания проходили, в городе в 2 этапа, при мощности 2 dBm и где то 7..8 dBm. Передатчик был на подоконнике 3го этажа, приёмник в руках, антенны - штырь 17 см. Отмечу, что катушки и разводка платы на приёмной стороне явно требуют оптимизации. Тем не менее, потребление передатчика 7,3 ма (2 dBm), 11,3 ма (7..8 dBm) при 2,9в. Приёмника 17,6 ма при 3,1в. Дальность связи по прямой составила примерно 80м при 2dBm и 110м на 7 dBm. Причём не уверенно, на грани, если искать точку приёма, где то 120 и 150 м соответственно. В кирпичном здании где то на 3 и 6 этажей соответственно, но если искать точку, то можно ещё набросить этажик другой. Вообще связи между 2 и 8 dBm не такая уж и большая, в целом можно заметить: там, где связь при 2х dBm становится неуверенной, 8 dBm её держит.

Кстати, недавно вычитал в даташите, что TRC101 ощутимо чувствительнее TRC102 в диапазоне 430мгц при больших скоростях порядка 56к.

Желаю интересных цифровых экспериментов!.

FreeMan404 :)