پنجشنبه ۰۲ تیر ۰۱ ۰۹:۱۸ ۴ بازديد
سر و کار داشتن با مدارهای RF برای اکثر آزمایش کنندگان دلهره آور است. اگر مدارهای RF خود را بسازید دشوار و کمی خسته کننده است. اکنون شما مجبور نیستید - ریموت کنترل ساگا به لطف بسیاری از ماژول های بی سیم موجود. این واحدها برای پروژه‌های کوتاه‌برد طراحی شده‌اند و اکثر آنها انتقال داده‌های FSK (فرکانس شیفت کلید) را در باندهای صنعتی-علمی-پزشکی (ISM) دارند. اخیراً چند ماژول را برای اجرای مدار خاموش کنترل از راه دور امتحان کردم. کنار هم قرار دادن آن آسان بود و یک موفقیت فوری. ماژول های رادیو ماژول هایی که من استفاده کردم در انگلستان توسط شرکتی به نام رادیومتریکس ساخته شده اند. آنها در ایالات متحده از توزیع کننده آنها، Lemos International در دسترس هستند.
ماژول فرستنده TX3A در باند ISM در 914.5 مگاهرتز کار می کند. از مدولاسیون FSK استفاده می کند و می تواند داده ها را تا 64 کیلوبیت بر ثانیه بگیرد. توان خروجی اسمی 0 dBm یا 1 mW است. این قدرت چندانی نیست، اما بسته به محیط برای بردی بین 25 تا 100+ متر کافی است. می تواند از ولتاژ DC در محدوده 2.2 تا 16 ولت کار کند. گیرنده منطبق RX3A یک سوپرهت استاندارد با حساسیت تا -107 dBm است.
از DC در محدوده 2.7 تا 16 ولت کار می کند. ماژول ها دارای پین هایی هستند که به راحتی به یک سوکت استاندارد تخته نان وصل می شوند. شکل 1 مدار فرستنده را نشان می دهد. من از یک تایمر 555 برای تولید یک موج مستطیلی 480 هرتز برای تعدیل فرستنده استفاده کردم. شکل 1. نمودار فرستنده با آی سی تایمر 555 و ماژول فرستنده رادیومتریکس TX3A.
تقسیم کننده ولتاژ در خروجی 555 برای کاهش ورودی به فرستنده به کمتر از 2.5 ولت در صورت نیاز استفاده می شود. آنتن یک سیم عمودی سه اینچی است. انرژی کل دستگاه توسط یک باتری 9 ولت تامین می شود. مقاومت 15K یک pull-up است که سیگنال فعال سازی را به ماژول ارائه می دهد. یک سوئیچ کشویی استاندارد 555 را به دلخواه روشن و خاموش می کند. هنگامی که کنتاکت ها بسته می شوند، با کوتاه شدن خازن زمان بندی، نوسانات متوقف می شوند. در این زمان، دستگاه از راه دور خاموش خواهد شد. باز کردن کنتاکت های سوئیچ نوسان را شروع می کند و مدار راه دور روشن می شود. مدار گیرنده در شکل 2 نشان داده شده است. من از یک باتری نه ولتی برای تغذیه گیرنده استفاده کردم. آنتن نیز یک سیم عمودی سه اینچی است. شکل 2. نمودار گیرنده با گیرنده Radiometrix RX3A، منطق کنترل و رله کنترل. مقاومت 15K یک pull-up است که سیگنال فعال سازی را به ماژول ارائه می دهد. گیرنده به سادگی داده های ارسال شده توسط فرستنده را بازیابی می کند. داده ها در پایه 9 RX3A ظاهر می شوند و یک مدار منطقی را با استفاده از گیت های راه اندازی چهارگانه NAND Schmitt CD4093 با مقایسه کننده LM393 هدایت می کنند. این مدار از روشن شدن رله در صورت نبود داده جلوگیری می کند. حتی بدون داده، سیگنال خروجی روی پایه 9 نویز است که در حد کافی برای روشن نگه داشتن رله است. سیگنال نشانگر قدرت سیگنال دریافتی (RSSI) در پایه 5 برای هشدار در دسترس بودن داده های واقعی استفاده می شود. سیگنال داده تمیز در پایه 4 CD4093 برای راه اندازی یک سوئیچ ترانزیستوری 2N3904 استفاده می شود که یک رله را کار می کند. مقاومت 47 اهم برای کاهش ولتاژ غیر ضروری به سیم پیچ رله پنج ولت انتخاب شد. ممکن است برای رله ای که انتخاب می کنید به مقدار متفاوتی نیاز داشته باشید. دیود 1N4148 از ترانزیستور در برابر افزایش ولتاژ هنگام خاموش شدن سیم پیچ رله محافظت می کند. پالس های داده رله را روشن می کنند و مخاطبین آن را می بندند تا چیز دیگری فعال شود.
LED برای بررسی بسته شدن تماس استفاده می شود. شکل 3 فرستنده و گیرنده تخته نان را نشان می دهد. آنها نامرتب هستند، اما کار می کنند، و اکنون که می دانم کار می کنند، می توانم آنها را به روشی فشرده تر بازسازی کنم. شکل 3. فرستنده و گیرنده نان برد آشفته اما کاملاً عملیاتی. باتری های نه ولتی نشان داده نشده اند. به ماژول های رادیومتریکس توجه کنید. سیم های عمودی آنتن هستند. رله جعبه سیاه سمت راست گیرنده در پیش زمینه است. برای آزمایش سیستم، فرستنده و گیرنده را چند فوت یا بیشتر جدا کنید (مثلاً در سراسر اتاق از یکدیگر). قدرت را به هر دو اعمال کنید. کلید خاموش در فرستنده باید بسته باشد تا از تولید داده جلوگیری شود. رله باید در این زمان خاموش باشد، همانطور که توسط LED که توسط کنتاکت ها کار می کند مشخص می شود. اگر رله روشن باشد، به این معنی است که مقداری نویز از آن عبور می کند. پتانسیومتر 50K را تنظیم کنید تا رله و LED خاموش شوند. داده ها را با باز کردن سوئیچ در فرستنده روشن کنید. LED باید روشن شود. داده ها را با بستن سوئیچ خاموش کنید. LED باید خاموش شود. اگر نه، قابلمه 50K را تنظیم کنید تا زمانی که انجام شود. این روند را تکرار کنید تا زمانی که تنظیمی برای گلدان به دست آورید که بهترین عملکرد را دارد. برای جلوگیری از تمام شدن باتری ها، برق را خاموش کنید. گیرنده نسبتاً انرژی مصرف می کند و باتری های نه ولتی را خیلی سریع می خورد. بنابراین، اگر از گیرنده استفاده نمی کنید، باتری را از برق بکشید. یک راه حل ممکن استفاده از چهار سلول AA برای دادن شش ولت است. این عرضه بیشتر دوام خواهد آورد. ممکن است لازم باشد مقاومت رله 47 اهم را با یکی از 22 اهم عوض کنید تا از کشش رله اطمینان حاصل کنید.
به علاوه، گلدان 50K نیاز به تنظیم مجدد دارد. چگونه کار می کند شما فکر می کنید که یک موج مربعی ثابت 480 هرتز بازیابی شده از 555 به سادگی رله را خاموش می کند.و در آن نرخ با این حال، این مورد نیست. رله یک وسیله مکانیکی است و نمی تواند به این سرعت خاموش و روشن شود. اتفاقی که می افتد این است که خازن Cx پالس ها را به یک ولتاژ DC تبدیل می کند که ترانزیستور 2N3904 را روشن می کند. که رله را روشن نگه می دارد. هنگامی که پالس سیگنال متوقف می شود، متوسط DC در Cx به صفر می رسد و ترانزیستور و رله خاموش می شود. یک نکته کلیدی در اینجا این است که شما باید رله را بر اساس نوع باری که سوئیچ می کند انتخاب کنید. رله ای که من انتخاب کردم می تواند مدار استاندارد 120 VAC 60 هرتز را با حداکثر دو آمپر جریان اداره کند. من یک لامپ 60 وات از راه دور کار کردم. مخاطبین رله خود را برای کار کردن با هر دستگاه کنترل از راه دور انتخاب کنید.
در آزمایش برد، آن را به طرز شگفت انگیزی طولانی یافتم. تنها چیزی که نیاز داشتم چند صد فوت بود، اما یک مسیر روشن از فرستنده تا گیرنده وجود داشت. اگر موانعی مانند درختان، حصارها یا خانه‌ها در سر راه وجود داشته باشد، سیگنال ممکن است مسدود شود. سیگنال می تواند به دیوارها نفوذ کند، اما دیوارها سیگنال را تا حد زیادی ضعیف می کنند و برد را کوتاه می کنند.
باید تنظیمات خود را آزمایش کنید تا ببینید چه چیزی کار می کند. NV فهرست قطعات فرستنده ماژول فرستنده TX3A از رادیومتریکس آی سی تایمر 555 مقاومت 10K اهم 1/4 وات (3) مقاومت 15K اهم 1/4 وات مقاومت 27 کیلو اهم 1/4 وات خازن دیسکی 0.01 µF خازن دیسکی 0.1 µF سوئیچ کشویی SPST گیرنده ماژول گیرنده RX3A از رادیومتریکس ترانزیستور 2N3904 NPN یا معادل آن (به عنوان مثال، 2N2222 و غیره) دیود سیلیکونی 1N4148 LED (دیود ساطع کننده نور)؛ نوع رایج مقایسه کننده دوگانه LM393 گیت های ماشه ای دو ورودی NAND اشمیت CD4093 CMOS سیم پیچ 5 ولت رله با کنتاکت ها برای مطابقت با بار مورد نظر مقاومت 47 اهم 1/4 وات مقاومت 470 اهم 1/4 وات مقاومت 1K اهم 1/4 وات مقاومت 10K اهم 1/4 وات مقاومت 15K اهم 1/4 وات مقاومت 100K اهم 1/4 وات (2) پتانسیومتر 50 کیلو اهم خازن دیسکی 0.05 µF خازن دیسکی 0.1 µF خازن الکترولیتی 10 µF ماژول های رادیومتریکس از Lemos International در www.lemosint.com در دسترس هستند. به وب‌سایت Radiometrix در www.radiometrix.com بروید و برگه داده و یادداشت‌های برنامه را در TX3A و RX3A پرینت بگیرید.
ماژول فرستنده TX3A در باند ISM در 914.5 مگاهرتز کار می کند. از مدولاسیون FSK استفاده می کند و می تواند داده ها را تا 64 کیلوبیت بر ثانیه بگیرد. توان خروجی اسمی 0 dBm یا 1 mW است. این قدرت چندانی نیست، اما بسته به محیط برای بردی بین 25 تا 100+ متر کافی است. می تواند از ولتاژ DC در محدوده 2.2 تا 16 ولت کار کند. گیرنده منطبق RX3A یک سوپرهت استاندارد با حساسیت تا -107 dBm است.
از DC در محدوده 2.7 تا 16 ولت کار می کند. ماژول ها دارای پین هایی هستند که به راحتی به یک سوکت استاندارد تخته نان وصل می شوند. شکل 1 مدار فرستنده را نشان می دهد. من از یک تایمر 555 برای تولید یک موج مستطیلی 480 هرتز برای تعدیل فرستنده استفاده کردم. شکل 1. نمودار فرستنده با آی سی تایمر 555 و ماژول فرستنده رادیومتریکس TX3A.
تقسیم کننده ولتاژ در خروجی 555 برای کاهش ورودی به فرستنده به کمتر از 2.5 ولت در صورت نیاز استفاده می شود. آنتن یک سیم عمودی سه اینچی است. انرژی کل دستگاه توسط یک باتری 9 ولت تامین می شود. مقاومت 15K یک pull-up است که سیگنال فعال سازی را به ماژول ارائه می دهد. یک سوئیچ کشویی استاندارد 555 را به دلخواه روشن و خاموش می کند. هنگامی که کنتاکت ها بسته می شوند، با کوتاه شدن خازن زمان بندی، نوسانات متوقف می شوند. در این زمان، دستگاه از راه دور خاموش خواهد شد. باز کردن کنتاکت های سوئیچ نوسان را شروع می کند و مدار راه دور روشن می شود. مدار گیرنده در شکل 2 نشان داده شده است. من از یک باتری نه ولتی برای تغذیه گیرنده استفاده کردم. آنتن نیز یک سیم عمودی سه اینچی است. شکل 2. نمودار گیرنده با گیرنده Radiometrix RX3A، منطق کنترل و رله کنترل. مقاومت 15K یک pull-up است که سیگنال فعال سازی را به ماژول ارائه می دهد. گیرنده به سادگی داده های ارسال شده توسط فرستنده را بازیابی می کند. داده ها در پایه 9 RX3A ظاهر می شوند و یک مدار منطقی را با استفاده از گیت های راه اندازی چهارگانه NAND Schmitt CD4093 با مقایسه کننده LM393 هدایت می کنند. این مدار از روشن شدن رله در صورت نبود داده جلوگیری می کند. حتی بدون داده، سیگنال خروجی روی پایه 9 نویز است که در حد کافی برای روشن نگه داشتن رله است. سیگنال نشانگر قدرت سیگنال دریافتی (RSSI) در پایه 5 برای هشدار در دسترس بودن داده های واقعی استفاده می شود. سیگنال داده تمیز در پایه 4 CD4093 برای راه اندازی یک سوئیچ ترانزیستوری 2N3904 استفاده می شود که یک رله را کار می کند. مقاومت 47 اهم برای کاهش ولتاژ غیر ضروری به سیم پیچ رله پنج ولت انتخاب شد. ممکن است برای رله ای که انتخاب می کنید به مقدار متفاوتی نیاز داشته باشید. دیود 1N4148 از ترانزیستور در برابر افزایش ولتاژ هنگام خاموش شدن سیم پیچ رله محافظت می کند. پالس های داده رله را روشن می کنند و مخاطبین آن را می بندند تا چیز دیگری فعال شود.
LED برای بررسی بسته شدن تماس استفاده می شود. شکل 3 فرستنده و گیرنده تخته نان را نشان می دهد. آنها نامرتب هستند، اما کار می کنند، و اکنون که می دانم کار می کنند، می توانم آنها را به روشی فشرده تر بازسازی کنم. شکل 3. فرستنده و گیرنده نان برد آشفته اما کاملاً عملیاتی. باتری های نه ولتی نشان داده نشده اند. به ماژول های رادیومتریکس توجه کنید. سیم های عمودی آنتن هستند. رله جعبه سیاه سمت راست گیرنده در پیش زمینه است. برای آزمایش سیستم، فرستنده و گیرنده را چند فوت یا بیشتر جدا کنید (مثلاً در سراسر اتاق از یکدیگر). قدرت را به هر دو اعمال کنید. کلید خاموش در فرستنده باید بسته باشد تا از تولید داده جلوگیری شود. رله باید در این زمان خاموش باشد، همانطور که توسط LED که توسط کنتاکت ها کار می کند مشخص می شود. اگر رله روشن باشد، به این معنی است که مقداری نویز از آن عبور می کند. پتانسیومتر 50K را تنظیم کنید تا رله و LED خاموش شوند. داده ها را با باز کردن سوئیچ در فرستنده روشن کنید. LED باید روشن شود. داده ها را با بستن سوئیچ خاموش کنید. LED باید خاموش شود. اگر نه، قابلمه 50K را تنظیم کنید تا زمانی که انجام شود. این روند را تکرار کنید تا زمانی که تنظیمی برای گلدان به دست آورید که بهترین عملکرد را دارد. برای جلوگیری از تمام شدن باتری ها، برق را خاموش کنید. گیرنده نسبتاً انرژی مصرف می کند و باتری های نه ولتی را خیلی سریع می خورد. بنابراین، اگر از گیرنده استفاده نمی کنید، باتری را از برق بکشید. یک راه حل ممکن استفاده از چهار سلول AA برای دادن شش ولت است. این عرضه بیشتر دوام خواهد آورد. ممکن است لازم باشد مقاومت رله 47 اهم را با یکی از 22 اهم عوض کنید تا از کشش رله اطمینان حاصل کنید.
به علاوه، گلدان 50K نیاز به تنظیم مجدد دارد. چگونه کار می کند شما فکر می کنید که یک موج مربعی ثابت 480 هرتز بازیابی شده از 555 به سادگی رله را خاموش می کند.و در آن نرخ با این حال، این مورد نیست. رله یک وسیله مکانیکی است و نمی تواند به این سرعت خاموش و روشن شود. اتفاقی که می افتد این است که خازن Cx پالس ها را به یک ولتاژ DC تبدیل می کند که ترانزیستور 2N3904 را روشن می کند. که رله را روشن نگه می دارد. هنگامی که پالس سیگنال متوقف می شود، متوسط DC در Cx به صفر می رسد و ترانزیستور و رله خاموش می شود. یک نکته کلیدی در اینجا این است که شما باید رله را بر اساس نوع باری که سوئیچ می کند انتخاب کنید. رله ای که من انتخاب کردم می تواند مدار استاندارد 120 VAC 60 هرتز را با حداکثر دو آمپر جریان اداره کند. من یک لامپ 60 وات از راه دور کار کردم. مخاطبین رله خود را برای کار کردن با هر دستگاه کنترل از راه دور انتخاب کنید.
در آزمایش برد، آن را به طرز شگفت انگیزی طولانی یافتم. تنها چیزی که نیاز داشتم چند صد فوت بود، اما یک مسیر روشن از فرستنده تا گیرنده وجود داشت. اگر موانعی مانند درختان، حصارها یا خانه‌ها در سر راه وجود داشته باشد، سیگنال ممکن است مسدود شود. سیگنال می تواند به دیوارها نفوذ کند، اما دیوارها سیگنال را تا حد زیادی ضعیف می کنند و برد را کوتاه می کنند.
باید تنظیمات خود را آزمایش کنید تا ببینید چه چیزی کار می کند. NV فهرست قطعات فرستنده ماژول فرستنده TX3A از رادیومتریکس آی سی تایمر 555 مقاومت 10K اهم 1/4 وات (3) مقاومت 15K اهم 1/4 وات مقاومت 27 کیلو اهم 1/4 وات خازن دیسکی 0.01 µF خازن دیسکی 0.1 µF سوئیچ کشویی SPST گیرنده ماژول گیرنده RX3A از رادیومتریکس ترانزیستور 2N3904 NPN یا معادل آن (به عنوان مثال، 2N2222 و غیره) دیود سیلیکونی 1N4148 LED (دیود ساطع کننده نور)؛ نوع رایج مقایسه کننده دوگانه LM393 گیت های ماشه ای دو ورودی NAND اشمیت CD4093 CMOS سیم پیچ 5 ولت رله با کنتاکت ها برای مطابقت با بار مورد نظر مقاومت 47 اهم 1/4 وات مقاومت 470 اهم 1/4 وات مقاومت 1K اهم 1/4 وات مقاومت 10K اهم 1/4 وات مقاومت 15K اهم 1/4 وات مقاومت 100K اهم 1/4 وات (2) پتانسیومتر 50 کیلو اهم خازن دیسکی 0.05 µF خازن دیسکی 0.1 µF خازن الکترولیتی 10 µF ماژول های رادیومتریکس از Lemos International در www.lemosint.com در دسترس هستند. به وب‌سایت Radiometrix در www.radiometrix.com بروید و برگه داده و یادداشت‌های برنامه را در TX3A و RX3A پرینت بگیرید.