Один приёмник и 10 передатчиков.

[isx]

Добрый вечер
Сижу вот, и не знаю чем себя занять (на этой неделе уйма свободного времени). Решил время зря не терять и заняться радиосвязью (я уже года два до неё не дойду никак), а чтоб не тыкаться в пустую поставил себе задачу - сделать дистанционный контроль включенных ламп (мне хоть это особо и не надо, но бывает лень иногда бегать ночью по гаражам и прочим постройкам и проверять всё ли было выключено ).
Сразу стал смотреть в сторону готовых радиомодулей, но цена в минимум 150р. за штуку (в моём случае 1.5К только на них уйдёт ) сразу отбила всё желание.
Подскажите пожалуйста, как можно организовать радиосвязь с одним приёмным устройством с СД индикацией и десятью передатчиками, расположенными вдали друг от друга. Это всё должно работать на расстоянии в 50м. через одну кирпичную и одну деревянную стены.
Рассматриваются любые недорогие варианты: на стандартных микросхемах, на спец. микросхемах (если будут у нас такие в продаже), на дискретных компонентах и т.д..
Пока предполагаю использовать в схемах МК (тиньку или STM32), только вот не знаю как к ним связь прикошачить.

[roman.com]

Рассматриваются любые недорогие варианты: на стандартных микросхемах, на спец. микросхемах (если будут у нас такие в продаже), на дискретных компонентах и т.д..

Можно купить готовые радиомодули... самые дешёвые... и сотворить с ними чтото типа такого...


Или можно самому все собрать ... если нет желания покупать готовые радиомодули... на 50 метров пойдет и простой приёмник-сверхрегенератор на любую частоту... типа такого:

и ещё 10 передатчиков... типа таких:

Получится конструктор "ЛЕГО" ))) из самодельных кубиков)))
все передатчики передают поочереди "пи-пи-пи..." со своей тональностью... ))

[isx]

Спасибо за ответ)
Не пойму только, как приделать СД индикацию, или же сопречь приёмник с МК?
А что за микры типа TDA7000?
И вот статью ещё нарыл. Пойдёт схема для этих целей?
http://vrtp.ru/index.php?act=categories ... ticle=1418

[roman.com]

А что за микры типа TDA7000?

Это обычный FM приёмник... обычно используют на 88...108 мгц... но можно и на другие частоты...
В качестве приёмника его использовать плохо... т.к. частота настройки меняется... придётся постоянно бегать и подстраивать приёмник...

Поэтому в этих случаях проще брать сверхрегенератор - у него полоса широкая... поэтому он работает не далеко... но зато его подстраивать не надо.

как приделать СД индикацию...

В соседней теме "радиоуправление. переходим на МК" мы этим сейчас занимаемся...

http://vrtp.ru/index.php?act=categories ... ticle=1418 - такая схема тоже пойдет. Только на частоты 433 мгц - настройка довольно сложная ... и монтаж нужен точный... придётся плату разводить и т.д...

А на простых частотах до 27 мгц даже плату травить не надо)))

[Денис]

В качестве приёмника его использовать плохо... т.к. частота настройки меняется... придётся постоянно бегать и подстраивать приёмник...

Частоту приема в данном случае можно стабилизировать кварцем, а полосу пропускания сузить.
Как раз в данный момент экспериментирую с подобным приемником на TDA7000 c частотой работы 60 мгц. Полосу пропускания сделал 10 кгц. Все в принципе работает, настройка довольно простая и доступна начинающим.
Завтра решил попробовать еще сделать подобное на 27 мгц, т.к. в этом случае упростится передающий модуль, т.к. у меня есть в наличии два кварца на 27 мгц основной гармоники.
Один кварц будет стоять в приемнике, а второй в передатчики при этом не нужно будет делать умножение частоты.

Вот только насчет одновременной работы десяти передатчиков, что хочет ТС, у меня большие сомнения. Нужно как то делать, что бы передатчики работали последовательно, т.е. в каждый момент времени работал только один передатчик.

[asvhmao]

Молодёжь через розетку пытается передавать информацию
Тоже как вариант.
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php? ... 0#p2337520
Понравилась фраза:

Я могу передавать соседу 1 бит информации, когда включаю чайник, у него притухает свет.

[Ser60]

isx - хотите сделать надежную систему оповещения за 100-200 рублей, т.е. практически даром? Бесплатных пирожных не бывает, а время 2-3 транзисторных приёмо/передающих схемок прошло лет 20 как уже. Сегодня они квалифицируются как "колхоз" и несерьёзные. Вашу проблему можно легко решить, применив в качестве передатчиков, например, дешевые микросхемы типа Si4012. У них имеется встроенный синтезатор частоты, и их частоты передачи легко программно разнести, например, в диапазоне 950 мгц, скажем, на 200 кгц. В качестве приемника я-бы поставил что-то типа Si4362 или CC113L, или, если такие не найдёте, то полноценный трансивер в режиме приема Si446x или CC1101. Полоса пропускания приёмников регулируется программно в широких пределах, начиная от нескольких кгц (у Si). Не нужно будет мотать никаких катушек и вся настройка сведётся к написанию программы для управляющего МК. Посмотрите у меня в профиле статьи про изготовление радиомодулей на таких чипах.

В Вашем случае передатчики можно будет включать, например, раз в секунду на короткое время передачи пакета с идентификатором передатчика и только во время работы лампы. Приемник будет программно настроен на прослушивание каждой частоты на время, скажем, 1.5 сек. Если за это время не будет принят надлежащий пакет, то приёмная станция примет состояние соответствующей лампы как невключённая. Если пакет будет принят, можно сразу переходить к приёму на следующей частоте, не дожидаясь истечения 1.5 сек. Таким образом, сканирование состояния 10 передатчиков займёт не более 15 сек. На малых скоростях микросхемы приёмников имеют чувствительность порядка 0.1 мкв, что в сочетании с цифровой обработкой данных в приёмнике, автоматической проверкой контрольных сумм, и прочих прибамбасов (их только краткое перечисление занимает более 10 страниц в ДШ, а приёмники Si имеют более 150 параметров настройки) сделает передачу пакетов очень надёжной.

[isx]

В соседней теме "радиоуправление. переходим на МК" мы этим сейчас занимаемся...

Щас пока времени нет читать, но вечером обязательно ознакомлюсь.

придётся плату разводить и т.д

А я их итак всегда развожу, даже под хрень всякую

А на простых частотах до 27 мгц даже плату травить не надо)))

27МГц . Так может проще вообще программно на МК и генератор сделать и пакетную передачу (даже у простых STM32 частота тактирования 48МГц)?

Молодёжь через розетку пытается передавать информацию

Тоже было время баловался .

Частоту приема в данном случае можно стабилизировать кварцем, а полосу пропускания сузить.

А как с чувствительностью у него? Не придётся 10Ваттный передатчик делать потом?

дешевые микросхемы типа Si4012.

Может они и дешёвые, но у нас их нет даже поз заказ... Конструкция любительская, поэтому высокая надёжность - критерий не из самых важных...

[roman.com]

Так может проще вообще программно на МК и генератор сделать и пакетную передачу (даже у простых STM32 частота тактирования 48МГц)?

Можно и так. Но мы же хотим подешевле))) Тогда один МК в приёмнике с кварцем (чтобы без подстройки) и ... 10 штук простеньких передатчиков на одном кварце с мультивибратором))) Все 10 передатчиков передают по очереди на одной частоте... А приёмник слушает тональности от каждого передатчика и определает кто из 10 штук ответил, а кто молчит...

Итого:

Приёмник супергетеродин на кварце - 1 штука.
МК (любой) - 1 штука.
Передатчик на кварце - 10 штук.

[Ser60]

у нас их нет даже поз заказ...

Китайцы делают модули на подобных чипах. Например, вот или вот

Конструкция любительская, поэтому высокая надёжность - критерий не из самых важных...

А какой самый важный-то тогда? При пользовании устройством с сомнительной надёжностью червячок не будет точиться при взгляде на панель управления, и не заставит бегать проверять лампочки воочию? Не лучше-ли в таком случае вообще ничего не делать понапрасну?

приёмник слушает тональности от каждого передатчика и определает кто из 10 штук ответил

Что если несколько передатчиков будут вещать в момент приёма? С такой-же проблемой столкнулись в своё время создатели протокола Aloha, в результате он получился очень неэффективным и был впоследствии заменён на CSMA/CA. В последнем случае нужен трансивер в каждой точке и нетривиальная программная поддержка протокола. Если допускать возможность одновременной передачи только нескольких тональностей, в приемнике нужен будет нехилый цифровой фильтр на их выделение. Подобно тому, как это сделатся в телефонном определителе номера по тону. Но такое устройство будет сложнее расширить, если завтра захочется подключить ещё пару лампочек, да и частоты модуляции должны быть стабильнее, чем в простом мультивибраторе. И ради чего весь этот огород в колхозе - неужели для экономии пары сотен рублей?

[isx]

Д уж не в край подешевле-то
Я покупаю STM-ки по ~ 50р. штука.
Только вот как их заставить передавать поочереди? Они то в разных местах (и даже постройках) будут.
Как вариант: Сваять приёмник-передатчик на МК для каждой лампы. Главный Приёмник-передатчик (ГПП) принимает сигналы от второстепенных (ВПП). ВПП передаёт инфу примерно раз в 1сек.. Когда ВПП хочет передать инфу, он посылает пакет проверки занятости ГПП. Если ГПП свободен, то ВПП передаёт инфу, если нет, то ждём пока освободится.
Вариант 2: ГПП делает запросы к каждому ВПП поочереди (каждому ВПП свой порядковый номер), а затем ВПП передаёт инфу.

Как сильно усложнится схема ВПП при таком подходе? Можно ли использовать один контур и антенну для приёма и передачи (одновременно приниматься и передаваться инфа не будет)?
В принципе проект будет интересный. Ради такого эксперимента можно немного потратиться

Китайцы делают модули на подобных чипах.

Пока с ебея приедет, мне уже не до него будет. Мне через 2 недели диплом писать

Не лучше-ли в таком случае вообще ничего не делать понапрасну?

И ради чего весь этот огород в колхозе - неужели для экономии пары сотен рублей?

Проект ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО в ознакомительных целях. Вся его полезность - побочное явление. Организовать пакетную передачу по радиоволне с нуля - это большой опыт, а подключить готовый модуль можно всегда.

[Денис]

Китайцы делают модули на подобных чипах. Например, вот или вот

Теперь читаем ТС, что он пишет в стартпосте.

Решил заняться радиосвязью (я уже года два до неё не дойду никак)

И вопрос к Вам.
И чему научится ТС купив модули предложенные Вами и все, что сделав, так подаст питание на эти модули?
По моему он вряд ли решит проблему обозначенную в первом своем сообщении.
Вряд ли у него после этого прибавиться знаний в области радиосвязи.
.
Хотя я не против ваших предложений и кстати постоянно слежу за вашими статьями и постами на форуме по данным вопросам.
.

.

Частоту приема в данном случае можно стабилизировать кварцем, а полосу пропускания сузить.

А как с чувствительностью у него? Не придётся 10Ваттный передатчик делать потом?

Чувствительность мне измерить нечем. Экспериментировал пока только в квартире.
Что бы экспериментировать в комнате, передатчик специально сделал маленькой мощности. Где то 5 мвт.
Антенны на передатчике и приемнике где то по 10 см.
Если мощность передатчика сделать где то 50 мвт, то думаю на сотню метров будет стабильно работать.
Делал просто ради интереса. Сейчас покурю и попробую все это же сделать на 27 МГц. Как говорил, думаю, что настройка будет еще элементарнее.

[asvhmao]

Вряд ли у него после этого прибавиться знаний в области радиосвязи.

Ну зачем вы так сразу. Имея мультиметр, паяльник, осцилограф и умения их применять, можно чудеса этой электроники делать! По себе знаю, на irf510 генераторы 40 МГц 32Вт, и на 2Мгц 0.5 Вт надо было собрать.
Плюс книжки и помощь коллег но несчастью
Правда когда isx индукционку на двух полевиках соберёт, я не знаю уже

Если по теме, я вижу два варианта:
Все устройства имеют приёмник и передатчик, делается запрос, получается ответ от устройства.
Либо разности по частоте (вспомните трёхпрограммный радиоприёмник в квартирах), там достаточно многопрограммного приёмника дома, и по одному жуку на каждую лампочку.
Второй вариант, на мой взгляд, проще и дешевле. (если как у меня не покупать детали, а выпаять их из плат, которые лежат под столом).

[roman.com]

Что если несколько передатчиков будут вещать в момент приёма?

А мы сделаем так что они будут вещать поочереди.. причём с разным временем включения/выключения... псевдослучайно))) получается что если даже несколько передатчиков включатся одновременно... то из-за разного времени включения/выключения... приёмник сможет их услышать всех)))

Псевдослучайное распределение – статистический механизм, определяющий механику действия предметов и способностей, имеющих определенный шанс на срабатывание... то есть два варианта развития событий: либо эффект срабатывает, либо он не срабатывает. Если эффект не сработал, механизм ПСР увеличивает вероятность того, что эффект сработает в следующий раз, на определенную постоянную величину. Если же эффект сработал — механизм ПСР, наоборот, уменьшает вероятность того, что эффект сработает в следующий раз, на определенную постоянную величину.

Как же мне нравяться такие понятия... а особенно применять их на практике просто тащусь

вероятность... неопределённость... псевдослучайно...

Это вам не программы писать со стройным и понятным алгоритмом работы... и оптимизировать их с точностью до машинного такта...)))

И ради чего весь этот огород в колхозе - неужели для экономии пары сотен рублей?

У человека чешутся руки... а заняться нечем))) мне чето не хочеться сидеть и травить десять плат... )))

Все устройства имеют приёмник и передатчик, делается запрос, получается ответ от устройства.

ага.. это уже тоже думали... два пульта радиоуправления и две машинки... и чтобы работали на одной частоте и не мешали друг другу...

Смысл тот же... Как я уже говорил... впринципе сделать можно.

Ничего нового мы не изобрели... Это технология TDMA (англ. Time Division Multiple Access — множественный доступ с разделением по времени) https://ru.wikipedia.org/wiki/TDMA
По этому принципу работает сотовая связь стандарта GSM ... мобильники соты синхронизируются по сигналу базовой станции.. и работают на одной частоте...

Так не интересно... слишком всё просто получается... все синхронизировались и всё... тю!...

А давайте лучше сделаем всё псевдослучайно ! ... класс)))

Так плавно и перейдём на системы CDMA )) https://ru.wikipedia.org/wiki/CDMA

Итого:

Приёмник - 11 штук.
МК (любой) - 11 штук.
Передатчик - 11 штук.

[isx]

Сейчас покурю и попробую все это же сделать на 27 МГц.

Жду результатов .

Правда когда isx индукционку на двух полевиках соберёт, я не знаю уже

Вы про плавку алюминия? . Если да, то и не знаю когда. Необходимость отпала пока, но платка трёхфазного преобразователя с 380В на 24 ещё лежит в ящике...
Заинтересовала реализация на МК. Пакетная передача может и в дальнейшем где-нибудь пригодиться...

то из-за разного времени включения/выключения... приёмник сможет их услышать всех)))

Интересная мысля . Главное при включении не пересечься с другим приёмником. А не будет ли рассогласования периодического из-за неидеальной идентичности частотозадающих генераторов?

мобильники соты синхронизируются по сигналу базовой станции.. и работают на одной частоте...

Ну тут уже приёмо-передатчики. Проще пакетный обмен делать.

мне чето не хочеться сидеть и травить десять плат

Для меня это уже как за хлебом сходить

[roman.com]

А не будет ли рассогласования периодического из-за неидеальной идентичности частотозадающих генераторов?

Наоборот! Чем больше рассогласования периодического из-за неидеальной идентичности частотозадающих генераторов при псевдослучайной асинхронной передачи кодов, тем выше вероятность и меньше неопределённость! )))))))
Или другими словами... чем больше рассогласования периодичности, тем выше вероятность асинхронного псевдослучайного приёма идентичного кода. А ещё лучше использовать алгоритм асинхронного псевдослучайного приём кода с переменной вероятностью неопределонности...

Могу даже это всё нарисовать... для лучшего понимая процесса. ))

[Ser60]

Денис - спасибо
Фразу ТС "заняться радиосвязью" я понял в контексте написанного далее в том-же его предложении: "поставил себе задачу - сделать...". Научиться ему будет чему, даже в предлагаемом мной варианте устройства. Однако, если у него осталось всего 2 недели до написания/зашиты диплома, то глубоко изучить предмет будет сложно, а устройство какое-никакое сварганить может успеть. Особенно что-либо простенькое, например типа того, что описано в моём давнем проекте.

isx - Ваш второй предложенный вариант (также см. asvhmao) в условиях работы всех приёмо/передатчиков на одинаковой частоте реализовать проще. Этот вариант идеальный если ГПП знает всех своих ВПП клиентов (Ваш случай) и полностью исключает "collisions". Если это не так, то часть CSMA/CA (Collision Avoidance) беспроводных протоколов связи работает в соответствии с Вашим вариантом 1 (+ ещё много чего дополнительного).

[roman.com]

Только вот как их заставить передавать поочереди? Они то в разных местах (и даже постройках) будут.Как вариант: Сваять приёмник-передатчик на МК для каждой лампы. Главный Приёмник-передатчик (ГПП) принимает сигналы от второстепенных (ВПП). ВПП передаёт инфу примерно раз в 1сек.. Когда ВПП хочет передать инфу, он посылает пакет проверки занятости ГПП. Если ГПП свободен, то ВПП передаёт инфу, если нет, то ждём пока освободится. Вариант 2: ГПП делает запросы к каждому ВПП поочереди (каждому ВПП свой порядковый номер), а затем ВПП передаёт инфу.

Вариант 1 слишком сложный и в работе неустойчивый... т.к. возникают коллизии... т.д. и т.п.. это надо туда-сюда гонять пакеты... проверять занятость канала... занятость главного МК... короче слишком навороченно))) Хотя сделать конечно можно.

Вариант 2 намного проще и стабильней в работе. ГПП покругу опрашивает все ВПП:


И первый и второй вариант - количество деталей не уменьшается... Поэтому смотрим третий вариант.

Вариант 3 все ВПП передают на одной частоте... Весь вопрос как заставить их не мешать друг другу... коллизии обязательно будут.. но при правильном распределении времени включения/выключения всех ВПП - это не страшно.
При этом количество деталей заметно уменьшается...

Тут надо нарисовать график времени включения/выключения всех ВПП...
Будем передавать короткие кодовые пакеты... При правильной обработке пакетов, ложные срабатывания практически иключены...

Теперь проблема с синхронизацией... Если передатчики будут влючатся в разное время, то возникают коллизии... Но это при правильном подходе не страшно.

А не будет ли рассогласования периодического из-за неидеальной идентичности частотозадающих генераторов?

Отвечаю на ваш вопрос. Рассогласования периодического из-за неидеальной идентичности частотозадающих генераторов (имеется ввиду частота задающего генератора МК, который задаёт время включения/выключения всех ВПП), в нашем случае только улучшает работу схемы, делает работу всей системы более стабильной.

Ваш первый и второй вариант - это технология TDMA (англ. Time Division Multiple Access — множественный доступ с разделением по времени). А теперь рассмотрим технологию CDMA (англ. Code Division Multiple Access — множественный доступ с кодовым разделением) — технология связи, обычно радиосвязи, при которой каналы передачи имеют общую полосу частот, но разную кодовую модуляцию. В стандарте CDMA перед тем как передать данные, их смешивают с псевдослучайным кодом... на выходе получают шумоподобный сигнал... Такие сложные алгоритмы, с разной кодовой модуляцией, я пока писать не умею... мало опыта... Но сама идея интересная.

Мы добавим в схему элемент неопределённости (или случайности... как вам больше нравится ) время включения/выключения всех ВПП.

Если все наши ВПП будут работать с постоянной времени включения/выключения... то может возникнуть такая ситуация (с высокой вероятностью ), когда под действием дестабилизирующих факторов (напряжение питания, температура... и т.д.) частоты нашим МК совпадут... и тогда у нас два или более ВПП будут работать с одинаковым временем включения/выключения... пакеты будут накладываться друг на друга... получаем коллизию.

Чтобы исключить такую ситуацию... мы будем использовать случайное время включения/выключения... Т.е. используем генератор случайных цисел... Лучше всего для этого подходит генератор шума. Наш МК будет измерять шумовые всплески и генерировать случайное время включения/выключения передатчика... Так мы полностью избавимся от вероятности постоянной (или долгой) коллизии...
Поясню на графике:


Я сейчас тестирую радиоуправляемую машинку... Для лучшей стабильности работы машинки... я передаю пакеты управления не целиком, а частями... Смысл в том, что если часть пакета повреждается из-за помехи или в нашем случае из-за коллизии... то приёмник берёт недостающую чать пакета из следующеё посылки... Тоже самое можно использовать и для нашей схемы. Тогда вероятность приёма пакетов повышается.
Поясню на графике:


Длительность пакетов, количество пакетов, время передачи, ... это все задаётся при настройке схемы.

В итоге у нас получается схема со случайным временем включения/выключения всех ВПП...

Так как время включения/выключения всех ВПП у нас случайное... а точнее задаётся генератором шума... то мы по сути получаем шумоподобный сигнал. Т.е. наш приёмник в пульте слышит шумоподобный сигнал:

Добавте сюда ещё шум эфира... в паузах между передачами 10 ВПП... получаем ещё и шифрование данных)))

А наш приёмник спокойно принимает сигнал от всех 10 ВПП:

Класс! )))))

[isx]

например типа того, что описано в моём давнем проекте.

Опять модуль

Этот вариант идеальный если ГПП знает всех своих ВПП клиентов (Ваш случай) и полностью исключает "collisions".

Будет знать. Можно реализовать проверку по ID.

Вариант 2 намного проще и стабильней в работе.

Мне он тоже больше нравитться
Я вашу тему почитал (не всю правда). Отдаю вам должное за проделанную работу
Меня вот ещё интересует, можно ли сам приёмник/передатчик выполнить на том же МК? Как вообще соединять антенну с МК?
Я правильно понимаю, что наличае шума на частоте приёмника принимается за "1", а отсутствие за "0" ?

[kalobyte]

Меня вот ещё интересует, можно ли сам приёмник/передатчик выполнить на том же МК? Как вообще соединять антенну с МК?

ты можеш делать модуляцию программно и использовать несущую прямо с вывода мк
по сути достаточно просто воткнуть кусок провода на вывод мк, но т.к. там сигнал не синусоидальный, то такая шутка будет срать везде
но это не беда
беда в том, что передача и прием в широкой полосе влекут за собой падение чутья
у тебя фара либо светит пучком, но далеко
либо во все стороны, но только под нос

поэтому в передатчиках используют кучу катушек с конденсаторами и в приемнике тоже куча транзисторов стоит
а чтобы тебе не иметь гимора с настройкой всего этого гавна, то умные дяди придумали специальные мелкасхемы, куда вешается только 1 кварц и 1-2 катушки смд
при этом такие мелкасхемы по разным параметрам уделают твой самопал

http://www.vk2zay.net/article/172
во тут можеш почитать про опыт клепания передатчиков на паре транзисторов http://vrtp.ru/index.php?showtopic=15162

в итоге приходиш к выводу о покупке готовых моудлей типа http://www.ebay.com/itm/315MHZ-Transmit ... 1598&rt=nc

в 8 выводном корпусе сидит супергетеродин с чутьем -105дбм
таких мелкасхем клепает много контор типа атмела, микрочипа, максим
у меня лежат образцы разные,в се никак не дойду до них