Радиоуправление: делаем сами.

[roman.com]

Более-менее хороший результат можно получить при узкополосной ЧМ и тональной кодировке. Ещё лучше применить кодеки ДТМФ от телефонов. Помехоустойчивость неплохая, писать программки не нужно.

Недавно решил провеси эксперемент. На рынке микросхем приемников ДТМФ от телефонов не нашел (видать сняты с производства).
Короче использовал программу на компе, которая выводит на экран цифры при поступлении на вход компа (на вход звуковой карты) двухтонального кода ДТМФ. Запустил на компе Х-Lite - тональный номеронабиратель.
-Выход компа (выход звуковой карты) подключил к передатчику радиостанции с узкополосной ЧМ (25 МГц, девиация +/- 7 кГц).
-Вход компа подключил к выходу приемника ЧМ (25 МГц, девиация +/- 7 кГц).
Короче пропустил ДТМФ код по радиоканалу.
Ну что сказать... собственно как и ожидалось - эта технология (ДТМФ кодирование) плохо подходит для систем радиоуправления.
1- требуеться точно выставлять уровень сигнала на выходе приемника (или входе компа).
Но это еще пол беды (с этим можно справиться)
2- при слабом сигнале, (сигнал зашумлен) как и ожидалось происходит ложное срабатывание. Т.е. всплески шума приемник ДТМФ воспринимает как частоты ДТМФ кода... На экране компа посыпались случайные цифры... - ложные срабатывания..
Вывод: систему построенную по принципу ДТМФ кодирования в радиоуправлении использовать нельзя.
Может я что-то не так сделал... поправьте меня Еще предложения есть ?

[svic]

требуеться точно выставлять уровень сигнала на выходе приемника (или входе компа)

Это, скорее всего, недостаток софтового характера из-за узости динамического диапазона

Доступные в продаже коммерческие приёмники DTMF принимают сигнал в диапазоне от +1 дБм до -31 дБм. Это соответствует амплитуде сигнала от 1.230В до 30.8 мВ.

В аналоговых радиотелефонах ДТМФ работает и в присутствии шумов.

[roman.com]

В аналоговых радиотелефонах ДТМФ работает и в присутствии шумов.

Вопрос какого уровня шумы? )) В рации с узкополосной ЧМ ... при отсутствии сигнала... амплитуда шума на выходе обычно больше уровня полезного сигнала.
Вообще тут вопрос в другом: обычно самое опасное для систем радиоуправления - это ложные срабатывания. К примеру в нормальной системе управления при потере сигнала радиоуправляемая модель просто останавливаеться и все. При ложном срабатывании модель может просто сломаться (упасть, разбиться...). Например при движении модели уровень сигнала постоянно меняеться (рельеф местности, замирания - переотражения от рядом стоящих домов... и т.д.). Если просто катать машинку по квартите (или детской площадке) то мощности передатчика достаточно для надежного управления даже при больших помехах или рядом стоящих домов... А что будет при удалении в несколько километров??? При этом уровень сигнала передатчика на входе приемника меньше 1мкВ ... Как избавиться от ложных срабатываний ?
ДТМФ - с этим не справляеться Скажу больше: проведенные иследования показывают что технология ДТМФ работает даже хуже чем простая система на LC-фильтрах или RC-фильтрах... Дело в том, что в ДТМФ одновременно передаються две частоты. Т.е. в модуляторе две частоты смешиваються... и получаеться что на выходе амплитуда каджой из двух частот меньше примерно на 50% от максимально возможной (для передачи неискаженного сигнала приходиться уменьшать коэффициент модуляции: уменьшать уровень сигнала от ДТМФ шифратора).
Для сравнения: я использовал в качестве эсперемента два RC-фильтра работающих на одно реле. (т.е. реле срабатывает при поступлении одновременно двух разных частот). В передатчике стояли два генератора НЧ сигналов (например 200 Гц и 500 Гц) и мультивибратор, который переключал выходы генераторов НЧ с частотой 10...30 Гц. Т.к. передатчик передавал только одну частоту (например 200 Гц или 500 Гц) то модуляция получилась 100% (!). В итоге получилась система по уровню защищенности не хуже чем ДТМФ и при этом работающая при заметно меньшем уровне сигнала (при меньшем соотношении сигнал/шум) ... в итоге дальность заметно возросла
Но самое плохое в ДТМФ:
При хорошем стабильном сигнале ДТМФ работает довольно чётко. А дальше... при уменьшении уровня сигнала (модель удаляеться от передатчика) начинаеться самое интересное: при определенном соотношении сигнал/шум (сигнал размазываеться в шумах) ДТМФ дешифратор уже не может точно отличить частоты... т.е. шум приемника ДТМФ дешифратор начинает воспринимать как различные частоты ДТМФ кода... к примеру шафратор передает команду "вперед" (цифру "1" - две частоты 697 Гц и 1209 Гц), а из-за шумов на выходе приемника дешифратор ДТМФ выдает команду "назад" (дешифратор ДТМФ думает что это цифра "2" т.к. частота 1209 Гц размыта в шумах... и дешифратор ДТМФ думает что это частота 1336 Гц ... или или цифра "3" - 1477 Гц)
Если посмотреть на осциллографе... частота 1209 Гц среди шумов выглядит как 1336 Гц или 1477 Гц...
При более слабом сигнале (сигнал растворяеться в шумах) дешифратор ДТМФ не выдает команды и модель останавливаеться.
Получаеться что у дешифратор ДТМФ есть слабое место - при определенном уровне сигнала (а это бывает часто!) становиться не управляемая!
В итоге... сами понимаете что может случиться с моделью...

[SERJ]

Как избавиться от ложных срабатываний ?

Берем книжки и читаем.
По данному вопросу много написано.
Вот хотя бы статья в журнале.



Кстати вот передо мной лежит макет системы на простой логике построенный по этому принципу на 561 серии.



В шифраторе две микросхемы.
В дешифраторе восемь.
При нажатии на кнопку команда передается непрерывно. Если две подряд принятые команды одинаковы, значит она выполняется.
Если команды разные, значит ошибка и или предыдущая команда не выполняется или включается команда "Стоп"
Это по желанию.
Посылки с частотой 1 кгц. После детектора стоит узкополосный фильтр на эту частоту.
Хотел выложить на форуме, но и схемы рисовать лень, да и не видно, что бы это кому то было нужно. Делал просто для своего интереса.
Ложные срабатывания минимизированы, но конечно не исключаются пропуски команд. В данном случае просто жать на кнопку, пока команда не выполниться.
Количество команд четыре + команда "Ничего не делать" или "Стоп" по желанию. Это когда ни одна кнопка не нажата.

Приемник по схеме прямого преобразования. Думал попробовать SSB супергетеродин с полосой порядка сотен герц на простеньком кварцевом фильтре, но вот уже вторую неделю, что то лень верх надо мной взяла.

На МК конечно можно придумать и более серьезные методы кодирования, но это не интересно, т.к. все уже придумали.

[roman.com]

На МК конечно можно придумать и более серьезные методы кодирования, но это не интересно, т.к. все уже придумали...

Это точно . Я тоже делаю для интереса... интересно разобрать все подробно самому! Просто собрать готовую схему мне не интересно...

В шифраторе две микросхемы.В дешифраторе восемь.

Мдя... не маленькая получаеться схема.
Простенькие технологии типа частотного кодирования меня уже чето не удовлетворяют...
Куча деталей... Габариты... (про LC-фильтры я вообще молчу ) Малое число команд... (частотный спектр радиоканала рации ограничен до 3000 Гц)...
Будем переходить на импульсные (цифровые) технологии... Я тут придумал другую простенькую схемку... передача импульсов с временным разделением каналов... полностью (или можно частично) на транзисторах- самый распространенных (и бесплатных) элементах ))) Предварительные результаты уже не плохие. Дособираю, расскажу что получилось.

[roman.com]

Но сама передача по радиоканалу в системе радиоуправление стоит не на первом месте и даже не на втором.

Позвольте не согласиться. Не зная принципов передачи по радиоканалу невозможно разработать нормальную систему радиоуправления. Нужно четко представлять что может радиоканал , а что нет. Смысл писать проги с частотой передачи пакетов 10кГц если радиоканал передает не более 3кГц ))) А форма импульсов? А уворни? А помехи ? А ... На самом деле все алгоритмы работы современных систем связи и в частости радиоуправления... стояться из расчета возможностей линии связи.. а точнее-в связке с ней. Нельзя сказать что на первом месте .. что на втором.. радиолиния или алгоритм работы схемы - это расчитываеться все вместе. Вообще желательно придерживаться стандартов. Тогда получиться система универсальной (под любую радиолинию). Например берем радиостанцию и зная её характеристики пишем (придумываем) алгоритм. Скажем на 27МГц (Си-Би): узкополосная ЧМ. Девиация 3 кГц. Полоса пропускания 300...2700 Гц. Во! Теперь придумываем схему которая будет работать с такими параметрами радиолинии.. и получим универсальную систему радиоуправления

[SERJ]

Вы выдернули фразу из контекста и она приняла после этого совсем другой смысл.
На самом деле там написано так.

Но сама передача по радиоканалу в системе радиоуправление стоит не на первом месте и даже не на втором.
Главное в радиоуправлении это шифрация и дешифрация команд, способ защиты канала от помех и исполнительные устройства, а приемник и передатчик стоят последними в данной цепочке и они самое простое в этой цепочке, но почему то многие сначала хватаются именно за приемник и передатчик в первую очередь.

Т.е. по технической сложности и реализации сам приемник и передатчик не стоит на первом месте и не является основной проблемой.

[roman.com]

Вы выдернули фразу из контекста и она приняла после этого совсем другой смысл.

Извиняйте)) Ну всеравно как ни крути... нужно все учитывать. Могу только сказать что хороший радиоканал-это уже пол дела! В хорошем радиоканале пемехи сведены к минимуму... т.е. не требуеться писать сложные алгоритмы выделения полезного сигнала из кучи мусора как например при использовании простеньких радиоканалов: типа сверхрегенераторы и прочее... которые собирают из эфира весь мусор. Поэтому я советую обратить на это внимание и собрать хороший приёмник и передатчик.
А вообще... я заметил последнее время... есть ребята которые прекрасно разбираються в программировании(могут написать любую прогу под что угодно) но при этом не могут даже спаять два транзистора)) В итоге... Если напрямую соединить шифратор-дешифратор то все работает... подключают МК к радиоканалу... и удивляються почему не работает (или плохо работает). А посмотреть форму импульсов? ))) А фазовый шум? А фронт импульсов? Вы это учитывали когда писали прогу на МК? ))
Еще есть ребята, которые могут собрать радиостанцию (например) но не очень шарять в программировании (как Я )...

При нажатии на кнопку команда передается непрерывно. Если две подряд принятые команды одинаковы, значит она выполняется.

Ну как вариант... только сначала может лучше выжать из радиоканала все что можно? ))
После многичисленных эксперементов... я сделал вывод что лучше всего для радиоуправления подходит рация с узкополосной ЧМ.
-Не чувствительна к импульсным помехам. Даже работающая рядом электродрель не вызывает существенных помех))
-Не нужно беспокоиться за уровни сигнала: при любом уровне сигнала на входе приемника... на выходе уровень сигнала всегда постоянный.

[svic]

Всё верно, узкополосная, потому, что чем уже полоса - тем меньше шума и выше чувствительность. Однако цифру в голом виде через узкополосный канал не пропустить, нужен гауссовский фильтр. Если-же модулировать синусоидой, то можно вообще после дискриминатора воткнуть ФНЧ с частотой среза 2-2.5 КГц и основательно под-прижать шум даже при слабой несущей, кодирующие тона (500...1700Гц) при этом должны остаться достаточно различимыми, особенно если их дополнительно фильтровать.

[roman.com]

Однако цифру в голом виде через узкополосный канал не пропустить, нужен гауссовский фильтр

Нууу... Вы уж загнули))) Это если вам требуеться максимально использовать радиоканал... например передавать биты с частотой большей чем полоса пропускания радиоканала (например более 3 кБит/с через рацию с полосой до 3кГц) тогда желательно использовать гауссовский фильтр. А для простых систем (до 1...2 кБит/c) можно обойтись простым фильтром НЧ, который уже входит в схему рации.
Вот модулятор. Сигнал подаеться на варикап через RC-фильтр. Фронты импульсов сглаживаються. Получаеться нормальная ЧМ модуляция.

В детекторе происходит обратный процесс. Свыхода на компаратор... и опять ровненькие импулсы.

[roman.com]

При нажатии на кнопку команда передается непрерывно. Если две подряд принятые команды одинаковы, значит она выполняется.

Боюсь в простых схемах это не поможет)) Рядом будет работать моторчик модели... импульсные помехи от коллектора с постоянной чатотой (зависит от оборотов) и получиться несколько одинаковых кодовых команд вместе с помехой... дешифратор получив две одинаковые команды не поймет что это помеха и выдаст ложное срабатывание Тоже самое происходит с ДТМФ дешифратором при определенном урвне шума- ДТМФ дешифратор выдает подряд несколько ложных одинаковых! команд (3,3,3,3, ... 7,7,7, .... 5,5,5, ... ) и модель опять становиться неуправляемая.
Единственное что можно сделать-это использовать шумоподавитель в рации, который будет отключать ДТМФ дешифратор при слабом сигнале. Причем шумодав должен быть хорошим (с гестерезисом). Технически это не трудно. Однако усложняет схему.
Еще ДТМФ дешифратор не может передавать одновременно несколько команд управления. Можно конечно поставить мультивибраторы которые будут переключать поочереди несколько кнопок... но это тоже усложняет схему.
Вывод:
-ДТМФ технология может работать только при хорошем устойчивом сигнале. Радиоприемник должен быть с шумоподавителем. Это ограничивает радиус действия.
-Одновременная передача нескольких команд сильно ограничена и требуется дополнительная схема управления кнопками. При этом скорость передачи команд управления будет не высокой.
Возникает вопрос о целесообразности использования ДТМФ технологии в радиоуправлении.

А вообще... наверное самая простая технология описана в книгах Миля и др... например вот что пришло в голову (умпульсы управления с временным разделением каналов):

можно и без импульсов синхронизации... тогда будет еще проще (четыре дискретных команды):

в этой схеме возможно любое сочетание кнопок управления (нажимаем кнопку №1): рис 123
нажимаем кнопку №1 и №2 : рис1234 и т.д...
Главная фишка в том что все команды умещаються в одной посылке (пакете). Значит скорость нужна не большая. А значит можно сделать максимально защищенную систему при низкой скорости передачи Надо будет поэксперементировать...

[roman.com]

А вообще... наверное самая простая технология описана в книгах Миля и др... например вот что пришло в голову (умпульсы управления с временным разделением каналов):

На днях собрал макетку ... провел эксперемент. Ну что сказать... впринципе возможно все это собрать на транзистарах. Только не советую Простая схема (дискретная 4-х командная):

1- получилось 30 транзисторов только в приемнике (в простом дешифраторе импульсов).
или более 60 транзисторов (в более сложном дешифраторе импульсов - с защитой от ложных импульсов, помех...)
2- Что-бы дешифратор не срабатывал от шумов приемника, пришлость поставить фильтр НЧ (частота среза 100...200 Гц) При этом скорость передачи составила до 10...20 импульсов в секуну. Т.е. реакция модели (от нажатия кнопки до срабатывания реле) будет до 1 секунды... Меееееедлееееееннннно...
А вот схема передатчика:

По этому принципу построены большенство схем пропорционального радиоуправления моделями в разных книгах (например из книги Миль...). Проведенные эксперементы показывают, что все эти схемы работают только при хорошем сигнале (при большом отношении сигнал/шум). Любая помеха или слабый сигнал от предатчиа... и все... модель становиться не управляемая.

[prw07]

А реально ли сделать микс из радиоуправляемой модели + мобильник для увеличения радиуса действия? Со второго мобильного подавать сигналы смс-кой : "вперед 1минуту", "направо 5с." ну и т.п.
Хочу сделать радиоуправляемый кораблик.

[svic]

Реально, если кораблик умеет читать СМС-ки.

[prw07]

Не умеет. Надо учить.

[roman.com]

А реально ли сделать микс из радиоуправляемой модели + мобильник

Можно. Главное что-бы деньги на счету не кончились))) а то уплывет кораблик от Вас далекооооо.... "недостаточно дене на счету для звонка... "

для увеличения радиуса действия

Такой большой радиус? Обычная рация не добъет уже? Вы кораблик за границу хотите отправить? За линию радиогаризонта?

"вперед 1минуту", "направо 5с."

Вообщето СМС будет идти больше 1минуты... а иногда и больше... зависит от загрузки GSM сети...

[Maykill]

испоьзуйте мобилу как приёмник тональных посылок
а насвистеть команды после тренировки можно и голосом
( случайно тут наткнулся на книжку Стива Возняка- как они тональные станции свистулькой обманывали)

[roman.com]

испоьзуйте мобилу как приёмник тональных посылок

Вы что! Это дорого! Платить за разговоры...
Лучше по другому: в каждом мобильнике есть записная книжка. В зависимости с какого номера вам позвонили... играет соответствующая мелодия. Причем вместо сандартной мелодии можно записать на мобильник любой звук- например кодовую комбинацию или просто тон определенной частоты. Вам нужно всего 5 (пять) мобильников: 1-в кораблике, 2,3,4- в кормане.
Или всего 3 (три) мобильника. (если два мобильника поддерживают две СИМ-карты): 1-в кораблике, 2,3- в кормане. Теперь, в зависимости с какого номера (мобильника) вы позвоните на кораблик.... будет играть нужная мелодия (кодовая посылка). И кораблик удет делать то что вы хотите... Причем совершенно бесплатно!!! За звонок денег не берут... только если кораблик "снимет трубку"...

наткнулся на книжку Стива Возняка- как они тональные станции свистулькой обманывали

Называеться БИПЕР. Причем в современных мобильниках есть всроенный бипер. Я в качестве эксперемента подносил мобильник к телефонной трубке и набирал нужный номер на мобильнике ... При хорошей громкости в динамике мобильника АТС работала четко... так я мог позвонить с городского телефона куда хочу.

[Maykill]

roman.com
во времена Возняка мобил ещё не было...а девайс они продавали по 200$
http://www.litmir.net/bd/?b=172058

[roman.com]

во времена Возняка мобил ещё не было

ну у нас все это дело начало появляться в 90-е...

Хочу сделать радиоуправляемый кораблик.

лучше запихнуть в кораблик 4 мобильника... на каджом мобильнике есть виброзвонок-обычный моторчик. К нему припаимваем релюшки, которые будут управлять рулевыми машинками. В качестве пульта управления используем один мобильник, на нем настраиваем кнопки быстрого вызова: например 2,4,6,8. При нажатии на кнопку мобильник набирает номер 1 или 2 или 3 или 4 мобильника... Через 5...10 секунд идет вызов на соответствующий мобильник и кораблик плывет вперед или назад или влево или вправо Время вызова ограничено оператором связи (до 1 минуты). придеться постоянно перезванивать... Зато все бесплатно! Зато не нужно собирать передатчиков.. думать о прохождении сигнала... шифраторы.. декодеры... уровни.. шумы....... - об этом пусть болит голова у работников МТС))) которые обеспечивают связь. Им за это деньги платят
Кстате, эту технологию используют всякие там терористы... моторчик виброзвонка выкидывают.. а вместо него припаивают детонатор на бомбу... если позвонить на телефон.. бомба взорветься. Вот почему спецслужбы... если что... первым делом глушат(отключают) все мобильники вокруге... немного не в тему... зато правда Просто чтоб все знали как защититься...