Радиоуправление

[roman.com]

Продолжаем делать проекты по радиоуправлению (RC-модели, радио пульты, Умный Дом и т.д.). Часть 2.
RC-модели.
https://www.youtube.com/watch?v=qWojRM-tjP0
https://www.youtube.com/watch?v=VvzbTWOdV3g

КОРАБЛИК-схема, печатка, прошивка, исходники(фьюзы в исходниках).rar

(324.98 КБ) 289 скачиваний

Добавлено after 2 hours 28 minutes 29 seconds:
небольшая модернизация... ещё не доделали...

RC-модель_модернизация_1.rar

(143.88 КБ) 241 скачивание

Добавлено after 48 minutes 10 seconds:
ещё хотели сделать управление моделью с помощью телефона...

RC-модель.jpg

(104.01 КБ) 249 скачиваний

приложение для телефона написали...

Android.rar

(21.8 КБ) 177 скачиваний

Android_4_4_2.jpg

(49.84 КБ) 196 скачиваний

осталось подключить телефон к модели... или по wi-Fi или через наушники...
телефон работает и так и так...

телефон.jpg

(117.53 КБ) 221 скачивание

осталось изменить программу в модели...


Добавлено after 4 minutes 4 seconds:
ещё сделали самодельный ethernet модуль (аналог W5500)... для подключения модели к компу/интернету...

подключение к компу.jpg

(150.03 КБ) 222 скачивания

схема_ethernet.jpg

(146.69 КБ) 202 скачивания

немного глючит ethernet приёмник...
над схемой надо ещё поработать))


Добавлено after 29 minutes 59 seconds:
кроме модуля nRF24L01+(2,4 ГГц) сделали управление на ещё двух модулях: FS1000A (433 МГц) и 27 МГц.

FS1000A (433 МГц):

FS1000A.jpg

(60.77 КБ) 806 скачиваний

схема_FS1000A.jpeg

(191.13 КБ) 256 скачиваний

платы_FS1000A.jpg

(159.13 КБ) 205 скачиваний

хороший_сигнал_FS1000A.gif

(12.49 КБ) 245 скачиваний

слабый_сигнал_FS1000A.gif

(11.04 КБ) 227 скачиваний

Добавлено after 3 minutes 59 seconds:
затем немного модернизировали модуль FS1000A...
после модернизации модуль FS1000A работает лучше...
осциилограммы при разном уровне сигнала...

после_модернизации_FS1000A.JPG

(143.65 КБ) 800 скачиваний

Добавлено after 4 minutes 25 seconds:
27 МГц:

пульт 27 Мгц.jpg

(176.08 КБ) 223 скачивания

платы 27 МГц..jpg

(81.51 КБ) 191 скачивание

схема 27 МГц.JPG

(182.48 КБ) 220 скачиваний

сигнал 27 МГц.jpg

(186.33 КБ) 204 скачивания

Добавлено after 2 minutes 22 seconds:
в модулях FS1000A (433 МГц) и 27 МГц цифровая обработка сигнала.

дискретизация и квантование.jpg

(49.34 КБ) 187 скачиваний

обработка сигнала.jpg

(230.18 КБ) 1382 скачивания

модули FS1000A (433 МГц) и 27 МГц ещё требуют доработки...

[roman.com]

лучше так

схема 27 МГц.JPG

(154.13 КБ) 282 скачивания

[roman.com]

попутно делаем Умный Дом.

схема_PoE(5V2A)_AVR.jpg

(171.8 КБ) 213 скачиваний

в эту схему необходимо добавить радиоуправление.
вот только каки радиомодули для этого использовать ?

модуль nRF24L01+(2,4 ГГц) - хороший, но большое потребление (13mA) и не очень удобный протокол (по 32 байта)...
модуль FS1000A (433 МГц) - хороший, маленькое потребление (5mA), удобный протокол, но очень много помех на 433 МГц...
модуль 27 МГц - хороший, маленькое потребление (5mA), удобный протокол, но большие габариты и много деталей...

Вывод:
нужно разработать отдельный модуль... на свои частоты... с малым потреблением... и минимум деталей...

[Morroc]

Непонятно как далеко требуется управлять и как быстро, а то может по sms или интернет через какой нибудь внешний сервак (их что то тьма развелась) удобнее и надежнее будет.

[vlasovzloy]

Роман ком все прекрасно у тебя. Разработки и прочее, алгоритмы, чото делаешь делаешь. Соберись в кучу собака, и выдай нормальные готовые устройства. Чтоб любой болеелименее на форуме смог собрать

[Ser60]

[uquote="roman.com",url="/forum/viewtopic.php?p=4495644#p4495644"]нужно разработать отдельный модуль... с малым потреблением... и минимум деталей...[/uquote]
Используйте нормальные модули с нормальным контроллером, например такой. Он помимо Bluetooth может быть использован для проприетарных протоколов, например, на основе RAIL, см. подробности в моих статьях здесь.

[Asmodey]

[uquote="roman.com",url="/forum/viewtopic.php?p=4495644#p4495644"]нужно разработать отдельный модуль... на свои частоты... с малым потреблением... и минимум деталей...
[/uquote]
Вот только хотел написать, что при таком обилии разработок, идей и планов, можно было бы и свои модули разработать уже, заточенные под свои же требования.

[Ser60]

Если хотите свои модули, вот пример с прошлого года. И вот ещё с этого на другом чипе.

[roman.com]

Ser60 спасибо но это не мой ценовой диапазон))

Screenshot_5.jpg

(34.29 КБ) 173 скачивания

особенно когда модуле требуется много...

Bluetooth связь интересно... но пока не рассматриваем... оставим на потом)) ещё не придумал где использовать...


Добавлено after 1 minute 1 second:
[uquote="Asmodey",url="/forum/viewtopic.php?p=4495796#p4495796"]можно было бы и свои модули разработать уже, заточенные под свои же требования.[/uquote]
все так говорят... но никто ничего конкретного не предлагает...


Добавлено after 5 minutes 34 seconds:
[uquote="vlasovzloy",url="/forum/viewtopic.php?p=4495772#p4495772"]Роман ком все прекрасно у тебя. Разработки и прочее, алгоритмы, чото делаешь делаешь. Соберись в кучу собака, и выдай нормальные готовые устройства. Чтоб любой болеелименее на форуме смог собрать[/uquote]
когда найдётся тот кто захочет тут что-то повторить... выдадим нормальное устройство))
пока таких нет... хотя был один... сбежал.))

[Ser60]

В дополнение к вышесказанному ЧиД предлагают также отдельные модули размером 13х15мм на тех-же чипах, меньше не бывает.
Если не лень возиться с пайкой отдельных чипов как я писал выше, то чипы также можно заказать у ЧиД.
Однако, цена на эти чипы и на оценочные платы на них в ЧиД по нынешнему курсу ровно в 3 раза выше, чем у официальных дистрибъюторов.
Может на Али дешевле будет, например, здесь. Но их я не проверял и выглядят они не так как фирменные. Повторяю, на этих модулях можно помимо Bluetooth и проприетарный протокол реализовать.

[roman.com]

ЧиД предлагают много чего... но всё дорого... 3500 рублей за чип)) это уже перебор... мягко выражаясь))

Али дешевле... но он не работает из-за санкций...
"по указанному адресу посылка не может быть доставлена" - ответил мне aliexpress.

забыл сказать... радиомодуль должен ещё работать в условиях санкций))

пример: модуль 27 МГц - на 100% состоит из отечественных деталей... ему санкции не страшны))


Добавлено after 4 hours 6 minutes 28 seconds:

Вывод:
нужно разработать отдельный модуль... на свои частоты... с малым потреблением... и минимум деталей...

самое сложное в самодельном модуле - приёмник.

так работает...

схема 27 МГц_0.JPG

(154.13 КБ) 192 скачивания

и так работает... чуть меньше деталей...

схема 27 МГц_1.JPG

(185.05 КБ) 180 скачиваний

и даже так работает... с низкой ПЧ... и счётным детектором... только фонит немного)) ~50 герц просачивается с антенны...

схема 27 МГц_2.JPG

(183 КБ) 197 скачиваний

и т.д.
по всякому делали)) чутьё (и соответственно дальность связи) у всех приёмников 27 МГц одинаковая = 0,4 мкВ.

но даже на 27 МГц есть помехи...
другая частота нужна... выше 27 МГц)) УКВ - идеально.

[Ser60]

на Али дешевле будет, например, здесь.

Хммм, модули эти меня очень заинтересовали. Здорово, что благодаря Вам я на них случайно наткнулся. Попробую заказать. Обещают доставку через 3 недели. Как опробую - отпишусь.

[roman.com]

ещё хотели сделать свой мессенджер...

мессенджеры.jpg

(55.15 КБ) 146 скачиваний

аналог скайпа...

скайп.jpg

(49.21 КБ) 143 скачивания

написали простенькое приложение...
аудио... видео... текстовые сообщения... голосовые сообщения... передача файлов (аналог FTP)... автоответчик... и т.д.
мессенджер работает по технологии P2P... сквозное шифрование... и т.д. всё как положено.

звук работает нормально.

звук.jpg

(108.83 КБ) 159 скачиваний

а вот видео на телефоне немного тормозит... и зависает... хотя на ПК видео работает нормально.

видео.jpg

(117.53 КБ) 167 скачиваний

в телефоне слабенький процессор... поэтому видео тормозит...
с телефоном надо ещё поработать...

в остальном всё работает нормально.

[roman.com]

ещё подключили пульт к авиасимулятору... технология PPM...
https://www.youtube.com/watch?v=HlmdDf6 ... R&index=10
гоняем в авиасимуляторе...))

можно сделать и наоборот - гоняем в авиасимуляторе... а модель выполняет все команды в реале.

только подключение через наушники не очень надёжно... при плохом контакте и любой помехи будут ошибки управления...
это может привести к потери модели...
всё таки лучше делать цифровую систему управления ПК <> модель.


Добавлено after 2 minutes 57 seconds:
с другой стороны цифровая система управления ПК <> модель через наушники работает очень медленно...
т.к. скорость передачи пакетов ограничена полосой пропускания звуковой карты - 20 кбит/c (без уплотнения).

поэтому лучше использовать Wi-Fi...

Добавлено after 12 minutes 34 seconds:

схема.jpg

(39.73 КБ) 171 скачивание

с другой стороны цифровая система управления ПК <> модель через Wi-Fi... может быть легко обнаружена любой современной системой РЭП...

РЭП.jpg

(48 КБ) 413 скачиваний

поэтому использование Wi-Fi... не всегда возможно.

в данном случае идеальным решение будет подключение выносного блока передатчика работающего по ethernet...

Screenshot_1.jpg

(59.82 КБ) 155 скачиваний

Добавлено after 18 minutes 32 seconds:
к компу модель мы уже подключили...

подключение к компу.jpg

(150.03 КБ) 154 скачивания

а как подключить модель к телефону ? очень просто - с помощью адаптера))
https://www.youtube.com/watch?v=DDAk2N247dw

[roman.com]

а с модулями так и не определились...

схема 27 МГц_3.JPG

(155.89 КБ) 164 скачивания

Добавлено after 38 minutes 7 seconds:
у этой схемы полоса пропускания радиоканала примерно такая...

полоса.jpg

(31.45 КБ) 159 скачиваний

в области 200...3000 Гц радиоканал имеет практически линейную область... далее плавный завал по верхам...

проблема в том что максимальная частота передачи получается 3 кгц...
соответственно скорость передачи получается до 3 кбит/с.
для радиоуправления это очень мало...


Добавлено after 27 minutes 26 seconds:
в предыдущей схеме мы использовали кодирование типа "манчестер"...

обработка сигнала.jpg

(230.18 КБ) 139 скачиваний

однако скорость передачи при таком способе кодирования получается 1 бит / герц... или 3 кбит/с.
поэтому в последней схеме мы использовали другую кодировку - частотное кодирование.
или простейшее частотное уплотнение...

модем.jpg

(130.23 КБ) 153 скачивания

время пробуждения.jpg

(147.76 КБ) 136 скачиваний

обработка пакета.jpg

(156.94 КБ) 130 скачиваний

при таком способе кодирования получается 2 бит / герц... или 6 кбит/с.

но и этого для радиоуправления очень мало...

можно конечно сделать ещё большее частотное уплотнение... 3 бит / герц... 4 бит / герц... 5 бит / герц... и т.д.
но это потребует высокого отношения сигнал/шум на выходе приёмника... а это резко снижает дальность связи...
надо придумать другой способ повысить скорость передачи.

[roman.com]

надо придумать другой способ повысить скорость передачи.

вариант с ЧМ.
в схеме с кварцем максимальная частота модуляции ограничена кварцем... и составляет примерно 3 кГц. (чуть больше).
быстрей кварц просто не успевает перестраиваться...
значит рассмотрим вариант с АМ.

схема с ЧМ легко превращается в схему с АМ.

схема 27 МГц_4_АМ.jpg

(141.06 КБ) 167 скачиваний

Добавлено after 6 minutes 17 seconds:
теперь другая проблема - время запуска кварцевого генератора.
по осциллографу время запуска кварцевого генератора составляет несколько десятков микросекунд...

Screenshot_2.jpg

(109.95 КБ) 143 скачивания

время запуска кварцевого генератора зависит от добротности самого кварца...
такая схема работает на частотах до ~40 кГц.
вместе с частотным уплотнением получаем скорость радиоканала до ~80 кбит/с.
что для радиоуправления уже довольно хорошо.

[Ёрш]

Схему приёмника/передатчика на 27 МГц нереально повторить т.к. на схеме много чего не указанно... особенно нет данных по катушкам

А так тема радиоуправления очень интересная и нужная
Лично мне нужно управлять 3 моторами движения, 20-30 релюх исполнительных механизмов и возвращать инфу с 5-10 датчиков. Ну и ещё возращать на пульт сигнал с видеокамеры.
Пока я под это всё купил АрдуиноМега и хочу заставить общаться их по двум проводам через какойто модуль RSчётотам. А в будущем переделать на радиоуправление...

[roman.com]

данные по катушкам есть в статье... https://www.radiokot.ru/circuit/analog/ ... ansmit/30/

1.jpg

(73.34 КБ) 161 скачивание

2.jpg

(116.2 КБ) 161 скачивание

3.jpg

(228.51 КБ) 156 скачиваний

...
т. д.

количество моторов... релюх... датчиков... у нас не ограничено))

всякие RSчётотам... я не использую... он медленный.

я использую ethernet и Wi-Fi... всё работает на скорости 10 Мбит/c... для аудио и видео достаточно))


Добавлено after 1 minute 46 seconds:
АМ 27 МГц можно сделать ещё проще...

схема 27 МГц_АМ.jpg

(129.78 КБ) 169 скачиваний

так уже лучше))


Добавлено after 50 minutes 35 seconds:
сейчас у нас 8 серв (или 8 бесколлекторников)...
и куча датчиков... навигаторы... пеленгаторы... и как их там))

пульт.jpg

(150.91 КБ) 413 скачиваний

модель.jpg

(157.67 КБ) 417 скачиваний

для коптера достаточно.

а скорость на 27 мгц пока маленькая... для коптера мало.
надо повышать скорость.

[Ёрш]

данные по катушкам есть в статье...

Ну я так и подумал, что за основа бралась эта радиостанция Видел ссылку в "большой теме" про радиоуправление.
Плата конечно жесть... в кораблике не так много места на самом то деле

Такая схема даст идеальное качество связи? Ведь есть теже К174ХА2 с парой деталей в обвязки и вот тебе приёмник... или это дно?

количество моторов... релюх... датчиков... у нас не ограничено))

Это как? Я не особо знаком с МК но был уверен, что это напрямую связанно с кол-вом входов-выходов МК.
Вот ATmega8L-8AU TQFP-32 из проекта имеет 32 ноги из них часть питание, ресет и пр. и если я правильно прочитал в даташите "23 Programmable I/O Lines" то по итогу для конкретно этого МК у нас 23 ноги на моторы/реле/датчики. Тоесть если нам вдруг этого мало, то придётся либо ставить ещё более многоногий МК, либо както "расширяться" путём доп модулей.

Поэтому я и купил Мегу...

[roman.com]

на К174ХА2 делили очень давно))
мне не понравилось... много шума... низкая чувствительность... куча паразитных каналов приёма... и т.д.
и достать сейчас эту старую микросхему... проблематично... их давно не пыпускают.

зато транзисторы выпускают любые ! достать не проблема...
поэтому мы всё сделали на транзисторах.))

придётся либо ставить ещё более многоногий МК, либо както "расширяться" путём доп модулей.

вариантов много...
1- добавить както "расширяться".
2- ставить более многоногий МК.
3- ставить несколько МК.
4- ... другое))

мы проверяли все способы...

например в это схеме стоит ATmega128

модель.jpg

(157.67 КБ) 150 скачиваний

к одной ATmega128 можно подключить 3 сервопривода.
но нам показалось 3 сервопривода мало... и мы добавили в схему мультиплексор... на 8 выводов.
в итоге мы подключили к ATmega128 через мультиплексор 8 сервопривода.

модель_мультиплексор.jpg

(29.82 КБ) 139 скачиваний

можно подключить второй мультиплексор...
всего к ATmega128 через два мультиплексора можно подключить 16 сервопривода.

но нам так много не надо))

Добавлено after 22 minutes 17 seconds:
в другой схеме надо было подключить TFT экран...
но у TFT экран много выводов... 16 штук...
поэтому мы подключили второй МК типа ATmega128... отдельно для TFT экрана...

пульт_2мк.jpg

(110.76 КБ) 146 скачиваний

в другой схеме тоже было мало выводов у МК... и мы подключили сдвиговый регистр...

и т.д.
короче... можно делать по всякому))

Добавлено after 6 hours 14 minutes:

схема 27 МГц_АМ.jpg

(125.56 КБ) 156 скачиваний

надо ещё что-нить от суда выкинуть))