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 KiB) Скачиваний: 62

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

RC-модель_модернизация_1.rar

(143.88 KiB) Скачиваний: 48

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

RC-модель.jpg

(104.01 KiB) Скачиваний: 50

приложение для телефона написали...

Android.rar

(21.8 KiB) Скачиваний: 35

Android_4_4_2.jpg

(49.84 KiB) Скачиваний: 42

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

телефон.jpg

(117.53 KiB) Скачиваний: 46

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 KiB) Скачиваний: 47

схема_ethernet.jpg

(146.69 KiB) Скачиваний: 41

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 KiB) Скачиваний: 47

схема_FS1000A.jpeg

(191.13 KiB) Скачиваний: 49

платы_FS1000A.jpg

(159.13 KiB) Скачиваний: 36

хороший_сигнал_FS1000A.gif

(12.49 KiB) Скачиваний: 43

слабый_сигнал_FS1000A.gif

(11.04 KiB) Скачиваний: 51

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 KiB) Скачиваний: 54

Добавлено after 4 minutes 25 seconds:
27 МГц:

пульт 27 Мгц.jpg

(176.08 KiB) Скачиваний: 49

платы 27 МГц..jpg

(81.51 KiB) Скачиваний: 45

схема 27 МГц.JPG

(182.48 KiB) Скачиваний: 59

сигнал 27 МГц.jpg

(186.33 KiB) Скачиваний: 38

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

дискретизация и квантование.jpg

(49.34 KiB) Скачиваний: 31

обработка сигнала.jpg

(230.18 KiB) Скачиваний: 41

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

Вложения

исходники_1.rar

(221.09 KiB) Скачиваний: 41

[roman.com]

лучше так

схема 27 МГц.JPG

(154.13 KiB) Скачиваний: 71

[roman.com]

попутно делаем Умный Дом.

схема_PoE(5V2A)_AVR.jpg

(171.8 KiB) Скачиваний: 44

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]

roman.com писал(а):

нужно разработать отдельный модуль... с малым потреблением... и минимум деталей...

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]

roman.com писал(а):

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

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 KiB) Скачиваний: 34

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:

Asmodey писал(а):

можно было бы и свои модули разработать уже, заточенные под свои же требования.

все так говорят... но никто ничего конкретного не предлагает...


Добавлено after 5 minutes 34 seconds:

vlasovzloy писал(а):

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

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 KiB) Скачиваний: 48

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

схема 27 МГц_1.JPG

(185.05 KiB) Скачиваний: 44

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

схема 27 МГц_2.JPG

(183 KiB) Скачиваний: 41

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 KiB) Скачиваний: 31

аналог скайпа...

скайп.jpg

(49.21 KiB) Скачиваний: 29

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 KiB) Скачиваний: 30

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

видео.jpg

(117.53 KiB) Скачиваний: 29

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 KiB) Скачиваний: 30

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

РЭП.jpg

(48 KiB) Скачиваний: 23

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 KiB) Скачиваний: 32

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

подключение к компу.jpg

(150.03 KiB) Скачиваний: 30

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 KiB) Скачиваний: 37

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

полоса.jpg

(31.45 KiB) Скачиваний: 22

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 KiB) Скачиваний: 18

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 KiB) Скачиваний: 21

время пробуждения.jpg

(147.76 KiB) Скачиваний: 20

обработка пакета.jpg

(156.94 KiB) Скачиваний: 22

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 KiB) Скачиваний: 38

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 KiB) Скачиваний: 25

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 KiB) Скачиваний: 28

2.jpg

(116.2 KiB) Скачиваний: 29

3.jpg

(228.51 KiB) Скачиваний: 29

...
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 KiB) Скачиваний: 34

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 KiB) Скачиваний: 28

модель.jpg

(157.67 KiB) Скачиваний: 24

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 KiB) Скачиваний: 24

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 KiB) Скачиваний: 19

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 KiB) Скачиваний: 25

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 KiB) Скачиваний: 33

надо ещё что-нить от суда выкинуть))