31. julija, 2007

Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnik

Slike BTPP BTPP 125 - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnikKer so me sprejemno/oddajni moduli vedno zanimali, sem se odločil, da jih najprej preizkusim na merilnih napravah, potem pa še z mikrokontrolerjem in seveda Bascom programskim jezikom. V prvih testih se je doseg modulov gibal od 10 do nekje 50 m.

Poglejmo si najprej posamezna modula. Sprejemni modul ima oznako RWS-434 in je pravzaprav AM reakcijski sprejemnik, ki mu sprejemno frekvenco nastavljamo s tuljavo. Večina modulov v tem razredu je narejena podobno. Prav tako tehnične karakteristike sprejemnega modula ne odstopajo veliko od povprečnega modula. Sprejemnik napajamo z napetostjo od 4,5 do 5,5 V, pri tej napetosti pa modul porabi približno 4,5 mA toka. Deklarirana občutljivost sprejemnika je –106 dBm, medtem ko smo mi izmerili okoli –100 dBm, kar znaša približno 2 µV. Sprejemnik ima dva izhoda: analognega in digitalnega. Nas bo seveda najbolj zanimal digitalni izhod, ker ga lahko brez dodatnih elementov priključimo na mikrokontroler. Oblika sprejemnega modula je podana na sliki 1.

 

Slike BTPP BTPP 125a - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnikElektrična shema tipičnega sprejemnega vezja je prikazana na sliki 2, kjer je uporabljen Holtekov HT12D dekoder in pa 8-bitni mikrokontroler. Mi bomo seveda uporabili Atmelovega AT89S4051, ampak o tem malce kasneje. Okvirna cena sprejemnega modula z DDV znaša okoli 6 Eurov pri količini 1 kos. Oddajni modul je fizično precej manjši kot sprejemni. To tudi pričakujemo od oddajnega modula, saj ga ponavadi napajamo z majhnimi baterijami. Pa tudi ohišja, v katere zapremo podobne oddajnike, so praviloma majhna.

Slike BTPP BTPP 125b - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnikNa sliki 3 vidimo obliko in dimenzije oddajnega modula. Okvirna cena tega modula tudi znaša okoli 6 Eurov. Na sliki 4 vidimo tipično vezavo oddajnega modula. V tej vezavi je uporabljen HT12E Holtekov koder.

Oddajnik lahko napajamo v širokem obsegu napajalnih napetosti, ki so lahko od 1,5 V pa tja do 12V. Tipična poraba pri 12V znaša okoli 9 mA in pada z napajalno napetostjo. Oddajnik moduliramo z amplitudno modulacijo (AM). Nivo izhodnega signala oddajnega modula je od –3 dBm do +2dBm. Podatka veljata za 1,5 in 12 V napajalno napetost. Tudi ta modul ima digitalni vhod in ga lahko priključimo na mikrokontroler brez dodatnih vmesnikov. Doseg, v katerem sta Slike BTPP BTPP 125c - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnikmodula komunicirala brez problemov, je bil odvisen od okolice (na prostem, v hiši ipd.), največ pa od dolžine anten. Oba modula sta najbolje delovala, ko je za anteno bila uporabljena žička, dolga 25 cm. V najboljšem primeru je bil doseg okoli 50 m, kar je za te module kar dobro. Doseg bi se še povečal, če bi oddajni modul napajali z 12V in ne s 6V, kot v našem primeru.

Bascom program

Slike BTPP BTPP 125d - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnikTukaj imamo dva programa, enega za sprejemnik in enega za oddajnik. V programu se podatki sprejemajo drug za drugim preko serijskega vhoda mikrokontrolerja (RXD, pin št. 3), v enakem vrstnem redu pa se tudi preverja, ali se le-ti ujemajo s kodo, ki je zapisana v programu mikrokontrolerja. Če je sprejeti niz točen, mora program vključiti rele.

Na slikah 5 in 6 sta prikazani shemi oddajnika in sprejemnika. Na shemi sprejemnika smo naredili nekaj sprememb glede na shemo objavljeno v reviji Svet elektronike. Sama shema VF Slike BTPP BTPP 125e - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemniksprejemnega modula ni v bistvu prav nič drugačna od že objavljene v reviji Svet elektronike in knjigah naše založbe. Dodali smo pač dva releja, vrstne sponke za vhode/izhode in uporabili mikrokontrolerje, ki se programirajo v vezju. Vezje je načrtovano tako, da lahko uporabimo „klasičnega“ 8051, kot na primer novi AT89S4051. Pazite na oznako mikrokontrolerja, saj ima črko „S“, ki označuje možnost programiranja v vezju. Seveda lahko v vezju uporabite mikrokontroler oznake AT89C2051 s predpostavko, da v vezje prispajkate že predhodno sprogramiran mikrokontroler.

Slike BTPP BTPP 125f - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnikNadalje ima naš modul še eno varianto. Namreč v vezju lahko uporabite AVR mikrokontroler. Za ta namen smo predvideli ATTiny2313-10SU, se pravi SMD varianto. V tej varianti vezja morate zamenjati kondenzator C6 z uporom R2 (10k – smd).

Program je napisan tako, da delujejo 4 izhodi na principu flip-flopa. Enkratni pritisk tipke oddajnika povzroči, da se izhodni rele vklopi, naslednji pritisk iste tipke pa rele izklopi (seveda če se oddajna koda ujema s sprejemno). Enako velja za vse ostale kanale. V kolikor bi želeli, da z eno tipko vključite rele, z Slike BTPP BTPP 125g - Mali VF hibridni oddajnik in sprejemnikdrugo pa ga izključite, morate ustrezno spremeniti program v sprejemniku. Del programa, ki vklaplja oz. izklaplja releja izgleda takole: