¿Qué necesito para un circuito RF básico?

Estoy buscando cualquier recurso que pueda ayudarme a construir un circuito RC muy básico. Estoy hablando tan simple como usar RF para encender / apagar un LED. El propósito de este circuito es para investigación y educación. Si alguien sabe dónde puedo obtener piezas para circuitos RF simples o incluso un tutorial o esquema que sería realmente apreciado.

Por lo que he reunido, (y soy un novato absoluto en esto) necesitaré un transmisor y un receptor ... ¿es correcto?

Honestamente chicos, sé que probablemente estén molestos con esta pregunta y confíen en mí, no los molestaría a todos si pudiera encontrar mi propio camino en RF para principiantes, pero realmente estoy teniendo dificultades para encontrar buenos recursos para el circuito de RF edificio. Todo lo que busco es algo para comenzar en la dirección correcta y luego puedo ir desde allí.

Busqué en Google miles de cosas para tratar de encontrar información sobre esto, pero todo lo que obtengo son un montón de sitios de aviones / barcos RC. Nada para construir un circuito básico básico de bricolaje.

Por favor no hay infrarrojos. Solo estoy interesado en el control de radio. ¡Gracias!

Si desea completar el bricolaje, que probablemente no sea su mejor punto de partida, entonces algo como esto es lo más simple que puede obtener. Receptor a la izquierda. Transmisor a la derecha.

Eso es de esta maravillosa página de ideas de RF Ideas de diseño de circuitos de RF Homebrew Estos tienden a ser circuitos solo sin notas, por lo que son un salto para un principiante.

con el diagrama del circuito real aquí

Un timbre inalámbrico puede hacer lo que quieras.

Los módulos de datos de RF "ASK" abundan, encontrarlos entre los 1000 adverisers de Alibaba es el truco.

Aquí hay uno a $ US6 con envío gratis Utiliza el transceptor nRF24L01 IC de Nordic.

De Sparkfun - usa el mismo IC - $ 20.

• Descripción: El módulo nRF24L01 es lo último en módulos RF de SparkFun. Este módulo utiliza el transceptor de 2.4GHz de Nordic Semiconductor, el nRF24L01 +. ¡Este transceptor IC opera en la banda de 2.4GHz y tiene muchas características nuevas! Tome toda la frescura del nRF2401A y agregue algunas tuberías adicionales, amortiguadores y una función de retransmisión automática, ¡muy agradable!

Puede hacer bricolaje con el IC, pero aquí está lo que está a bordo (+ una fuente de alimentación)

Hay muchos módulos de datos inalámbricos de bajo costo, corto alcance y bajo consumo disponibles.

Una gran cantidad de iniciadores de ideas aquí buscan pequeños módulos no alojados.

Una suposición poco, pero haría lo que quiere - pero también algo compleja de usar y al GBP13.50 un poco caro Pololu Wixel

Similar

Transceptores de banda ISM de 433 MHz. $ 15US / 1. aquí

Transmisor $ 3 envío gratis. Los receptores serán ~ similares aquí

PanStamp aquí

Fuente abierta

• panStamps son pequeños módulos inalámbricos programables desde el IDE de Arduino. Cada módulo contiene una MCU Atmega328p y una interfaz RF CC1101 de Texas Instruments, que proporciona la conectividad y la potencia de procesamiento necesarias para crear motos inalámbricas autónomas de baja potencia. Todo contenido en un módulo compacto DIP-24.

Tienda $ 18.55 unidad básica.

Unidades como esta rara ampliamente disponibles a un costo modesto. Este sitio solo los vende en volumen (probablemente).

Lo que ninguno de estos muchachos le dice es en qué consisten los componentes básicos de los circuitos de RF. Circuito oscilador-modulador, filtrado, etapa de amplificador, etc. El truco aquí es codificar los 1s y 0s en algo más inteligente y más resistente al ruido.

No mencionas ninguna línea de base de conocimiento, así que déjame comenzar desde el principio.

Las mayores diferencias entre los protocolos de comunicación inalámbrica y por cable están en el ruido y la potencia de la señal emitida. Tendrá mucho ruido cuando se conecte de forma inalámbrica, por lo que debe codificar sus datos en lugar de simplemente transmitirlos.

Un ejemplo de esto es la radio AM - Radio de amplitud modulada. Transmite una señal (llamada señal portadora, por ejemplo, una portadora constante de 433 MHz) y luego codifica sus 1s y 0s como amplificación de la señal, por lo que una onda de 433 MHz con baja amplitud es un 0 y la alta amplitud es un 1. También puede hacer Modulación de frecuencia, donde ajusta la frecuencia en lugar de la amplitud. Esto tiene otras características que AM y se ve afectado por el ruido de otras maneras.

Hay varias formas de codificar esta información. Esto se llama incrustación (AM puede denominarse ASK, para Amplitude Shift Keying). También tropezarás con PSK, lo que significa Key Shift Keying, donde en lugar de cambiar la amplitud o frecuencia, cambias la fase. Esto es más inteligente que AM y FM e incluso puede permitir un mayor ancho de banda porque puede incrustar más símbolos en el operador.

Esto es solo la modulación o la fase de codificación. Para garantizar la integridad de los datos, debe usar algún tipo de protocolo con la codificación de señal adecuada. Por ejemplo, codificación Hamming o Reed-Solomon. Como ejemplo, puede transmitir un porcentaje de datos redundantes, lo que le permitirá perder parte de los datos y aún recrearlos en el receptor, sin tener que retransmitirlos.

Esto suena bastante avanzado porque realmente lo es . Requiere mucho análisis y matemática en profundidad para poner en marcha un circuito de RF de bricolaje si desea algo más que una prueba de concepto.

No he hablado de técnicas de filtrado, y esta es otra parte vital de los circuitos de RF ...

Por cierto, una cosa interesante que descubrí cuando investigué las técnicas de codificación: 802.11 WiFi cambiará el esquema de codificación y codificación a medida que fluctúa la intensidad de la señal del enlace. Utilizará esquemas de codificación más densos y datos menos redundantes con buena intensidad de señal, para optimizar el esquema de transmisión al entorno en el que está transmitiendo. Este tipo de optimización hardcore es una buena razón por la que no debería tener miedo de usar un IC comercial RF . Alguien ha pensado mucho en ello, y realmente es algo avanzado. Bueno, al menos para mí lo es;)

EDITAR:

Le hice las mismas preguntas que a usted y descubrí que la RF tiene una barrera de entrada tan alta, incluso en la web, que no llegará lejos sin aprender algo de teoría primero. Al menos lo suficiente para conocer y reconocer las abreviaturas, pero también la habilidad matemática y las herramientas como Matlab u Octave. No es trivial competir con el bricolaje con lo que obtendrás por decir $ 10 en tu dispositivo electrónico :)

Esta página tiene información básica sobre circuitos de RF

Esta página tiene una introducción matemática sobre análisis I / Q.

EDIT2:

No es trivial competir con el bricolaje con lo que obtendrás por decir $ 10 en tu dispositivo electrónico :)

Esto es más probable $ 1-5 ahora por día en eBay. He comprado muchos de los módulos ASK 433 / 415MHz simples por $ 1 por par receptor / transmisor. Los módulos más avanzados son un poco más caros, pero los circuitos de RF se han vuelto muy baratos.

Biblioteca. Echa un vistazo a una copia de cualquier edición del Manual de Radioaficionados publicado en los últimos 30 años. Le enseñará todo lo que necesita saber sobre RF para probablemente el próximo año más o menos. Realmente es uno de mis libros electrónicos favoritos de todos los tiempos.

¿Para investigar una educación? ¿Por qué no comenzar con un transmisor AM y usar una radio AM como receptor? No hay nada más simple o más barato de hacer que eso :) Aquí hay uno simple: transmisor AM

Puedes usar cualquier radio AM vieja que tengas para recibir. Entonces puedes hacerte tu propio transmisor AM receptor AM

Si puede hacer que funcione, puede modificarlo para encender una luz en lugar de enviar música o voz. Tal vez no sea así como se hacen los dispositivos de automatización del hogar, pero si está tratando de aprender o enseñar, la radio AM le presentará los fundamentos de cómo funciona todo esto.

Editar: Sabía que tenía un libro sobre esto, pero tenía que ir a buscarlo. Diseño inalámbrico completo de Cotter Sayre. Veo que alguien en los comentarios sobre Amazon también recomendó: Métodos experimentales en el diseño de RF que parece interesante pero no lo tengo yo mismo.

¡Que te diviertas!

Creo que llego tarde a responder esta pregunta. Estaba exactamente en su situación hace aproximadamente 2 años. Empecé con RF para aprender electrónica. Y, Dios mío, qué viaje ha sido hasta ahora. También tengo que mantener un trabajo diario para poner comida en la mesa. Déjame que te informe lo que se necesita. Decidí no utilizar ningún módulo preconstruido.

1) ¿Cuál es la frecuencia de transmisión? Planeé 200 MHz, pero luego bajé a 60 MHz. Verifique el segundo paso.

2) Por qué, porque una vez que comience a juntar los componentes, notará que los condensadores y los inductores no se comportan como se esperaba. Además, enfrentarás mucha capacidad parasitaria. Construir un oscilador LC local consistente es simplemente difícil. enfrentarás mucho ruido, quiero decir mucho. También tendrá sobretonos (armónicos) en frecuencia. Necesita un conocimiento sólido sobre la transformada de Fourier y los polos-ceros. Cómo te dan resonancia. También aquí necesita saber acerca de los comentarios, especialmente. retroalimentación positiva. Los libros generalmente le enseñan sobre comentarios negativos, pero comentarios poco positivos (incluso si lo hacen, tienden a ser breves). El diseño de un oscilador estable requerirá un conocimiento profundo de casi todos los componentes electrónicos analógicos.

3) OK Entonces, tiene un oscilador estable, ahora necesita diseñar su antena. Como dije, una frecuencia más baja implica un mayor tamaño de antena, y viceversa. Mientras diseña la antena por su cuenta, debe ser cuidadoso con la teoría de la línea de transmisión y el electromagnetismo. Asumiendo que estás en HF / VHF. Si desea ir a la región de Microondas (> 1 GHz), debe conocer las guías de ondas. Al diseñar su antena, debe tener mucho cuidado con el diseño del punto de alimentación para asegurarse de tener una radiación equilibrada (por ejemplo, antena dipolo). Es posible que necesite aprender softwares como 4NEC2, es gratis y extremadamente bueno.

4) Entonces tienes la antena y el oscilador. Ahora tiene que crear su señal y enviarla. Asumiendo que quieres comunicación digital. En ese caso, hablemos primero sobre la creación de la señal de banda base y la modulación.

4-a) Digamos que desea enviar un Byte de datos. Lo primero que debe decidir es si desea uno síncrono / asíncrono. Con lo cual quiero decir que el oscilador de onda sinusoidal local (etapa 2 anterior) está en fase o no. Digamos que queremos una asincrónica, digamos fase de tornillo (sin embargo, no lo tome literalmente, la fase es un concepto extremadamente importante). Ahora los datos tienen que ser modulados. Puede usar muchas técnicas de modulación (pruebe la comunicación digital de Haykin, consulte el capítulo sobre transmisión de banda de paso). Este es un tema difícil. También debe encontrar un método para sincronizar el reloj en transmisores y receptores, independientemente de si desea una comunicación sincronizada / asíncrona. Puede ser inteligente y probar algunos microcontroladores dsPIC modernos aquí.

4-b) Ahora hablemos sobre el envío. Como sabe, no puede enviar señales a muy baja frecuencia (digamos 20 KHz). Tienes que cambiar la señal a una frecuencia mucho más alta. y necesitas saber algo llamado Mixer. Aquí tendría que cambiar la frecuencia hacia arriba (abajo).

5) ¿Hablé sobre filtrado? Debe eliminar el ruido de las señales a través de DSP. Aquí necesitas saber sobre la teoría de filtrado. Puede implementar filtros FIR / IIR. Necesitas ser realmente sólido en Matemáticas, señales y sistemas en esta etapa.

6) También debe ser bueno en la programación de hardware, ya que programará procesadores DSP (por ejemplo, dsPIC).

Recuerde que esta es una idea muy amplia que estoy dando. Debe ser muy práctico en los circuitos de soldadura en PCB de uso general. Aquí enfrentará conceptos como la capacidad parasitaria, el plano de tierra, todo lo cual puede arruinar su sistema.

Buena suerte. Has elegido el área correcta para comenzar, pasarías un mal momento, pero si lo haces todo bien, serás una gran persona.

Mi proyecto aún no está completo, está en curso.

Te estás aventurando en un área compleja. Si REALMENTE desea continuar, eche un vistazo a XBee . No quiere intentar hacer esto solo como principiante. No hay vergüenza en el uso de módulos preconstruidos para tareas complejas.

Simplemente diré, primero construya un simple transistor de 1 transistor, por ejemplo a continuación: construí esto y transmite aproximadamente 30M a través de la radio FM. El ajuste es, en el mejor de los casos, difícil y requiere mucha paciencia. Normalmente no ofrezco esto a los principiantes, pero construyo el receptor de la misma manera, excepto con el circuito "tanque" alimentado a la base del transistor. El tanque es la bobina y el condensador sombreado en azul. Ambos tanques DEBEN estar sintonizados para que coincidan con la frecuencia o no funcionará. ¡PROPINA! Leer ... Leer ... Entonces Leer un poco más. Si realmente quiere que funcione, compre un medidor de frecuencia de bajo costo. E bay !! Hay muchos circuitos si buscas en Google "1 receptor de transistor en Imágenes". Tengo 25 años de experiencia y puedo decirte que elegiste un lugar muy complicado para comenzar a aprender electrónica. Este circuito es muy fundamental pero funciona. ¡Realmente debería investigar las redes RC y de filtro porque es la clave del éxito! No quiero parecer desalentador, pero pregúntele a cualquier ingeniero y le dirán que es fácil construir un transmisor o receptor que no coincida con la frecuencia. La parte difícil es la deriva de frecuencia, en lo que respecta a un principiante. ¡Insinuación! Cristales? ¡Buena suerte! :)