Minsta 433MHz modulen eller göra själv?

[toffie]

Hej på er,
Har tittat ett par dagar nu efter riktigt små 433MHz moduler men hittar inte direkt mindre än de vanliga gröna kina modulerna. Dvs dessa (olika varianter av dessa);

rf433k.jpg

Men med tanke på att det finns fjärrkontroller till exempelvis bilar som har dessa "moduler" inbyggda direkt på fjärrkontrollens kretskort, det finns andra fjärrar och det finns ju dessa TMPS.. tryckövervakning för bildäck som man bara skruvar på ventilen.

$(KGrHqZ,!o!FEIPhpfI8BRHb+VnKcQ--60_57.JPG

Huruvida den här sortens tryckövervakning är bra eller inte vill jag inte kommentera, känns ju som att det skulle kunna bli obalans med däcket.. visserligen väger de lite.. men känns inte direkt säkert att ha dem snurrandes omkring däcken i 110 eller högre hastighet

Men men.. hur som helst så har ju de här ventilerna en väldigt liten 433MHz sändare i sig..Hur kan de se ut?


Vidare.. Går det att designa mindre varianter själv? Vad behövs i form av komponenter? Finns det någon guide/datablad eller liknande att tillgå? Någon här som designat egna moduler?
Hoppas ni har någon koll på detta!

[danei]

Prefixen blev nog inte riktigt rätt där....

[Lennart Aspenryd]

Måste man påpeka en slik sak!

Pre pre mhz eller MHz!

När det tydligt framgår av innehållet!
Skriv ett snällt PM och be vederbörande TS att ändra för ditt sköra sinnes skull!

[Klas-Kenny]

Huruvida den här sortens tryckövervakning är bra eller inte vill jag inte kommentera, känns ju som att det skulle kunna bli obalans med däcket.. visserligen väger de lite.. men känns inte direkt säkert att ha dem snurrandes omkring däcken i 110 eller högre hastighet

Helt Off Topic: Naturligtvis balanserar man ju hjulen med de sensorerna monterade, och får således ingen obalans. Monterar du dem utan att balansera hjulet så ja, kanske kan bli lite obalans om än tämligen lite.

[toffie]

Klas-Kenny
Men du.. att jag inte tänkte på det! Givetvis är det ju så man gör haha .. Det är väl kanske mer stenskottsgrejen som kan vara lite läskig med dessa.. dvs om de lossnar hehe

Lasp
Givetvis ska man inte haka upp sig på småsaker, men jag vet hur jag själv är. Små små saker kan vara väldigt störande.. Med tiden lär man sig antingen att leva med att "andra" gör fel, eller så blir man mer irriterad över det. Själv försöker jag lära mig att leva med att andra gör fel, det är inte lätt

danei
Uppdaterat Kan ju påpeka att du inte ändrade till MHz när du skrev ditt inlägg dock Står fortfarande i nuläget mhz hehe

[E Kafeman]

Det finns gott om betydligt mindre sändare och mottagare men om man vill designa något trådlöst och smått, ska man börja i rätt ände för att hitta bästa lösningen.
Storleken på sändare-chippet är inte en faktor, det är storleken på två andra komponenter som sätter storleken.
Det är strömförsörjning och antenn som är de större enheterna. Ett komplett TX/RX chip, CC1101, från TI mäter 4*4 mm.
Då innehåller den både sändare och mottagare som är av betydligt högre kvalitet än kines-oscillatorerna, ställbar bandbredd,uteffekt, modulationstyp, betydligt högre verkningsgrad på TX mm.
Batteri eller antenn i storlek typ TI-chippet är inte meningsfullt vid 433 MHz utan antennen bör ges företräde i totala byggvolymen.
Behövd räckvidd begränsas av hur bra mottagaren är, antennens effektivitet, sändarens effekt samt behövd bandbredd och accepterad sträck-förlust, dvs hur mycket av signalen som förloras mellan sändare och mottagare i din aktuella applikation.
Från detta går det då räkna ut hur stor antenn som behövs, sändareffekt och effektbudget inluderande batteri.
Batteriet är lite som en antenn, kapaciteten är starkt relaterad till storleken.
Sett till total prestanda är det ofta fördelaktigt att öka antennens storlek på bekostnad av batteriets storlek, om antennen blir ökat effektiv.
Det ger då samma batteri-livslängd för en viss utstrålad effekt, samtidigt som antennen väger mindre än batteriet.
Vad gäller modernaste däcktrycks-övervakare är det ofta smalbandiga mottagare, dvs sändarna arbetar typiskt med data-strömmar under 100 baud.
Det ger låg effektförbrukning och längre räckvidd eftersom mottagaren blir mer känslig.
TPMS-systemet på din bild är jag rätt säker på att det innehåller chip från Freescale, FXTH8715 som utöver trycksensor även innehåller tvåaxlig acc-meter.
Eftersom dessa sändarna kräver låg effekt har de ibland inte ens något batteri utan överlever på induktion, vilket ger så låg vikt att de inte orsakar någon nämnvärd obalans av betydelse.
Sändande antennen är troligen en flervarvig loop-antenn medans mottagaren har en monopol-antenn.

[TomasL]

Dessutom har du rfPIC, processor med inbyggd tranceiver.

[toffie]

TomasL
Tack! Men jag håller mig nog till AVR då jag känner till det bäst. Å andra sidan så är det ju bara "C", så man kan ju kolla upp register namn osv och programmera för PIC om det skulle behövas också, kan jag tänka mig

E Kafeman
Oj tack för all information! Nej det är väl inte "sändare-chippet" som var största problemet, snarare var det kretskortet Missade att skriva att det var det jag var "missnöjd" med

Vilken information, du verkar ju helt klart ha koll på det här! Det kan alltså vara de här supersmå chippen som de använder då, eller möjligen något liknande som från Freescale. Spännande! Jag har sett att vissa av de här eftermarknads sändarna har batteri som är utbytbart, men att köra utan batteri och induktion låter ju än mer spännande Men induktion från vad i sådant fall? Mottagaren? Eller är det något annat i bilen som skapar fältet? Den tvåaxliga accelerometern är väl för att börja "sända" när bilen är i rörelse, något som jag förstått är vanligt för batteridrift just för de här TPMS sensorerna.

Hur som helst, jag tänkte mig en mindre variant av de där kina modulerna. CC1101 kan man ju klart leka med som hobbyanvändare också, fast det är ju väldigt smått om man inte har superstadig hand eller det som föredras vid denna storlek - lödugn

Anledningen till frågan är mer för att förstå vad som finns i bilarnas fjärrkontroller, eftersom de oftast använder 433MHz. Jag har en extra fjärr hemma som inte fungerar till bilen vi har så den har jag ju förstås öppnat och tittat i, men den har en skyddslåta i metall så antingen får man kapa upp den eller så tar man reda på annat sätt hur det ser ut under denna - exempelvis genom att fråga här på forumet

fjärr_1.jpg

fjärr_2.jpg

fjärr_3.jpg

Sen vet jag att om man ska hålla på med egna saker på frekvens runt 433MHz så ska man ha sändarbehörighet, något jag förstått inte behövs med "färdiga" moduler eftersom de är så kristallklart superperfekt inställda på exakt frekvens inte mycket då.. Men de håller sig ju åtminstone runt 433.92MHz så de är väl inte hälften så "farliga" om man jämför med eget bygge.

Sändaramatör är något jag vill gå utbildning för, men det finns inte många ställen som erbjuder det i södra Stockholm om man inte vill åka en bra bit.


Men om man ser till de bilderna så finns ju en metallbur, hur kan det se ut under denna?


I tanken om en mindre variant av "kina" modulerna som jag länkade bild till tidigare, så finns ju de sändare som ser ut såhär inuti;

remote-entry2.jpg

Där har man ju något som mer liknar det jag är ute efter plus ett chip som genererar koderna. Skulle det gå att designa en egen sådan fjärr utan några större problem? För i en sådan design så är väl själva metalburken/sändaren också antennen? Har läst om att man kan löda fast en kort bit kabel på den för att öka räckvidden - om man har tur. Så det känns rätt att den skulle vara antennen också.

Nu är ju den visserligen för 315MHz, men borde ju vara någorlunda samma komponenter för 433MHz.

Denna fascination har uppstått bara för att jag lyckats så bra med mina 433MHz moduler på sistone så jag vill bara lära mig och göra mer med den trådlösa världen

[E Kafeman]

Bilindustrin ligger sällan i teknikens framkant vad gäller elektronik. Det gäller även dessa fjärr-kontrollers, som jag gissar är några år sedan den designades. Vad som finns under plåtkåpan är ungefär det som du visar i efterföljande bild, en sändar-modul och några kringkretsar.

loop-1.jpg

Antennen är den tomma slingan som är utmärkt med rött.

Nu vet jag inte vad du är ute efter, CC1101 är en komplett radio men behöver en kristall och några kondensatorer.
Motsvarande chip från SiLabs + PCB med kringkomponenter kan se ut så här.
Men enbart radio duger inte, det måste finnas något som ska sändas och tas emot. Dessa moduler kan hantera digitala signaler antingen nycklat eller mer intelligenta data strömmar. De ska programmeras för vilka parametrar man önskar vilken kan ske vid tillverkningen eller så finns har man en MCU bakom som lägger in de parametrar som behövs för tillfället. Batteri och antenn designas efter vilken funktion man vill uppnå. I typ billiga nyckel-sändare så är enda digitala signalerna de fyra tryckknapparna och för att göra det enkelt och billigt används PCB även som antenn.

Kopplar man in en trådstump på en korrekt avstämd loop-antenn, är det ytterst troligt att räckvidden sjunker.
Ersätter man loop-antennen med några dm tråd kan räckvidden öka rejält, men i synnerhet på billiga chip, kan det också leda till instabilitet i radion så att radions räckvidd sjunker eller att den sänder på fel frekvens. Loop-antennen är inte sällan en del av radions bias vilket kan orsaka problem om man önskar ersätta loop-antennen med en trådstump.

Den kina-radio som du bifogat bild på, är det den rödlackade vridkondensatorn som ställer frekvensen. Det är i övrigt samma komponenter som säljs för 433 MHz såväl som 315 MHz. Frekvens-precisionen är tillräcklig för kortare räckvidder.

[toffie]

Tack E Kafeman!

Givetvis är den gammal Vår Volvo bil är från -94 och den där fjärren tror jag tillhör en -96a, möjligen 95a. Men trots allt, det fungerade och fungerar fortfarande ganska bra även om det inte är i framkanten Jag hade inte lagt märke till den slingan på kretskortet, har ju sett liknande med NRF24L01 och på ESP8266 mfl, så jag vet ju att de finns Men just för tillfället hittar jag ingen av de guider jag tidigare sett att man kan löda dit en tråd på just "metallburken" för att öka räckvidden.

Ah, så det är så enkelt att det bara borde vara några komponenter likt "kina" modulerna. Vad jag är ute efter, ja.. det är väl egentligen en sådan här "enkel" eller, kanske inte enkel den är, men simpel design som passar frekvensen så gott som. I stort sett som "kina" modulerna egentligen.

Jag var/är ju även ute efter att lära mig mer om de olika lösningarna också förstås, så att få ett hum om vad som kan befinna sig i de där TPMS plupparna är ju givetvis ett plus Däremot tror jag att det blir för avancerat, åtminstone i ett första skede om man ser som hobbyist att löda fast en CC1101 eller liknande när jag inte har tillgång till ugnar eller annan värmeutrustning som skulle kunna passa. Sen kan de ju säkert vara smidiga med samma komponenter för både sändare och mottagare och att man enkelt med en extern mcu kan ändra i sändar/mottagarchippet.

Att det behövs mer än bara radio det vet jag också, tanken är att använda en AVR med AES kryptering och rolling codes för att försvåra kopiering av fjärren. Den delen är redan klar, det är egentligen bara att hitta en 433MHz radiosändare som passar för mitt projekt, storleksmässigt. Alternativt om man kanske kan "kopiera" en kina modul och lägga in en sådan direkt i ett kretskort som man gör till fjärren.

Annars hade jag tänkt, alltså om jag hittar en färdig liten modul, att löda fast anslutningarna på radiomodulen mot anslutningar på det kretskort som fjärren ska bestå av.


En tanke om kina modulerna då, där finns ju två spolar oftast, men även ett hål för att löda dit en antenn - antingen 17cm rak tråd eller snurrad. Hur ser man på prestandan av antennen då? Om man löder dit en antenn så får modulen sin rätta prestanda, men annars så blir det halvdant men fungerar ändå?

För fungerar utan att man löder dit en antenn gör det ju, men max ett 20-30 meter som bäst, oftast hälften av det med fri sikt. Med installerad antenn finns det ju möjlighet att komma upp till runt 150-200 meter vilket är väldigt bra ändå. I denna läge så tar man ju inte bort de två spolar som redan finns på kretskortet, man lägger ju bara till en "antenn" till.


Vidare.. det är ganska häftigt att det är samma moduler för 315 och 433MHz, bara att man skruvar på vridkondensatorn Sådana finns ju i FM radio byggsatser också, kommer ihåg dem från när man var liten


Så.. Om man nu vill skapa en egen "enkel" variant av 433MHz sändarmodul och inte vill eller snarare inte kan använda de små färdiga chippen - Går det att kopiera en kina modul design någorlunda enkelt in på ett nytt kretskort som man sedan bestyckar med mcu och kringkomponenter?

De scheman man hittar om man söker på "433MHz transmitter schematic" stämmer ju inte direkt överens med de kinamoduler jag har. De jag har - de som är de vanligaste - har två spolar där ena är dubbelt så stor som den andra i storlek, två 27k motstånd en kondensator en transistor samt en komponent liknande en transistor som det står RF på. Hittar inget direkt schema som skulle stämma överens med detta.

Vad är komponenten med RF på sig för något?

rfmodul_1.jpg

rfmodul_2.jpg

Själva metallkomponenten, förmodar att den heter SAW resonator eller liknande, de finns ju att köpa på eBay så det skulle ju kunna fungera. Däremot de andra två transistorliknande komponenterna.. ingen aning!

Hittade ett schema där de använder en MSPH10 transistor som tydligen ska vara bra för low noice och just RF. Ersättare för den MMBTH10. Men det kanske kan vara den minsta av de två transistorerna. Vad kan den andra komponent möjligen vara, kanske någon sorts förstärkare?

SspRCW3.png

Hur som helst, det kanske är svårt att göra en egen modul som en del av ett större kretskort, men det känns som en "ok" lösning. Just eftersom de fungerar väldigt bra så som jag använder de löst redan. Sen kan ju ett större kretskort med andra komponenter på möjligen störa radio delen också, det förstår jag givetvis också.

Men men.. någon tanke om det?

[E Kafeman]

På en loop-antenn gör det ingen nytta att utöka jordplanets storlek med en tråd.
Däremot om det är antenn, typ rak tråd, förbättras antennegenskaperna om jordplanet är lika långt som tråden.
Antenntypen kallas dipol, dvs "två poler". Enbart trådstumpen kallas monopol-antenn, men det blir noll funktion om inte den andra polen finns med, som en del av jordplanet eller förlängt via egen tråd.

Köper man en färdiglödd CC1101 är ju inte lödningen något problem. Den finns med anslutningspinnar så man kan koppla in den på en Arduino och färdiga program-bibliotek finns, så det är ingen större svårighet att få igång utan att ens öppna databladet.

Det är svårt att se på en antenn om den fungerar bra. Det är som att se på ett piano om det är välstämt på en specifik pianotråd.
Om pianotråden låter ostämd, behöver det inte vara fel längd på tråden, det kan vara brister i det som håller tråden på plats. Samma med antenn. En riktigt bra dipol-antenn kan fungera uselt om radio-kretsen är avstämd för en loop-antenn och vice versa.
Generellt dock, upp till en kvarts våglängd (17 cm) är större bättre för en monopolantenn. Jordplanet ska vara minst lika stort. Sedan måste antennen vara impedansmässigt matchad mot radions impedans för att det ska bli bra.

CC1101, det är ingen överdriven reklam utan 1000 meters räckvidd vid fri sikt är fullt möjligt med hygglig antenn.

Vilken lösning som är svårast att kopiera är ointressant om man inte har mätinstrument till att verifiera och justera, vilket i princip alltid behövs. Köp ett färdiglött alternativ.

För mej är kina-oscillatorn inte något jag skulle lägga tid på att designa in i något.
Halvtrasig design från start, vilket ger usel räckvidd och dålig batteri-ekonomi. Förmodligen stör den dessutom på en massa andra frekvenser, men det är inte så allvarligt då den dåliga räckvidden gör att även störningarna blir rätt lokala.

Ditt schema stämmer rätt bra med hur kina-sändaren är konstruerad. Det saknas bara sista serie-kondingen och spolen från antenn-utgången till jord.

Såväl plåtburken som den runda komponenten är SAW-filter.
Det är den som bestämmer i vilket frekvens-härad som oscillatorn kommer svänga fast frekvens-precisionen är dålig.
Färdiglödd cc1101 med kristall är avsevärt mer exakt.

Köp några färdiglödda PCB och prova. Har du MCU så är det simpelt att komma igång.

[toffie]

Bra beskrivningar!

Nu tänker jag kanske inte försöka förstå exakt hur man tillverkar en PCB antenn, inte än iaf Men jag tycker det är lite spännande när du säger att jordplanet ska vara lika långt som tråden. Menas det då i cm2 eller att kretskortet ska vara 17cm långt? Det senare känns väl fel iofs.. Eller är det kanske som på fjärren ovan där du markerade med rött, att en sådan antenn ska vara 17cm. Hur som, det är rätt intressant och radio i övrigt är något som är väldigt spännande - olika frekvenser, olika hastighet på signalerna och man kan överföra i stort sett vad som helst.. ljud, data, video.. snart människor också

Tittade på färdiglödd CC1101, kan ju vara en smart idé förstås! Däremot så verkar alla de modulerna långt mycket större än de små "kina" modulerna, som jag visade bild på ovan. Visst, det går ju att utveckla själva programmet och se så att funktion blir den man vill ha och sedan designa in CC1101 på ett eget kort. Skulle man kunna begränsa räckvidden på en CC1101 istället då? Kanske för att spara batteri? I form av någon inställning för förstärkaren eller liknande eller kanske begränsa via antennen? Visserligen, om man nu har kryptering och rolling codes så ska ju fjärren vara så gott som "säker".

Tänker på det att det är en "halvtrasig" design, tittar man på de temperatursensorer vi har till de väderstationer som säljs så är ju de av ganska "dålig" kvalité också, de använder ju en sorts variant av de här "kina" modulerna, om inte mer eller mindre exakt samma. På alla de jag har öppnat så har jag inte sett någon som använt någon lösning med nyare chip som exempelvis CC1101 eller liknande.

På schemat fattas väl en "transistor" liknande komponent? För MPS-H10 kan ju bara vara en av de två på kretskortet och det finns ju ingen diod eller annat som kan finnas med en "transistor"/sot kapsel på schemat. MPSH10 komponenten måste väl vara den på bilden som är mindre, den som det står J3Y eller J3X på. Men den större som det står RF på?

Det är mest intressant vad det är för komponenter för att försöka förstå mer hur den är designad och när man vet vad varje komponent gör så kanske man bättre kan förstå hur det hela fungerar. SAW-filtret, vad jag förstått genererar en sågtandad signal runt 433.92MHz, stämmer det?

Om man jämför det med CC1101, gör den det mer digitalt istället? Alltså inne i kapseln, medan kinamodulerna har en extern generator av vågformen?


Grundtanken i tråden från början var ju att förstå och kanske "kopiera" en kinamodul för att skapa en fjärrkontroll av samma "sort" som de som finns till Volvo som är runt 15-20 år gamla nu. Vidare är inte min tanke att kunna kopiera en Volvo fjärr, utan snarare använda "fjärr"-delen för att kanske skapa ett eget larmsystem med fler funktioner än vad som är standard. (öppna/stäng).


Har inte uppdaterat på några dagar nu, men jag fick hem nya moduler någon dag sedan som jag först idag kunnat testa. De fungerar precis lika bra som den första kinamodulen Har fortfarande inte provat räckvidd på dessa, det kommer framöver har jag tänkt. Det är ju givetvis inga räckvidder i närheten av vad en CC1101 klarar av, men 10-15m kanske 20m skulle vara perfekt ändå.

nyamoduler_1.jpg

nyamoduler_2.jpg

nyamoduler_3.jpg

Ganska stor skillnad i storlek mot första/äldsta kina modulen. Visst, antennen tillkommer ju, men den kan man alltid passa in så den får plats.


Spännande tycker jag det är med den gula modulen är det står 13.560 på.. Det är ju den frekvensen som Mifare RFID kort kör på.. Så min tanke är att antingen står det fel eller så sammanfaller 433MHz och 13.56Mhz signalernas våglängd så att de ändå kan kommunicera?

Det är ju ganska stor skillnad på de två våglängderna visserligen, så ovanstående borde ju då bara fungera "någon gång" som bäst? Spännande!

[Castor]

13,56*32=

[toffie]

Lägg av! haha..

Ok, men då är frågan varför? Är det ett sätt att skriva vilken frekvens, fast lite kryptiskt? Tycker att det såg bra ut på den andra modulen med R433?!

[YD1150]

Den har antagligen en spänningsstyrd oscillator på 433,92MHz som delas med 32 till 13,56MHz.
Kristallen svänger också på 13,56MHz...vips så finns det två signaler att hålla reda på.
Mata in de två i en fasdetektor som i sin tur ger ut en likspänning som är proportionell mot
fasskillnaderna mellan signalerna. Den får i sin tur styra den spänningsstyrda oscillatorn till rätt frekvens.
Så blir det en stabil signal. (Jämför med en farthållare i en bil.)

Driver 13,56MHz kristallen med 1Hz så ändras sändarens frekvens med 32Hz.....