Minimalistisk trådlös överföring-Arduino

[ghost_rider]

Försöker mig på ett nytt bygge där det är ont om plats, väldigt ont.
Jag har trixat en del med diverse BT moduler och de gör sitt jobb precis som jag vill ha det, dock är dessa för stora (ca 15*25*6 mm).
Finns det en lösning på detta? eller är det bara att bita i det sura äpplet o designa efter detta?
BT känns dock lite 'overkill' då jag egentligen bara till skicka en knappstaus, typ nu har användaren tryckt på denna knapp och agera därefter.
RF modul känns billigare och enklare, men de är större i formatet.
Någon som vet?

[LaRdA]

Finns några rätt smidiga RF moduler med NRF24L01 som iallafall blir något mindre än 15*25*6 mm

12x18x?mm
http://www.ebay.com/itm/New-Mini-NRF24L ... 1235999728

[ghost_rider]

ser väldigt intressant ut, hur är det med mottagaren?

Efter ha tänkt på det hela en stund skulle jag nog vilja 'scanna' och låsa till specefika enheter och parkoppla dessa. Då funkar RF inte alls, så jag gissar att jag är tillbaka på ruta 1 med BT igen.

[Icecap]

BT är RF... så varför fungerar RF inte när BT fungerar?

Det är ju ganska enkelt att låsa enheter till varandra, i kommunikationen ska det finnas en "till" adress och en "från" adress, dessa kan gärna vara 16 bit och "slumpmässigt" valda och båda enheter lyssnar bara på den andra vars adress sparas i EEPROM. Man kan även lägga till lite kryptering med i kommunikationen om man vill.

[Gorgus]

Använda såna här kanske? En Arduino micro i varje ände och parkopplingsfunktion gör du i mjukvara...

[LaRdA]

Modulerna är trancivers, dvs kombinerade sändare och motagare i ett, att ordna med "parkoppling" handlar bara om lite programmering och jag ser inga hinder för att det ska fungera finfint med denna modul.

Beroende på vilken platsform du tänker använda så kan det finnas exempelkod du kanske kan använda för att komma igång,
Tex för Arduino finns det väldigt mycket, går säkert att dra nytta av mycket som är skrivet för Arduino även för andra platformar.
http://arduino-info.wikispaces.com/nRF2 ... 4-Examples
http://maniacbug.github.io/RF24Network/index.html

PIC:
http://wordpress.codewrite.co.uk/pic/20 ... rf24l01sw/

ser väldigt intressant ut, hur är det med mottagaren?

Efter ha tänkt på det hela en stund skulle jag nog vilja 'scanna' och låsa till specefika enheter och parkoppla dessa. Då funkar RF inte alls, så jag gissar att jag är tillbaka på ruta 1 med BT igen.

[Al_Bundy]

Jag har använt mig av 433 MHz sändare för AVR och dessa passar till Arduino också.
Det finns ett gott recept på detta i boken "Arduino Cookbook".

[JohnA]

Rubriken passar mina intressen tillräckligt väl för en lätt kidnappning av tråden.

Minimalistisk radioöverföring är ett återkommande ämne för mig men det har inte lett fram till några praktiska experiment. Färdiga moduler är inte bara klumpigt stora och strömkrävande för mina behov, de är också på tok för dyra om det blir mer än något enstaka exemplar av den färdiga mojängen.

Avståndet för överföringen är starkt avgörande. Handlar det om mycket korta avstånd går det säkert att göra något mycket minimalistiskt liknande RFID, men jag vill nå åtminstone några meter utan att det blir allt för riktningskänsligt. Kanske några små leksaks-walkietalkies innehåller den rätta tekniska lösningen? Har några olika sådana jag mekat sönder och analyserat och de är extremt enkla och billiga inuti. -Superregenerativ sändare/mottagare för licensfria 27MHz baserat på EN ENDA transistor! För tonsignalering och förstärkning av ljudet till högtalarnivå ingår också en liten LF-förstärkande IC.

Kring HF-transistorn behövs ett fåtal motstånd, småkondensatorer samt en liten spole med tapp på trimbar ferritkärna.
För att skicka långsam digital data borde CW/on-off keying duga fint och då kanske man kan klara sig utan LF-förstärkare. Jag såg en mycket intressant koppling på nätet där komparatoringången på en AVR användes som flankdetektor via ett enkelt RC-filter mellan "benen". Har för mig det var i samband med RFID-teknik och då anslöts mottagarspolen direkt till denna koppling utan någon föregående HF-transistor. Vill man få metrar i stället för millimetrar borde samma teknik fungera som detektor EFTER en superregenerativ en-transistors mottagare. Håller man sig nere på 27MHz behövs förstås en ganska långa antenner men är avståndet kort spelar det nog inte så stor roll.

[JohnA]

Rotade lite i elektrogrottan och hittade till min förvåning skisser på både den superregenerativa walkietalkien och demoduleringen med AVR-komparatorn. Ska försöka posta det nu från pekdatorn, vilket jag aldrig gjort här förut...

Wow, det lyckades!

Den vänstra skissen har jag ritat av från något jag sett på nätet någonstans. Minns bara att det är någon slags långsam "on-off keying". Orkar man googla kan man säkert hitta något om 13,56 MHz respektive 847,5 kHz.
Varför OC0A ingår i kopplingen vet jag inte, men det kanske är en sändarfunktion eller så pumpar den bias till detektordioden. Radioteknik intresserar mig men det är inget jag behärskar.

Till höger är HF-delen av leksakswalkietalkien från Ellos. På skissen har jag ritat in TR-omkopplaren som är en flerpolig mekanisk switch. Den tredje och fjärde polen skiftar plats på högtalaren så att den blir mick och LF OP-ampen fungerar som modulationsförstärkare. Jag antar att man får både AM och FM i en skön röra, men att det passar utmärkt för simpla superregenerativa mottagare. Som walkietalkie är kopplingen så usel att man de två enheterna måste vara så nära varandra för att ge begriplig ljudkvalitet, att man lika gärna kan ropa till varandra.
För överföring av digitala pulser tror jag tekniken räcker utmärkt uppemot 10 meter eller kanske mer.

Minns att jag lyckades kopiera sändarkretsen och få igång stabil HF-signal med en vanlig BC548, men där slutade experimenten. Att behöva komplettera med en LF-förstärkare kändes för avancerat, dyrt och klumpigt, men det var innan jag hittade beskrivningen av komparatordetektorn till vänster. I skrivande stund är jag förbaskat nyfikenpå att testa tekniken men har för mycket andra surdegar på jäsning...

[E Kafeman]

Har nyligen gjort ett BT4 PCB på 9*10 mm inklusive antenn , exkl. batteri, baserat på CSR8670, men det är i sammanhanget onödigt stort. 7*7 mm är mitt hitintills minsta BT2-PCB, med monopolantenn på höjden och batteri på undersidan
Kan man nöja sej med halvfabrikat BT2 så är http://www.ebay.com/itm/Mini-Bluetooth- ... retskorten inklusive antenn rätt enkla att plocka ut ur USB-pluggen. Storlek på PCB inklusive antenn är ca 10*10 mm.
De USB-pluggar av detta utseende som jag testat har haft riktigt hyffsad räckvidd, men sådant kan variera, när det gäller ospecade Kina-produter.
Om jordplanet blir kortare än 20-25 mm krävs lite extra trixande om man vill få till bästa antenn-funktion.
Detta gäller även när man använder sej av USB-modulen och plockar ut kretskortet så att det inte längre kan nyttja bakomvarande jordplanet som normalt finns i form av en dator eller liknande.
När modulen används fristående så måste antennen justeras för detta om man vill ha bra räckvidd. Några meter funkar dock i stort hur illa man designar antennen.
När man designar smått brukar det innebära att även batterier måste hållas på minimum storlek och pga storlek kan det då lätt bli mycket dålig impedans-matchning av antenn.
Det kan ge, dels sämre räckvidd, men kan också påverka batteritid med i storleksordningen 30-40%.

[PHermansson]

Själv kör jag med RFM12B och Jeenode, små moduler och mycket gratiskod att bygga på.

[JohnA]

OT: Hej saabkompis! *vinkar glatt till PHermansson och hans Kortnos/Saabo*

Att använda en USB-BT är ju fiffigt, men är det inte ganska strömkrävande och hungigt på flash och CPU-tid för att inte krocka md annan BT-kommunikation? Jag har nästan noll koll på bluetooth men utgår från att vi har olika definition på minimalism i denna diskussion. Kanske mitt surr om superregenerativa en-transistorkretsar passar bättre i en separat tråd än här där Arduino är basen... Arduino är hur coolt som helst men talar man maximal minimalism på styckepris, strömförbrukning och fysisk storlek är Arduino ändå en bra bit ifrån absolut minimum.

För min del vore det intressant att få till radioöverföring minst några meter mellan två nästan "nakna" ATtiny eller mega med 3V lithium knappceller.

Beträffande superregenerativa radiokretsar tror jag de används i enklare digitala radiomoduler för 433MHz och i t.ex. billarm. Att envisas med just 27MHz handlar mest om bristande UHF-kunskaper hos mig och att lägre frekvenser är mindre kritiska att designa för. Ju lägre frekvens desto svårare att göra små antenner effektiva.

Egentligen vore IR mycket effektivare, enklare och kanske billigare än RF för de korta avstånd jag är inresserad av, men det faller bort p.g.a. att min enheter ofta hamnar i lägen utan fri optiskt sikt mellan varandra.

[Icecap]

Om plats är av betydelse - eller rättare "liten plats" - är 2,4GHz en bra börja. Det finns en del vettiga kretsar som medger små radioenheter och kopplat med en lämplig µC kan man göra det mesta.

Är platsen av betydelse är det viktigt att integrera det hela bäst möjligt så färdiga moduler går rimligt säkert bort.

[E Kafeman]

De flesta BT-moduler kan stängas ner i sov-mode när man inte behöver kretsen. Då är strömförbrukningen nära noll.
Det finns inget som säjer att du nödvändigtvis måste använda ett BT-protokoll, det går i de flesta fall t.o.m. nyckla sändarna på en fast frekvens typ som en gammaldags AM-modulerad telegraf.
Programvaran kan vara komplex men det går klara sej på Arduino-vis med att klippa och klistra färdig kod. Ett kod-exempel på fast bärvåg med BT-enhetl.
Fördelen med den relativt höga frekvensen är att antenner och kring-elektronik kan byggas smått men ändå batteri och system-effektivt.
Är egna RF-tekniken inte på topp så tror jag att man ändå lyckas att få till räckvidd på ett par meter, i synnerhet om man väljer ett färdigt plugin-pcb där allt redan finns på plats.
Vill man ha lite mer nyckel-färdigt så är dessa 2.4GHz-transceivers populära i Arduino-kretsar. Färdig programkod finns på många håll, är bara klippa och klistra.
Det går att bygga smått även vid lägre frekvenser men antingen måste man låta antennen bli större, eller acceptera lägre system-effektivitet. Använder själv en del TI CC1100. Detta är färdig relativt stor Arduino-plugin, men designar man själv går det krympa avsevärt. CC1100 är bekväm där man kan styra det mesta inklusive bandbredd. Att ha MHz-bred bandbredd för att överföra några knapp-tryck är resurs-slöseri och kostar räckvidd så att kunna ställa bandbredden är stor fördel. Även uteffekten är kontinuerligt programmerbar. Att ha onödigt hög sändareffekt kostar batteri.
Det finns även enklare grejor, i stort själv-svängande oscillator-kretsar men oftast blir långtids-stabilitet, räckvidd och batteri-konsumtion lidande med en faktor 10 eller mer. Kan ändå vara användbara kretsar där reducerad prestanda är acceptabelt.
Val av design beror för min del på, utöver system-krav, om resultatet ska serieproduceras. Om det är en enkel fjärrkontroll som ska byggas i fåtal, shoppar jag på Jula eller ClasO och köper jag en färdig fjärr, typ nät-strömbrytare, för omgående slakt/transplantering.
En varning dock, fjärr-mottagare typ Nexa har en del att önska vad gäller radio-kvalitet. Noname kines kan vara bättre köp.

[XorXaX]

Här är en snubbe som skrivit ett lib till Arduino (om det är intressant) för nRF24L01+ som E Kafeman länkar till.
https://maniacbug.wordpress.com/2011/11 ... rted-rf24/
Jag använder denna krets tillsammans med PIC18 hemma och jag tycker den fungerar fint.