超再生无线电传试验 万里江山2014 04

yangcheng84

此贴不完全是纯粹硬件电路，如发此处有不妥当，肯定版主移出或者干脆删除处理，谢谢
另外，本文为压缩篇幅，使用概括性的语言，因此看起来可能不好理解

超再生无线电传试验

                                         

万里江山2014 04

一.        目的
应用315MHZ超再生模块配合单片机做软件编解码、自定义数据传送.
二.        基本知识：
1.        常见超再生模块载波为315MHZ，433MHZ，属于民用免持照无线波段.
2.        再生接收一般不带解码器
3.        再生接收，当无载波时，输出为无规律的噪波，频率几十HZ到几十KHZ，其中50HZ工频干扰最为明显.
4.        再生接收，当有载波时，输出为高电平

图中左边模块是接收，右边的模块是发射.

三．实际应用中注意事项
  1.协议问题：为实现多个终端与主机之间通信控制，需要对机器定义一个地址（可以用软件实现）. 如果地址位为4，则可区分16个终端；如果地址位为8，则可区分256个终端；
2.为避开强烈的50HZ信号干扰，发送数据前发送同步位，该位的低电平时间至少10ms（发-收  端电平相位基本同相，有较小延迟）
3.约定逻辑“0”、“1”的调值脉宽比例值：
逻辑“0”-----先1个时间单位的高电平，再3个时间单位的低电平；
逻辑“1”-----先3个时间单位的高电平，再1个时间单位的低电平；本次试验时间单位约定为256个定时器CLK

5.        接收端采用对信号电平时间采样的办法收集数据，并逐一比对解码.
6.        接收模块从“没有收到载波，自由震荡中”到“收到载波，状态改变（输出高电平）”时，有一定时间延时响应，如果仅仅采用引导位+地址+数据的格式传送，且以“引导位”作为时间的0点开始采集脉冲（低电平）时间，在数据较长时，会出现时间累积性的量化误差. 比如，信号时间是520us,而检测到的是500us，误差20 us,  那么接收520/20=26个脉冲后，将产生整整一个bit的时间误差，导致数据错位.  解决的办法后文介绍.  
7.        约定的数据格式：
引导位：1ms高电平+10ms低电平，且先发送高位.
即：

三.        连接图

接收端接外部中断0

发射端接P1.2

四.        实现解码的办法
     在接收端，单片机INT0采用边缘触发，当有信号脉冲来临时，开始对脉冲低电平计时；
而当电平跳变为高电平（此时认为引导结束）后，如果电平时间为10 ms,
则判断为引导正确，开始接收剩余数据的时间信息至缓存；
如果时间不是10ms，比如高频干扰的几百上千HZ，则不予接收.
对于正确引导后收到的16bit(地址)+64bit(数据)，因为约定的脉冲起始部分都是以高电平开始的，因此仅仅记录低电平部分时间即可，逻辑0为3个单位低电平，逻辑1位1个单位低电平。逐位比对，正确就开始解码，否则丢弃退出.
解码前，存在一个问题，就是需要从接收缓存里定位数据的位置，因为引导码的时间是10ms(  0x24 个时间单位)，可作为查找定位的标志.

判断引导正确？

采集地址+数据位，数据依次写入缓存TIME[X]

在缓存中查找定位引导码的位置：

引导位定位完成后，开始依次合并bit位，得到2字节地址+8字节数据

关键的两歩到了：
那就是判断地址码是否正确？正确就根据数据执行相应的动作.

前面提到：
“误差20 us,  那么接收520/20=26个脉冲后，将产生整整一个bit的时间误差，导致数据错位.”问题的根源就是发 引导位10ms同步时，接收端有点惯性 ，响应延时了一下，导致逐步出现大的累计误差，试验中，我在这个地方“百思不得其解”，后来才想到了，既然发引导位时，接收端没来得及准备，何不先发几个扰动脉冲后再发引导位呢？这样接收端不就提前开始做好准备，解决了惯性问题么？说干就干，发送前插入4个1010扰动脉冲，结果80bit(地址+数据)并发发送时，没有发生错位的情况了！！




四.成果：
本次发送端有四个按键：1 ,2，3，4，分别按下时会分别发送一串数据，他们分别是字符串：
code unsigned char m0[]="13243766";
code unsigned char m1[]="HUAWEI  ";
code unsigned char m2[]="NanNing ";
code unsigned char m3[]="RF315MHZ ";


对端接收端的LCD屏幕会显示当前的内容，且接收端会点灯作指示；另外，接收端也写了一个串口程序，用来转发电脑发来的字符串，比如：ABCDEFG，同样的接收端会立即显示出来.






六.结论：
1.        超再生模块发送端与接收端 电平相位相同（有轻微移相）
2.        判断电平时间需要引入超时退出机制，防止系统卡死
3.        仅仅用引导位同步有时不可靠，应该在同步位前适当插入一些扰动脉冲，本次插入1010 4个脉冲.

yangcheng84

自己先挺一下

183421393

315兆是民用的，汽车的遥控器是被大量的采用的，大部是超再生的，也有一部分是外差的。作用距离大部分是100米，发射和接收有成品板，编码和解码是一对有专用的集成块，玩一玩很有意思，很简单。

杨家大少爷

楼主,我来帮顶,把这个复杂化,它就是数传电台了

yangcheng84

杨家大少爷 发表于 2014-4-19 18:58
楼主,我来帮顶,把这个复杂化,它就是数传电台了

一看朋友就是一位忠诚的无线电爱好者啊

shelly

     楼主牛人啊！这么复杂的工程也能搞出来！

smw210

好厉害的样子。。。。

smw210

好厉害的样子。。。。

shiuyipyuen

杨家大少爷 发表于 2014-4-19 18:58
楼主,我来帮顶,把这个复杂化,它就是数传电台了

这频点有无限多使用者数传在这频点工作有问题

分立元件

知己啊！楼主你搞的东西，我最近也在研究，话说这个协议不容易啊！我使用不同的频率来区分不同的按键信号，效果一般，用超再生搞分立模拟遥控器也不成功。

lxa000

shiuyipyuen 发表于 2014-9-19 21:07
这频点有无限多使用者数传在这频点工作有问题

好像现在都是用2.4G的
315MHz的已经很少见有人用了

shiuyipyuen

lxa000 发表于 2014-9-19 23:15
好像现在都是用2.4G的
315MHz的已经很少见有人用了

所有汽车的遥控器.这够多的了

lxa000

shiuyipyuen 发表于 2014-9-19 23:43
所有汽车的遥控器.这够多的了

有的已经开始转向用手机蓝牙遥控了

shiuyipyuen

分立元件 发表于 2014-9-19 22:39
知己啊！楼主你搞的东西，我最近也在研究，话说这个协议不容易啊！我使用不同的频率来区分不同的按键信号， ...

你试参看电訊类.如电话键双音发生和解调IC的工作.频率非常精准.十分有效.几乎没有错误的.还有多位遥控的频率发生和解调IC.

yangcheng84

分立元件 发表于 2014-9-19 22:39
知己啊！楼主你搞的东西，我最近也在研究，话说这个协议不容易啊！我使用不同的频率来区分不同的按键信号， ...

哈哈，所谓自定义协议，想怎么搞就怎么搞，可以实现你的功能的啊，你好好抓取波形看看问题在哪里先