Умный дом

Схемы для экспериментов с радиоканалом

Если вам захочется провести эксперименты с радиоканалом вместо проводной связи модулей, то:

• лучше было бы воспользоваться готовыми радиомоду­лями, но дорого;

• не забывайте, что ваши эксперименты могут мешать вашим соседям;

• не забудьте о программах, о которых говорилось выше;

• проверяйте все решения на устойчивость;

• может существовать множество интересных решений, что само по себе - целое «поле чудес» для творчества.

Схемы, приведенные на рис. П.21, надеюсь, помогут вам начать эксперименты. Я не помню источник, откуда появи­лись эти схемы в моем архиве, думаю из литературы по радио­управляемым моделям. Хорошие решения можно найти в со­ответствующей литературе. Интересно было бы использовать цифровые схемы для этих целей. Я встречал подобные устрой­ства в Интернете, но эксперименты в этой области не прово­дил, поэтому не готов предложить готовое решение.

Элементы схемы: С1 = 0,1 мкФ, С2-С4 = 200 пФ, С5 = 1000 пФ, С6-С7 = 5-20 пФ, С8 = 10 пФ.

R1 = 2,4 кОм, R2 = 4,3 кОм, R3 = 2,4 кОм, R4 = 4,7 кОм, R5 = 100 Ом.

LI, L2, L5 - дроссели индуктивностью 50 мкГн (50-60 вит­ков провода ПЭЛШО 0,1, намотанных виток к витку на кар­касе диаметром 5 мм).

L3-L4 - катушки, намотанные на одном каркасе диамет­ром 10мм проводом ПЭЛШО 0,35 виток к витку и имеющие 6 и 8 витков.

VT1 - транзистор практически любого типа, например КТ3102, VT2, высокочастотный транзистор типа ГТ311 или аналогичный.

Напряжение питания ипит = 4-5 В.

Режим питания генератора высокой частоты, собранного на транзисторе VT2, определяется значениями резисторов делителя R1R2, а режим работы самого транзистора VT2 - значениями резисторов делителя R3R4 и резистора R5, ко­торый задает, в основном, рабочий ток транзистора VT2.

Конденсаторами С6 и С7 передатчик настраивается на частоту 27 МГц.

На работу высокочастотного генератора большое влия­ние оказывает выбор транзистора VT2, который должен быть достаточно высокочастотным, в противном случае ге­нератор может не возбуждаться на частоте 27 МГц.

Назначение генератора, собранного на транзисторе VT2, - выработать сигнал высокой частоты, который станет «несу­щей» для информационного сигнала, подаваемого на вход, обозначенный на схеме как «модуляция». Именно модулиру­ющий сигнал и передаст информацию, которую мы хотели бы перенести «через эфир»: речь диктора или музыку вещательной радиостанции, сигнал дистанционного управ­ления моделью и т. п.

Модуляция высокочастотного сигнала информационным происходит благодаря изменению амплитуды несущего сиг­нала при изменении питающего напряжения генератора. Транзистор VT1, на вход которого поступает медленно изме­няющийся (по сравнению с генерируемым сигналом) ин­формационный сигнал, в такт с ним изменяет напряжение питания задающего генератора, тем самым «модулируя», на­полняя нужной нам информацией сигнал с частотой 27 МГц.

Модулированный высокочастотный сигнал через антенну WA1 излучается в пространство и может быть принят прием­ником, настроенным на частоту, на которой работает высо­кочастотный генератор.

Конечно, для устойчивой работы передатчика на выбран­ной частоте желательно стабилизировать высокочастотный генератор кварцевым резонатором, но для эксперименталь­ных целей это не обязательно.

Если у вас нет опыта по работе с радиоустройствами, я бы посоветовал следующий порядок работы: использовать про­граммы, о которых я рассказывал, для проверки работы схе­мы на компьютере. Изменяя величину резистора R4 в дели­теле R3R4, постараемся определить, что будет происходить с током в эмиттерной цепи транзистора VT2 (рис. П.22).

Схему я несколько изменил, приблизив ее к решению, ко­торое предполагается использовать в экспериментах. В пер­вом случае резистор имеет одно из крайних значений. Ток, который показывает амперметр, составляет доли микроампе­ра. Переведем его в другое крайнее значение (рис. П.23).

Ток во втором положении резистора при наличии ВЧ-сиг - нала значительно возрастает. Теперь, собрав передатчик, по­стараемся настроить его так, чтобы ток в измеряемой цепи составил 10-20 мА. Есть надежда, что при этом передатчик излучает сигнал.

Полезно воспользоваться простой схемой для проверки работы передатчика (рис. П.24).

Компоненты схемы - WA1, тонкий металлический штырь длиной 20-30 см; СІ ЗпФ, С2 конденсатор переменной емкос­ти с воздушным диэлектриком емкостью 5-20 пФ, СЗ 150 пФ;

VD1Д2В; катушка L1, намотанная на каркасе 12 мм и имеющая 12-14 витков провода ПЭВ-1 0.8 с отводом от середины, ин­дуктивность катушки L2 ЗО мкГн, РА1 микроамперметр на ток полного отклонения 100 мкА. В качестве микроамперметра можно использовать мультиметр, включенный в режим изме­рения тока.

По сути, индикатор поля - детекторный приемник, нагру­женный на микроамперметр. Можно вывести ручку конден­сатора входного контура (С2) на переднюю панель и програ - дуировать индикатор с помощью генератора стандартных сигналов, к выходу которого подключают отрезок монтажно­го провода длиной 20-30 см, а антенну индикатора располага­ют рядом. Изменяя частоту генератора, настраивают индика­тор на максимальное отклонение стрелки микроамперметра и считывают частоту со шкалы генератора.

Для экспериментов можно использовать входную часть приемника.

Соберем приемник по схеме, показанной на рис. П.25.

Схема приемника (данные можно использовать те же, что и у передатчика на 27 МГц, а конденсатор С1 взять емкостью в 100 пФ) предлагается для экспериментов. Может быть ис­пользована любая другая. В качестве транзисторов VT1, VT2 можно задействовать транзисторы ГТ311 или аналогичные. Для соединения радиоприемника с микроконтроллером PIC16F628A интересно было бы использовать встроенный ком­паратор или установить внешний. В крайнем случае, использо­вать быстродействующий операционный усилитель в качестве компаратора или микросхемы серии К561. Здесь много вариан­тов, главное добиться стабильной работы радиоканала.

WA1

+ + ІІПИТ

57VD1

С4

VT2/

«О___ jk

Рис. П.25. Схема приемника на 27 МГц для экспериментов с радиоканалом

После сборки приемника, используя в качестве модулиру­ющего сигнала передатчика генератор на 400 Гц, следует под­ключить приемник к усилителю и настроить его так, чтобы тональный сигнал был слышен при разнесении приемника и передатчика на расстояние в несколько метров. Хорошо бы настроить передатчик на 27 МГц, но как это сделать без из­мерительных приборов, я не знаю. Лучше не увлекаться мощ­ность передатчика, ограничив расстояние уверенного при­ема несколькими метрами.

Убедившись в работоспособности радиоканала, можно приступить к экспериментам по передаче управляющих сиг­налов. Не забудьте, что при отсутствии управляющих сигна­лов, передатчик должен быть выключен.