|
|
ЭТА СТРАНИЦА ЕЩЕ НЕ ГОТОВА! 60%
При работе с СШП схемами радиолюбителям часто приходиться сталкиваться с проблемой проверки работоспособности собранной конструкции. Рабочий диапазон частот СШП схем обычно составляет 1…6ГГц. Домашний осциллограф или тестер здесь мало чем может помочь, а покупка подержанного осциллографа с полосой 5ГГц (отечественного производства) обойдется в 1500$-2000$. Поэтому такие простые СШП схемы как радар M.I.R. собираются «на авось» и проверяются по косвенным признакам. К примеру, мощность передатчика можно оценить по тому насколько далеко может работать радар M.I.R., а длителность излучаемого сигнала по импульсному объему (т.е. по тому каких минимальных размеров предмет может различить радар). Если Вы уже пробовали собирать СШП устройства, то вероятно уже сталкивались с подобными проблемами. Конечно в большинстве случаев благодаря тому, что схемотехника СШП очень проста, сборка «на авось» заканчивается успешно.
Действительно
СШП схемы собранные без приборов работают и
довольно успешно, не смотря на отсутствие
СВЧ трассировки (как правило, мало кто
задумывается, что платы из текстолита могут
быть плохими) и настройки рабочих режимов. Главное
чтоб это работало, ведь СШП схема не главное
в конструкциях радиолюбителей, она
является лишь часть схемы и мало кому
понравиться возиться налаживая эту часть.
Тем более, что без приборов сделать это
сложно.
Если бы СШП
схемы выпускались в виде микросхем (ИС) или
ВЧ модулей, подобно модулям ТВ-тюнеров, то
работать с СШП было-бы на много проще. Я
думаю, что с этим согласятся многие
радиолюбители.
В последние
годы некоторые зарубежные фирмы,
занимающиеся СШП технологией, стали
выпускать СШП ИС. Пока эти ИС представляют
собой “интегральных монстров” которые
орентированны как правило на
высокоскоростную связь. Даже если Вам
удаться стать счастливым обладателем , к
примеру, чип-сета PulseON
(60$), то не факт, что
Вам удаться быстро что, то сделать. Описание
на этот чип-сет занимает не одну сотню
страниц. И по мимо знания в области СВЧ, Вам
так-же надо быть хорошим программистом и
ухитриться припаять на плату чип
у которого шаг менее 0.2мм. Не трудно
понять, что производители СШП чипов ориентируются
на крупных производителей
радиоэлектроники, а радиолюбители остаются
“за бортом” их интересов.
СШП модуль Т100.
Модуль
Т100 один из самых простых СШП модулей. Он
содержит СШП передатчик и приемник. На мой
взгляд этого вполне достаточно учитывая ,
что передатчик имеет стандартный ТТЛ\КМОП
вход и лего управляется с любых ТТЛ\КМОП
выходов микросхем или микроконтроллеров.
Приемник имеет буферизированный выход на
котором присутствует аналоговый сигнал
порядка нескольких миливольт. И самое
главное, модуль не требует дополнительных
СВЧ компонентов, только подключите антенну.
Причем в отличии от американского радара M.I.R.
который работает одной антенной на
передачу, а второй на прием; с Т100 вам
потребуется только одна антенна. Благодаря
использованию ортогональности СШП сигнала
передатчика по отношению к сигналу приемника, антенна будет работать и на
передачу и на прием. Развязка прием\передача
- 20дБ. Питание однополярное, как у обычных
цифровых схем =5В.
В радиолюбительскую схему такой модуль внедряется без особых хлопот. К примеру, Т100 можно использовать в качестве датчика движения. Эту схему я разработал под микроконторолеров 16С84. И сейчас это СШП устройство успешно “трудиться” в моей квартире. Другое применение это сброс данных с микроконтроллера на компьютер. Типичная задача, которая обычно решается при помощи кабеля RS-232 (поскольку USB еще не вошло в радиолюбительские массы). Однако по моему вечное втыкание проводов в порты компьютера это лишнее, когда при помощи пары модулей Т100 можно сделать соединение беспроводным (между компьютером и микроконтроллером). Если Вас не устраивает скорость 115Кбит, то измените соединение с RS-232 на USB. На мой взгляд, самый "без болезненный" переход на USB это чип FTD232 (тестовый софт см. в разделе "Полезный софт").
В простейшем случае датчик движения состоит из модуля T100, усилителя сигнала и компаратора (см.рис.1). Такой датчик легко подключить к любому микроконтроллеру или к исполнительному устройству через не хитрую логическую схему. Всё зависит от вашей фантазии и возможностей. Я использовал эту схему для включения подсветки зеркала дома. В качестве мозгового центра управления датчиком был выбран микроконтроллер PIC16C84. Работает эта схема следующим образом. При подаче питания на входе IN модуля T100 подаются импульсы с частотой 4МГц. С целью экономии эти импульсы взяты прямо с тактового генератора PIC16C84 (см.рис.2).
При
поступлении лог.1 на вход IN
, передатчик находящийся внутри модуля
формирует короткий прямоугольный импульс (менее
1нс) который поступает на антенну и
излучается в пространстве. Т.о. получился
зондирующийся сигнал с разрешением 30см и
периодом повторения 0.25мкс. Если рядом с
датчиком в радиусе
3-4метров ничего нет, то сигнал зондирования,
постепенно затухая раствориться в
пространстве. Если же что-то есть, тогда
часть энергии импульса отразиться от
объекта и вернется обратно в антенну.
Когда объектов много, то на антенну
падает множество отраженных импульсов.
Если объекты не подвижны, то среднее
значение напряжения в антенне не меняется и
на выходе приемника модуля OUT
наблюдается постоянное напряжение.
Это напряжение усиливается до уровня
0.5-0.25В на ОУ U1B
и поступает на на компаратор, собранный на
втором ОУ. Поскольку компаратор имеет
развязку с усилителем по постоянному ток ,
то постоянное напряжение на выходе ОУ не
меняет его выходного состояния.
Иными словами если вокруг датчика всё неподвижно, то компаратор не меняет своего логического состояния. Когда возникает движение, то сигнал на выходе OUT изменяется и тогда на выходе усилителя образуется скачок напряжения. В результате на выходе компаратора появляется импульс, который поступает на вход RA4 микроконтроллера. Программа микроконтроллера отслеживает этот импульс и включает нагрузку(лампы подсветки) на 3минуты. Если за это время движение не исчезнет, то лампы будут гореть еще 3минуты и т.д. до тех пор, пока движение не прекратиться. Таким вот не хитрым способом формирует автоматическое включение и выключение освещения.
Однако не всегда требуется
1 TR100
>8555