10 командное (канальное) радиоуправление на MRF49XA

Что хочется сказать от себя — отличное решение в любой ситуации дистанционного контроля. В первую очередь это касается ситуации когда есть необходимость управлять большим количеством устройств на расстоянии. Даже если и не нужно управлять большим количеством нагрузок на расстоянии — разработку сделать стоит, так как конструкция не сложная! Пара не редких компонентов — это микроконтроллер PIC16F628A и микросхема MRF49XA — трансивер.

В Интернете уже давно томиться и обрастает положительными отзывами замечательная разработка. Она получила название в честь своего создателя (10 командное радиоуправление на mrf49xa от blaze) и находится по адресу — Первоисточник

Ниже приведем статью:

Схема передатчика:

Состоит из управляющего контроллера и трансивера MRF49XA.

Схема приемника:

Схема приемника состоит из тех же элементов , что и передатчик. Практически, отличие приемника от передатчика (не беря во внимание светодиоды и кнопки) состоит только в программной части.

Немного о микросхемах:

MRF49XA — малогабаритный трансивер, имеющий возможность работать в трех частотных диапазонах.
1. Низкочастотный диапазон : 430,24 — 439,75 Mгц (шаг 2,5 кГц).
2. Высокочастотный диапазон А : 860,48 — 879,51 МГц (шаг 5 кГц).
3. Высокочастотный диапазон Б : 900,72 — 929,27 МГц (шаг 7,5 кГц).

Границы диапазонов указаны при условии применения опорного кварца частотой 10 МГц , предусмотренного производителем. С опорными кварцами 11МГц устройства нормально работали на частоте 481 МГц. Детальные исследования на тему максимальной «затяжки» частоты относительно заявленной производителем не проводились. Предположительно она может быть не так широка, как в микросхеме ТХС101, поскольку в даташите MRF49XA упоминается об уменьшенном фазовом шуме , одним из способов достижения которого является сужение диапазона перестройки ГУН.

Устройства имеют следующие технические характеристики:
Передатчик.
Мощность — 10 мВт.
Напряжение питания — 2,2 — 3,8 В ( согласно даташиту на мс, на практике нормально работает до 5 вольт ).
Ток , потребляемый в режиме передачи — 25 мА.
Ток покоя — 25 мкА.
Скорость данных — 1кбит / сек.
Всегда передается целое количество пакетов данных.
Модуляция FSK.
Помехоустойчивое кодирование, передача контрольной суммы.

Приемник .
Чувствительность — 0,7 мкВ.
Напряжение питания — 2,2 — 3,8 В ( согласно даташиту на мс, на практике нормально работает до 5 вольт ).
Постоянный потребляемый ток — 12 мА.
Скорость данных до 2 кбит/сек. Ограничена программно.
Модуляция FSK.
Помехоустойчивое кодирование, подсчет контрольной суммы при приеме.
Алгоритм работы.
Возможность нажатия в любой комбинации любого количества кнопок передатчика одновременно. Приемник при этом отобразит светодиодами нажатые кнопки в реальном режиме. Говоря проще, пока нажата кнопка (или комбинация кнопок) на передающей части, на приемной части горит, соответствующий светодиод (или комбинация светодиодов).
Кнопка ( или комбинация кнопок) отпускается — соответствующие светодиоды сразу же гаснут.
Тест режим .
И приемник и передатчик по факту подачи на них питания входят на 3 сек в тест режим. И приемник и передатчик включаются в режим передачи несущей частоты, запрограммированной в EEPROM, на 1 сек 2 раза с паузой 1 сек (во время паузы передача выключается). Это удобно при программировании устройств. Далее оба устройства готовы к работе.

[tip] Программирование контроллеров.
EEPROM контроллера передатчика.
Все настройки EEPROM, упомянутые ниже, запишутся автоматически на свои места по факту подачи на контроллер питания после его прошивки.
В каждой из ячеек данные можно менять на свое усмотрение . Если в любую используемую для данных ячейку (кроме идентификатора) вписать FF, за следующим включением питания эта ячейка немедленно будет переписана данными по умолчанию .
[/tip] Верхняя строка EEPROM после прошивки и подачи питания на контроллер передатчика будет выглядеть так…

80 1F — (подиапазон 4хх МГц) — Config RG
AC 80 — (точное значение частоты 438 MГц) — Freg Setting RG
98 F0 — (максимальная мощность передатчика, девиация 240 кГц) — Tx Config RG
C4 00 — (АПЧ выключено) — AFG RG
82 39 — (передатчик включен) — Pow Management RG .

Первая ячейка памяти второй строки (адрес 10 h) — идентификатор. По умолчанию здесь FF. Идентификатор может быть любой в пределах байта (0 … FF). Это индивидуальный номер (код) пульта. По этому же адресу в памяти контроллера приемника находится его идентификатор. Они обязательно должны совпадать. Это дает возможность создавать разные пары приемник/передатчик .

[tip]

EEPROM контроллера приемника.
Все настройки EEPROM, упомянутые ниже, запишутся автоматически на свои места по факту подачи на контроллер питания после его прошивки.
В каждой из ячеек данные можно менять на свое усмотрение. Если в любую используемую для данных ячейку (кроме идентификатора) вписать FF, за следующим включением питания эта ячейка немедленно будет переписана данными по умолчанию .
[/tip]

Верхняя строка EEPROM после прошивки и подачи питания на контроллер приемника будет выглядеть так…

80 1F — (подиапазон 4хх МГц) — Config RG

AC 80 — (точное значение частоты 438 MГц) — Freg Setting RG
91 20 — (полоса приемника 400 кГц , чувствительность максимальная) — Rx Config RG
C6 94 — (скорость данных — не быстрее 2 кбит/сек) — Data Rate RG
C4 00 — (АПЧ выключено) — AFG RG
82 D9 — (приемник включен) — Pow Management RG .
Первая ячейка памяти второй строки (адрес 10 h ) — идентификатор приемника.
Для корректного изменения содержимого регистров как приемника так и передатчика воспользуйтесь программой RFICDA, выбрав микросхему TRC102 ( это клон MRF49XA).
Примечания.
Обратная сторона плат — сплошная масса (залуженная фольга).
Дальность уверенной работы в условиях прямой видимости — 200 м.
Количество витков катушек приемника и передатчика — 6 . Если воспользоваться опорным кварцем 11 МГц вместо 10 МГц, частота «уйдет» выше около 40 МГц . Максимальная мощность и чувствительность в этом случае будут при 5 витках контуров приемника и передатчика.

Моя реализация

На момент реализации устройства под рукой оказался замечательный фотоаппарат, поэтому процесс изготовления платы и монтажа деталей на плату оказался как ни когда увлекательным. И вот к чему это привело:

Первым дело нужно изготовить печатную плату. Для этого я постарался как можно подробней остановиться на процессе ее изготовления

Следующий этап — очистка поверхности, для этого стоит подобрать необходимый инвентарь, а именно:

1. Ацетон;

2. Наждачная бумага (нулёвка);

3. Ластик (стерка)

4. Средства для очистки канифоли, флюса, окислов.

Ацетон и средства для смывки и очистки контактов от окислов

Ацетон и средства для смывки и очистки контактов от окислов и подопытная плата

 

 

 

Процесс очистки происходит как показано на фото:

Наждачной бумагой зачищаем поверхность стеклотекстолита. Так как он двухсторонний, проделываем все с обеих сторон.

Берем ацетон и обезжириваем поверхность+смываем остатки крошки наждачной бумаги.

И вуалая — чистая плата, можно наносить лазерно-утюжным методом печатку. Но для этого нужна печатка 🙂

Далее мы печатаем на журнальной бумаге печатку с помощью лазерного принтера:

Печатаем на журнальной бумаге с помощью лазерного принтера нашу печатку

Вырезаем из общего колличества

Обрезаем лишнее

 

 

 

Берем вырезанные печатки приемника и передатчика и прикладываем их к стеклотекстолиту следующим образом:

Вид печатки на стеклотекстолите

Переворачиваем

 Берем утюг и все это дело прогреваем равномерно, до появления отпечатка дорожек на обратной стороне. ВАЖНО НЕ ПЕРЕГРЕТЬ! Иначе поплывет тонер! Держим 30-40 сек. Равномерно поглаживаем сложные и плохо прогретые места печатки. Результатом хорошего перевода тонера на стеклотекстолит служит появление отпечатка дорожек.

Утюг для ЛУТ

Гладкое и увесистое основание улюга

Прикладываем к печатке разогретый утюг

Прижимаем печатку и переводим.

 

 

 

Вот так выглядит готовая отпечатанная печатка на второй стороне журнальной глянцевой бумаги. Должно быть видно дорожки примерно как на фото:

Аналогичный процесс проделываем со второй печаткой, которая в вашем случае может быть либо приемником, либо передатчиком. Я разместил все на одном куске стеклотекстолита

Все должно остыть. Затем аккуратно пальцем под струей воды удаляем бумагу. Скатываем ее пальцами слегка теплой водой.

Под слегка теплой водой

Пальцами скатываем бумагу

Результат очистки

 

 

 

Не всю бумагу получается удалить таким образом. Когда плата высыхает остается белый «налет» который при травлении может создать кое-какие непротравлеенные участки между дорожками. Расстояние-то маленькое.

Поэтому мы берем тонкий пинцет или цыганскую иглу и удаляем лишнее. На фото замечательно видно!

Помимо остатков бумаги, на фото видно, как в результате перегрева в некоторых местах слиплись контактные площадки для микросхемы. Их нужно аккуратно, той же иглой, как можно внимательней разъединить (соскрести часть тонера) между контактными площадками.

Когда все готово переходим к следующему этапу — травление.

Так как у нас стеклотекстолит двухсторонний и обратная сторона сплошная масса нам нужно сохранить там медную фольгу. Для этой цели заклеим ее скотчем.

Скотч и защищенная плата

Вторая сторона защищена от травления слоем скотча

Изолента как «ручка» для удобвства травления платы

 

 

 

Теперь травим плату. Я делаю это старым дедовским методом. Развожу 1 часть хлорного железа к 3 частям воды. Весь раствор в банке. Хранить и использовать удобно. Разогреваю в микроволновой печи.

 

Каждая плата травилась отдельно. Теперь берем в руки уже знакомую нам «нулевку» и зачищаем тонер на плате

Вытравленные платы

Нужно зачистить от тонера

Получатся вот такие чистые платы

 

 

 

 

 

Просверливаем отверстия при помощи дрели со сверлом ?0.8-1мм где это необходимо и зачищаем заусенцы. Зачистка заусенцев необходима. В противном случае будет не комфортно лудить дорожки и паять детали.

Остались последние штрихи и все будет готово. После зачистки плату нужно залудить. Для этого берем пасту для лужения, припой и горячий паяльник- 25-35 Вт.

Результат не заставит вас ждать:

Можно заниматься монтажом деталей на плату. Для этого я приобрел помощника. Много не ест, послушный, гибкий, всегда готов прийти на помощь, вот он, мой дроид:

Ну и результат работы. Готовые приемник и передатчик.

Трансивер MRF49XA в программировании не нуждается, программируется только микроконтроллер PIC16F628A — устройство после сборки работает сразу.

Лично я прошивал микроконтроллер уже запаянным, непосредственно на плате. Желательно без обвязывающих деталей. Иначе потом придется плясать с бубном.

Сделал отводы от нужных выводов проводами и подключил к программатору EXTRA-PIC в соответствии с распиновкой. Распиновка — это назначение каждого вывода микроконтроллера. При программировании МК (микроконтроллера) нужно знать, где находятся у него выводы отвечающие за питание, запись, чтение данных и др. Для этого воспользуйтесь рисунком в статье к программатору в заголовке — «Расположение выводов ICSP у PIC-контроллеров» если перефразировать то —In Circuit SerialProgramming . Это означает выводы программирования чипа уже подключенного в некоторую схему.

 

Скачать прошивки — СКАЧАТЬ

Скачать плату в .lay — СКАЧАТЬ

Обсудить статью на форуме — ФОРУМ

ФОРУМ первоисточника и автора — Тут

 

Работы наших читателей: