Zur Übertragung von Daten würde ich gerne ein Low- power/cost/size
433Mhz Funk System entwickeln.
Meine Anforderungen an das System wären, dass
…
-Geringste(r) Energieverbrach/Kosten/Platzbedarf
-Senden und Empfangen
-Fehlererkennung/Fehlerkorrektur
-Es soll einen Master und mehre Slaves mit IDs geben
-Gewünscht wäre ein erweiterter Temperaturbereich (Automotive 125°C)
Würde hierzu gerne einen Transceiver verwenden, welcher möglichst wenig
Beschaltung brauch um Platz zu sparen. Desweiteren wäre es schön wenn
sich dieser mit einem kleinen (Atmel)µc möglichst komfortabel ansprechen
ließ möglicherweise ohne sich über das Funkprotoll Gedanken machen zu
müssen. Habe bisher folgende Transceiver in Betracht gezogen…
http://datasheets.maxim-ic.com/en/ds/MAX7032.pdfhttp://focus.ti.com/lit/ds/symlink/cc1101.pdf
Aufgrund des Platzbedarfes möchte ich ein Modul nicht verwenden.
Desweitern bereitet mir die Temperatureinwirkung auf den Quarz sorge.
Habe bisher keine Gefunden die mir für den erweiterten Temperaturbereich
geeignet erschienen.
Hat vielleicht jemand schon etwas ähnliches entwickelt kennt Projekte
oder hat noch weitere Ideen was Transceiver betrifft.
Wäre auch interessant Projekte zu finden, welcher sich mit dem Problem
der Fehlererkennung/Korrektur beschäftigen, sowie der ein Funknetzwerk
via Master/Slave zu realisieren.
Über zahlreiche Antworten und Diskussionen von euch Profis hier würde
ich mich sehr freuen….
Hans schrieb:> Zur Übertragung von Daten würde ich gerne ein Low- power/cost/size> 433Mhz Funk System entwickeln.
Jetzt fehlt nur noch das Attribut "100 % zuverlässig", um dich
zielstrebig einer Lösungsmenge der Mächtigkeit 0 zu nähern.
Warum überhaupt 433 MHz und nicht 868 MHz?
Über wie viele 10000 Stück reden wir eigentlich, wenn du "low cost"
im Zusammenhang mit "ich will aber keine fertigen Module benutzen"
nennst?
Ja dass mit dem Attributen ist mir auch schon aufgefallen… aber 100 %
zuverlässig ist auch noch eine gute Idee:-)
433 MHz sollte es sein aufgrund der Umgebung, welche für höhere
Frequenzen nicht geeignet ist.
Die spätere Stückzahl ist noch unbekannt… möchte aber davon ausgehen,
dass sie hoch liegen wird.
Hans schrieb:
> -Geringste(r) Energieverbrach ...> -... Empfangen
Das schließt sich schon mal aus
--Wieso?
Vielleicht sollte ich noch erwähnen, dass die Datenrate sehr gering sein
wird und der Master kein „Energieproblem“ hat.
Hans schrieb:> Hans schrieb:>> -Geringste(r) Energieverbrach ...>> -... Empfangen>> Das schließt sich schon mal aus> --Wieso?
Empfangen geht nur, wenn der Empfänger aktiv ist und das schluckt immer
ein paar mA (Dauer-)Strom. Einziger Ausweg ist eine extreme Eingrenzung
des Zeitfensters für den Empfang.
Das war mein plan...ansonsten haben manche chips auch so ein
wake-on-radio habe mich damit aber noch nicht befasst.
Möglicherweise will ich die Module auch nicht ganz auschließen die RFMxx
wären ja auch Preislich interessant...leider können die aber nur bis zu
einer Temperatur von 85°C arbeiten habe aber eine Lagerungstemperatur
von 125°C. Müsste diese dann bei höheren Temperaturen also
abschalten...wäre dann mehr eine Notlösung!
Hans schrieb:> 433 MHz sollte es sein aufgrund der Umgebung, welche für höhere> Frequenzen nicht geeignet ist.
So groß ist der Unterschied nicht, aber 433 MHz ist ein ISM-Band,
und Amateurfunk ist Primärnutzer mit maximal 750 W Sendeleistung.
Hans schrieb:> ansonsten haben manche chips auch so ein> wake-on-radio
Wie soll dir das helfen? Das Radio ist das, was den Strom
verbraucht, der Controller ist zweitrangig.
> leider können die aber nur bis zu> einer Temperatur von 85°C arbeiten habe aber eine Lagerungstemperatur> von 125°C.AT86RF231 gibt's optional mit erweitertem Temperaturbereich, aber die
sind für 2,4 GHz. Die Herausforderung dürfte es dann sein, einen
Quarz zu finden, der über den gesamten Temperaturbereich noch die
geforderte Toleranz hat.
Ich habe mal vor Jahren einen 433MHz Transceiver gebaut damals mit den
nrf401 von Nordic Semiconductors. Ich glaube diese sind mittlerweile
obsolete, neu sollte etwas wie dieser verwendet werden:
http://www.nordicsemi.com/eng/Products/Sub-1-GHz-RF/nRF905
Nordic hat super application notes, auch was die Dimensionierung der
Antenne angeht (war damals jedenfalls so).
LG Egal
Hans schrieb:
> ansonsten haben manche chips auch so ein> wake-on-radio
Wie soll dir das helfen? Das Radio ist das, was den Strom
verbraucht, der Controller ist zweitrangig.
--Soweit ich das verstanden habe macht der Chip dann so ne art
polling
Nordicsemi hat ja wirklich allerhand Inforation und hilfen...dass
könnten sich andere Hersteller ruhig mal als Vorbild nehmen!
Leider hat der nRF905 aber auch nur eine Betriebstemperatur von 85°C
Hans schrieb:> --Soweit ich das verstanden habe macht der Chip dann so ne art> polling
Kannst du wahrscheinlich mit jedem dieser Transceiver genauso gut
"zu Fuß" machen. Da ja nur das Anlaufen des Quarzoszillators und
das Aktivieren des Empfängers Strom zieht (während all dieser Zeit
kann sich der Controller selbst erstmal wieder schlafen legen),
ist es ziemlich egal, ob man die Logik dafür hart in den Transceiver
(oder Receiver) oder in den Controller in Firmware gießt. Strom
braucht es so oder so, und wenn da vagabundierende HF im Raum ist,
die jedoch nicht dein Nutzsignal ist, nuddelst du dir ratz-batz
die Batterie alle, weil das Ding ja dann immer erstmal wach bleibt.
Winfried J. schrieb:> Solarzelle und LiIozelle dazu und du kannst dauernd empfangen das sollte> schon eine Minisolarzelle schaffe.
Nö, 10 mA als Dauerstrom sind kein Pappenstiel, insbesondere wenn du
auch mal an die dunkle Jahreszeit denkst.
Man muss sich da schon ein Schema einfallen lassen, bei dem die
Empfänger synchronisiert aufwachen und dann nur kurze Zeit aktiv
bleiben.
> Über zahlreiche Antworten und Diskussionen> von euch Profis hier würde ich mich sehr freuen….
mmmh klar gerne was zahlste uns denn an Stundenlohn für die kostenlose
Beratung?
:->
Also mit dem Wiederaufladbaren Energiespeicher ist auch so ne sache bei
125°C... ich kenne in dem Bereich nur Batterien oder man belehre mich
eines besseren :-)
Meine Idee ist, dass die Slaves die meiste Zeit schlafen und nur ca.
alle 10s kurz eine Abfrage starten ob der Master Daten ihrer ID haben
will.
Zonk-8000 schrieb:
> Über zahlreiche Antworten und Diskussionen> von euch Profis hier würde ich mich sehr freuen….
mmmh klar gerne was zahlste uns denn an Stundenlohn für die kostenlose
Beratung?
---> Ich hoffe, dass es vielleicht noch andere leute gibt mit
ähnlichen problemen die von diesem Projekt proftieren können.
Hat eigentlich jemand ne Idee wie man das mit dem Quarz(<--temp.)
problem lösen könnte
Hans schrieb:> Also mit dem Wiederaufladbaren Energiespeicher ist auch so ne sache bei> 125°C... ich kenne in dem Bereich nur Batterien oder man belehre mich> eines besseren :-)
... und die entladen sich schon schnell genug von selbst bei der
Temperatur. ;-) Naja, über Leckströme im Silizium muss man dann
auch nicht mehr reden.
> ---> Ich hoffe, dass es vielleicht noch andere leute gibt mit> ähnlichen problemen die von diesem Projekt proftieren können.
Wenn du aber explizit "Profis" ansprichst: das sind (per definitionem)
diejenigen, die damit ihren Lebensunterhalt verdienen, die müssen sich
also die Antwort bezahlen lassen.
> Hat eigentlich jemand ne Idee wie man das mit dem Quarz(<--temp.)> problem lösen könnte
Du wirst sie halt nicht bei VEB Feld, Wald und Wiese kaufen dürfen.
Aber dass die Schnittmenge aus all deinen Anforderungen eine ziemlich
kleine, wenn nicht gar leere ist, schrob ich ja oben schon.
Wollte eigentlich gar nicht explizit die Profis ansprechen (hab ich aber
wohl ;-))...würde halt nur gerne ein paar Ideen sammeln und Meinungen
einholen.
Habe nach Quarzen aber auch schon bei Digikey geschaut… bin dort aber
auch nicht wirklich fündig geworden.
Aber nochmals der Aufruf hat jemand eine Ahnung wie ich bei den
Temperaturen Daten versenden kann… bzw. ob es einen Ersatz für den Quarz
gibt.
Hans schrieb:> Habe nach Quarzen aber auch schon bei Digikey geschaut… bin dort aber> auch nicht wirklich fündig geworden.
Über solche Dinge musst du wohl schon mit den Herstellern selbst
sprechen, rein ein Distri wird dafür nicht genügen (wenn's nicht
gerade ein ausgesprochener Distri für Quarze ist).
> … bzw. ob es einen Ersatz für den Quarz> gibt.
Nicht mit den geforderten Frequenztoleranzen.
Da aber der AT86RF231 bis maximal 125 °C spezifiziert ist, kannst du
dir einigermaßen sicher sein, dass es einen Weg dafür geben muss:
solche Spezifikationen erfordern aufwändige Tests beim Hersteller
(die sogenannte Bauelemente-Qualifikation), und die macht man nur,
wenn es auch Kunden gibt, die das haben (und bezahlen) wollen. Diese
Kunden wiederum werden nicht umhin kommen, dafür einen passenden Quarz
zu finden.
Für 20 Cent das Stück wirst du sie aber vermutlich nicht bekommen.
Der Quarz wird bei 125°C vermutlich auch noch ticken. Eben nur etwas
daneben. Die Quarzofen laufen manchmal auch bei 60°C. Sicherlich wirds
da passende Quarze geben. Keramikschwinger sind auch nicht so schlecht.
SAW gibts noch. Hm.
Die 125°C erscheinen mir als 'Vorgabe'. Im Auto wirds nicht so heiß, im
Motorraum sind 140°C Temperaturfestigkeit angesagt.
Was soll es denn genau machen? Automotive, aber keine Stromversorgung?
Gibts mittlerweile Autos ohne Strom?
Abdul K. schrieb:> Der Quarz wird bei 125°C vermutlich auch noch ticken. Eben nur etwas> daneben.
Ja, genau das ist der Punkt.
> Die Quarzofen laufen manchmal auch bei 60°C.
Die haben aber erstens eigens dafür geschnittene Quarze (damit bei
60 °C der Nulldurchgang der TK-Kennlinie liegt), und zweitens ist
bei denen reichlich egal, wie weit sich die Frequenzen bei 20 °C und
60 °C unterscheiden.
> Sicherlich wirds> da passende Quarze geben.
S. o., ist halt keine Massenware.
> Keramikschwinger sind auch nicht so schlecht.
Die reichen genauigkeitsmäßig (gerade so) noch nicht einmal für USB.
Kannste also hier klemmen.
> SAW gibts noch.
Anderer Frequenzbereich. Diese Transceiver-ICs brauchen einen genauen
Basistakt für Digitalteil und PLL, der im Bereich weniger Megahertz
liegt.
> Die 125°C erscheinen mir als 'Vorgabe'. Im Auto wirds nicht so heiß, im> Motorraum sind 140°C Temperaturfestigkeit angesagt.
Für 140 °C wirst du kaum noch zertifizierte Halbleiter bekommen.
Schon bei 125 °C wird's ja mit vielen anderen Dingen allmählich
knapp, Steckverbinder und so.
Für 140°C gibt es eine Menge. Allerdings eher Nischenprodukte. Diese
Temperatur ist Spielzeug. Im Erdöl-Bereich arbeitet man bei 250°C und
mehr.
Die Kosten sind dann aber exorbitant!! Ist keine Massenware. Da bekommt
man die realen Kosten von Bauelementen wieder zu Gesicht.
Solange der TO nicht genau seine Anwendung beschreibt, werde ich aber
auch keine Zeit mehr opfern.
Jörg Wunsch schrieb:> Abdul K. schrieb:>> Der Quarz wird bei 125°C vermutlich auch noch ticken. Eben nur etwas>> daneben.>> Ja, genau das ist der Punkt.
Wie wäre es damit: Der Quarz wird durch eine Kapazitätsdiode gezogen.
Der uC misst beim Aufwachen mit einem ptc/ntc, diode o.Ä. die aktuelle
Temperatur und zieht den Quarz dann entsprechend einer internen
Lookup-Tabelle.
IdeeIdee schrieb:> Wie wäre es damit: Der Quarz wird durch eine Kapazitätsdiode gezogen.> Der uC misst beim Aufwachen mit einem ptc/ntc, diode o.Ä. die aktuelle> Temperatur und zieht den Quarz dann entsprechend einer internen> Lookup-Tabelle.
Bastellösung. Man müsste jedes Gerät einzeln einmessen.
Für eine Massenlösung dürfte der Kauf eines entsprechenden Quarzes
bei einem Quarzhersteller sinnvoller und preiswerter sein. Das
läuft natürlich auf eine Sonderanfertigung hinaus, aber sowas sind
Quarzhersteller an sich gewohnt.
@Abdul K.
wieso ist die anwendug so interessant??
die problemstellung ist hier doch einen µc+rf für hohe temperaturen zu
bauen...das kann doch für alle möglichen einsätze interessant sein.
Hans schrieb:> Also ich werde daran nichts verdienen....
Dann erzähl' einfach mal, was es soll, wofür es gut ist, welche
Randbedingungen es gibt (die möglichst keine leere Lösungsmenge
mehr verbindlich vorschreiben ;-), dann kann man dir vielleicht
auch helfen.
Solange der Master wach bleiben kann und die Slaves nicht wecken muss
ist es natürlich sinnvoll wen diese sich nur bei eigenem Bedarf wecken.
Ansonsten könnte auch der Master das nächste Wecken der slaves
organisieren in dem er den Wakeuptimer der Slaves per Kommando setzt
bevor er diese schlafen schickt und er sich selbst auch zur Ruhe begibt.
So kann auch die Systemzeit in Intervallen synchronisiert werden wenn
der Slave gerade wach ist. Ein Schlaf-Wach Dutysycle von weniger als
100"/24h sollte so möglich sein ohne allzuviel aufwand an den Gleichlauf
der Timer zu stellen.
Besitzen die die Slaves eigene Uhren welche sie Wecken, so könnten sie
sich mit jedem Telegram synchronisieren und es kann ein Mastertable für
verabredete wachzeiten pemanent aktualiesiert werden. Wichtig ist das
der Gleichlauffehler während der Sleepphase nicht größer wird als das
Wachfenster.
Uhren ausreichender genauigkeit mit passenden Stromverbrauch gibt es.
Schwieriger ist es wenn der Empfänger asynchron geweckt werden soll
Hier könnte ein spezieller Flaschburst wie beim RFID einen unsensieblen
passiven (Detektor)empfänger triggern welcher den Hauptempfänger weckt.
das ist eine Frage der benötigten Reichweite.
Namaste
So und nun zur Temperatur
1. Temperaturkoeffizienten des Quarze ermitteln
2. Temperarverlauf über die Zeit integrieren (Stichproben je minute 2
messungen oder so)
3. Durchschnittlichiche temperatur berechnen
4. Korrekturwert aus pickuptabelle hohlen einsetzen
5. Wecken 20 sekunden vor dem geplanten wake up um die sendung nicht zu
verpassen
Nach der Kommunikation alle Zzähler auf Null setzen und neu starten.
So sollte mit normalen Quartzen die Temperaturdrift zu erschlagen sein
ohne Kalorimeter.
Nach dem Motte kenne ich den Fehler in abhängigkeit von seiner Ursache
kenne ich auch die Position.
So wird zum Beispiel in Gezeitengewässern und nach Magnetkompass ohne
GPS gekoppelt, wenn keine Landmarke vorhanden ist und nur
Magnetkompaskurs und Fahrt durchs Wasser, Zeit und Windgeschwindigkeit
gemessen werden können. Die Fahrt über Grund setzt sich dann aus den
Vectoren (Fahrt durchs Wasser + Magnetkompaskurs + kursabhängiger
Kompassabweichung+ geografischer Magnetkompasabweichung [Karte] ) +
(Strömungungsgeschwindigkeit + Richtung [Gezeitenkarte]) +
(Windriftgeschwindigkeit und Richtung) zusammen.
Das alles passt in einen Tiny ohne weiteres
eine lokuptabelle und ein zwei vektoren genügen wohl
eienr für die vergangene fehlerbehaftete zeit und einer für die
Durchschnittstemeratur während der vergangenen Zeit.
Wie du die energiesparend ermittelst frag bei techem deren Wärmeerfasser
laufen ewig und senden alle 4 min einen Burst
Namaste
Nammaste
Winfried J. schrieb:> 4. Korrekturwert aus pickuptabelle hohlen einsetzen
Wohin einsetzen?
Wenn du den Quarz am Transceiver tunen kannst, mag das gehen ...
für den Tranciver
variante 1
Dden tranciver nicht mit dem quartz takten sondern vom µC
variante 2 CDiode ziehen (mit Korrekturwert PWM füttern Momentanwert)
Variante 3 analog ( Quartz mit CDiode temeraturkompensieren
spannungsteiler aus Standard R-Poti und NTC + CDiode)
alternative Variante
Breitbandempfänger siehe
Beitrag "Re: Konverteraudion"
Winfried J. schrieb:> Dden tranciver nicht mit dem quartz takten sondern vom µC
Und, was hilft das? Kannst du den Takt vom µC denn nachziehen?
Es ist ja was anderes, ob ich bei der Berechnung des Timers einen
Korrekturwert einrechne oder ob ich den kompletten Takt ändern
will.
Außerdem soll es ja "low power/cost/size" sein. :-)
Kommerziell oder nicht, "hohe Stückzahlen", hm?? Machen wir einfach den
Praxistest:
Hans, ich kann dir das entwickeln. Es fällt aus einem anderen Projekt
sozusagen 'ab'. Klar, es muß auf deine Wünsche angepaßt werden. Vor
allem die Sache mit der Temperatur und eventuell Erschütterungen. Kannst
mich ja kontaktieren. Allerdings kostet es ein paar blaue Scheine.
