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Forum: HF, Funk und Felder Einfache Rückmeldung eines Signals auf 1km


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Autor: Daniel R. (taylorbash)
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Servus!

Ich habe ein kleines Projekt vor und habe schon die Grundidee dafür, 
falls Ihr andere Ideen habt wie man es besser realisieren kann, lasst es 
mich gerne wissen :)

Nun zum Projekt:
Ausgangsprojekt ist ein Laser mit dem man auf einer Entfernung von bis 
zu 1km(Entfernung nicht erreicht, aber bisschen Puffer schadet nie :D ) 
eine Fotodiode zum auslösen bringt. Die Verstärkerschaltung dahinter 
gibt es schon alles und funktioniert.
Meine Aufgabe ist nun eine Rückmeldung zu bauen, welche uns 
signalisiert, dass die Fotodiode ausgelöst hat. Ich habe nun an ein 
Funkmodul gedacht. Den Sender bei der Fotodiodenschaltung angebracht und 
den Empfänger bei mir. Am Empfänger will ich dann einen Summer oder 
Piepser anbringen, der piept, sobald die Fotodiode ausschlägt.
Ich habe mich jetzt schon eine Weile über Funkmodule informiert und bin 
bei einem alten Thread auf das XBee-PRO gestoßen, aber das kommt mir 
etwas too much für diese Anwendung vor.
Außerdem was benötige Ich noch außer einem Funkmodul? Brauche ich 
hierfür einen µC und eine Antenne?

Wie man merkt bin Ich leider noch sehr unerfahren und hoffe Ihr könnt 
mir in Leiensprache aushelfen:D

Vielen dank im Vorraus!

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Normale Funkfernsteuerung aus dem RC-Modellbau nehmen. Die hat die 
Reichweite und Schaltkanäle sollten kein Problem sein. Selbst bauen 
würde ich da nichts.

: Bearbeitet durch User
Autor: K. S. (the_yrr)
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Daniel R. schrieb:
> Außerdem was benötige Ich noch außer einem Funkmodul? Brauche ich
> hierfür einen µC und eine Antenne?
Eine Antenne wäre gut. Das ist zwar eine Wissenschaft für sich, aber 
vllt. findest du eine Richtantenne/ Bauanleitung für eine die eurem 
Können/Budget entspricht. Ungerichtet geht auch, braucht aber mehr 
Leistung. Wie viel Leistung steht denn zur verfügung, wie viel Platz für 
eine Antenne wäre vorhanden und in welcher Höhe könntet ihr die 
Positionieren?

Ein µC ist mehr oder weniger Notwendig, besonders wenn die Kommunikation 
zuverlässig ohne Fehler sein soll. Ob der nun extern ist oder im 
Funkmodul integriert macht keinen Unterschied. Wie gut und welche 
Sprache könnt ihr denn Programmieren?

Wie sieht die Strecke zwischen Sender und Empfänger aus (Stichwort 
Fresnelzone, die sollte halbwegs frei sein)? Seid ihr auf ein 
Frequenzband festgelegt? Was darf das ungefähr kosten?

Autor: Daniel R. (taylorbash)
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Ben B. schrieb:
> Normale Funkfernsteuerung aus dem RC-Modellbau nehmen. Die hat die
> Reichweite und Schaltkanäle sollten kein Problem sein. Selbst bauen
> würde ich da nichts.

Wie kann ich mit einer Fernsteuerung ein Signalausschlag detektieren?

Autor: Daniel R. (taylorbash)
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K. S. schrieb:
> Eine Antenne wäre gut. Das ist zwar eine Wissenschaft für sich, aber
> vllt. findest du eine Richtantenne/ Bauanleitung für eine die eurem
> Können/Budget entspricht. Ungerichtet geht auch, braucht aber mehr
> Leistung. Wie viel Leistung steht denn zur verfügung, wie viel Platz für
> eine Antenne wäre vorhanden und in welcher Höhe könntet ihr die
> Positionieren?

Das Problem ist, dass wir uns auf einem Flugplatz befinden und somit nur 
Spannung über Batterien oder Akkus bekommen. Platz für eine Antenne 
haben wir dort natürlich genug.

K. S. schrieb:
> Ein µC ist mehr oder weniger Notwendig, besonders wenn die Kommunikation
> zuverlässig ohne Fehler sein soll. Ob der nun extern ist oder im
> Funkmodul integriert macht keinen Unterschied. Wie gut und welche
> Sprache könnt ihr denn Programmieren?

Einfache Kenntnisse in C, C#, Java und Essembler

K. S. schrieb:
> Wie sieht die Strecke zwischen Sender und Empfänger aus (Stichwort
> Fresnelzone, die sollte halbwegs frei sein)? Seid ihr auf ein
> Frequenzband festgelegt? Was darf das ungefähr kosten?

Wie oben erwähnt auf einem Flugplatz, also freies Feld.
Wir sind nicht auf einem Frequenzband festgelegt und kosten sind auch 
erstmal zweitrangig:)

Autor: Jens M. (schuchkleisser)
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Warum mit Laser hin und mit Funk zurück, anstatt beides mit Funk?

Bei ebay gibt's für kleines Geld fertige Module mit Display, ESP und 
LoRa-Funk, manchmal sogar mit 18650-Akkuhalter noch dazu.
Die lachen über 1km und sind easy in Arduino zu programmieren soweit ich 
weiß.

Autor: Lora (Gast)
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Vielleicht bist du in der Nähe von einem lora Netzwerk?
Mal googeln

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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Du baust nur was, was Deine Photodiode auswertet und z.B. für drei 
Sekunden ein Relais anzieht oder so. Dann hast Du einen universellen 
Schaltausgang, den Du bei einer RC-Fernsteuerung auf einen Schaltkanal 
legen kannst.

Die andere Seite bekommt den RC-Empfänger und ein Schaltmodul an dem 
Kanal (kannst auch einen Servo dranpappen, der irgendwas bewegt oder 
so), das schaltet bspw. eine Lampe ein... fertig. Ohne daß Du Dich um 
die Funkstrecke kümmern musst.

Autor: Daniel R. (taylorbash)
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Jens M. schrieb:
> Warum mit Laser hin und mit Funk zurück, anstatt beides mit Funk?

Der Wie willst du mit einem Funksignal eine Fotodiode auslösen?:D
Das muss so und kann nicht anders gemacht werden:) wie gesagt es geht 
nur um das Rücksignal

Autor: Rübezahl (Gast)
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Bei Conrad gab es mal eine 3-Kanal Sende- und Empfangseinheit auf 433MHz 
(oberhalb von Flugfunk) mit Relaisausgängen! Diese ließe sich Sender- 
und Empfangsseitig mit UHF Yagiantennen aus dem TV-Bereich ausstatten.

Autor: Daniel R. (taylorbash)
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Ben B. schrieb:
> Dann hast Du einen universellen
> Schaltausgang, den Du bei einer RC-Fernsteuerung auf einen Schaltkanal
> legen kannst.

Ah wusste nicht, dass eine RC-Fernsteuerung einen Schaltkanal hat. 
Danke!

Autor: Marek N. (bruderm)
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Ein PMR-Funkgerät (Paar für 20 €) sollte die 1 km locker überbrücken, 
zumal du ja Sichtverbindung hast, sonst würde es ja mit dem Laser nicht 
klappen.

Beitrag #5988894 wurde vom Autor gelöscht.
Autor: Henrik V. (henrik_v)
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Wenn Licht/Laser in eine Richtung funktioniert, warum dann nicht eine 
optische Rückmeldung?
Fette LED ggf mit Optik.
Oder neben die Photozelle einen Retroreflektor je nach Schaltzustand 
auf- oder wegklappen.

Autor: Daniel R. (taylorbash)
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Autor: Alexander H. (brojeckt)
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Warum so kompliziert mit dem Funk?
Wenn die Meldehäufigkeit nicht allzu hoch ist, würde ich da auf 
Altbewährtes zurückgreifen: eine Sirene.
Die Reichweite passt und am Empfänger ist keine zusätzliche 
Energiequelle notwendig.

Autor: Stefan M. (derwisch)
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http://www.fernkontrolle.com

Schau mal dort.
Die haben Equipment, das auch ohne µC geht.

Autor: Daniel R. (taylorbash)
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Henrik V. schrieb:
> Wenn Licht/Laser in eine Richtung funktioniert, warum dann nicht eine
> optische Rückmeldung?
> Fette LED ggf mit Optik.

Ist schon schwer genug den Laser auf die Fotodiode zu richten. Funk ist 
da effizienter.

Henrik V. schrieb:
> Oder neben die Photozelle einen Retroreflektor je nach Schaltzustand
> auf- oder wegklappen.

Handelt sich um einen IR-Laser, den wir aus Sicherheitsgründen auch 
nicht Rückreflektieren wollen

Autor: Stefan M. (derwisch)
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Autor: Marek N. (bruderm)
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Alexander H. schrieb:
> eine Sirene.
> Die Reichweite passt und am Empfänger ist keine zusätzliche
> Energiequelle notwendig.

Nope.
Auf 1 km sind bei falscher Windrichtung selbst Gewehrschüsse nicht 
hörbar.

Autor: Alexander H. (brojeckt)
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Marek N. schrieb:
> Nope.
> Auf 1 km sind bei falscher Windrichtung selbst Gewehrschüsse nicht
> hörbar.

Hörmann gibt bei seiner ECI 1200 bei unverbautem Gebiet rund 75dB in 
1000m Entfernung an. Das sollte noch genug Reserve für den Einfluss von 
Wind beinhalten.

Autor: Falk B. (falk)
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Henrik V. schrieb:
> Wenn Licht/Laser in eine Richtung funktioniert, warum dann nicht eine
> optische Rückmeldung?

Ja eben!

> Fette LED ggf mit Optik.
> Oder neben die Photozelle einen Retroreflektor je nach Schaltzustand
> auf- oder wegklappen.

Oder noch einfacher. Den Laser per Tripelspiegel wieder zurücklenken. 
Dann hat man Sender und Empfänger an einem Ort. Wahrscheinlich soll das 
sowas wie ne Riesenlichtschranke sein.

Autor: Falk B. (falk)
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Daniel R. schrieb:
> Handelt sich um einen IR-Laser, den wir aus Sicherheitsgründen auch
> nicht Rückreflektieren wollen

Warum? Wieviele Megawatt hat der denn? Wenn der im offenen Gelände 
sicher sein soll, kann man den auch gefahrlos zurücklenken. Und für 
2x1km reicht 1mW Ausgangsleistung locker, und das IST sicher 
(Laserklasse M0 oder so).

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Daniel R. schrieb:
> Sendemodul
> 
https://www.conrad.de/de/p/1000-meter-transmitter-modul-sendemodul-reichweite-max-im-freifeld-1000-m-1508027.html
>
> Empfangsmodul
> https://www.conrad.de/de/p/zr2-2-empfaengermodul-5-v-dc-1418307.html
>
> Ist das mit diesen Modulen realisierbar? Und wenn ja brauche Ich einen
> µC dafür?

Das funktioniert nur wenn im Umkreis von mehreren Kilometern keiner auf 
die Idee kommt irgendein Spielzeug mit 433MHz einzuschalten. Es lassen 
sich weder genauen Frequenzen festlegen (es ballert einfach irgendwo bei 
433MHz was raus) noch taugt der Empfänger was (der empfängt alles was 
grob in diesem Frequenzbereich unterwegs ist) und sämtliche 
Fehlerkorrektur und sonstiges was man machen müsste um auch nur 
ansatzweise einen stabilen Link hinzubekommen (oder gar mehrere 
gleichzeitig) obliegt der Software (die Du Dir selber ausdenken mußt und 
die deshalb auch eher suboptimal sein wird).

Wenn schon dann besorg dir irgendwas mit LoRa, da ist wenigstens schon 
bis zur Verbindungsschicht alles erledigt so daß Du es mehr oder weniger 
direkt benutzen kannst und das hat dann auch brauchbare 
Transceiver-Hardware auf der Funkseite und nicht nur so nen billigen 
Geradeausempfänger mit Gleichrichter der von Großvaters 
Mittelwellen-Radio-Baukasten (kurz nach dem Krieg) inspiriert wurde wie 
das Ding aus dem obigen Link.

Autor: Klaus R. (klaus2)
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Sylvesterraketen als Revolvermagazin!

Klaus.

Autor: Wolfgang (Gast)
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Daniel R. schrieb:
> Henrik V. schrieb:
>> Oder neben die Photozelle einen Retroreflektor je nach Schaltzustand
>> auf- oder wegklappen.
>
> Handelt sich um einen IR-Laser, den wir aus Sicherheitsgründen auch
> nicht Rückreflektieren wollen

Was meinst du, welche Bestrahlungsstärke du auf einen Kilometer mit dem 
Laser erreichst. Um eine vernünftige Strahldivergenz hin zu bekommen, 
ist es sowieso ratsam, den Strahl durch eine Aufweitungsoptik zu 
schicken.
Wenn dir der Rückreflex sorgen macht, solltest du dir erst recht 
Gedanken über den direkten Strahl und unbeabsichtigte Reflexe (z.B. beim 
Justieren) machen.

Andere Leute kommunizieren mit einer 3W LED über mehr als 20km ;-)
http://www.modulatedlight.org/optical_comms/optical_index.html

Autor: Jens M. (schuchkleisser)
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Daniel R. schrieb:
> Der Wie willst du mit einem Funksignal eine Fotodiode auslösen?:D
> Das muss so und kann nicht anders gemacht werden:) wie gesagt es geht
> nur um das Rücksignal

Achso ein XY-Problem....

Du kannst natürlich auch das ESP-Lora-Display-Dings nur für eine 
Richtung benutzen...

Wie trifft man eigentlich eine Fotodiode mit einem Laser auf 1km?
Was ist das? Das interessiert mich jetzt dann doch brennend.
Und wie ist das gemacht, das die Fotodiode nicht auf Blitze, Sonne, 
Spiegelungen, Fotoapparate reagiert?

Autor: Bernd K. (prof7bit)
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Jens M. schrieb:
> Und wie ist das gemacht, das die Fotodiode nicht auf Blitze, Sonne,
> Spiegelungen, Fotoapparate reagiert?

Sinnvollerweise (und daher auch üblicherweise) ist der Laser (oder 
sonstige Lichtstrahl) einer Lichtschranke mit irgendeinem Signal 
moduliert welches man am anderen Ende wieder treffsicher detektieren 
kann. So kann man Sonne, Blitze, etc. vom Nutzlicht sicher 
unterscheiden.

: Bearbeitet durch User
Autor: Jens M. (schuchkleisser)
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Ich weiß das.
Die meisten anderen hier auch.
OP ziemlich sicher nicht.

Autor: Daniel R. (taylorbash)
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Danke an alle! Ihr habt mir sehr weiter geholfen!

Autor: Wolfgang (Gast)
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Jens M. schrieb:
> Wie trifft man eigentlich eine Fotodiode mit einem Laser auf 1km?

Stabile Aufbau und Laserstrahl auf die Diode ausrichten, vorzugsweise 
bei Nacht.

Du kannst sicher sein, dass in 1km Entfernung der Laserstrahl die Größe 
der Photodiode deutlich überschreitet - das erleichter die Sache.

Autor: Ben B. (Firma: Funkenflug Industries) (stromkraft)
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> Hörmann gibt bei seiner ECI 1200 bei unverbautem Gebiet
> rund 75dB in 1000m Entfernung an. Das sollte noch genug
> Reserve für den Einfluss von Wind beinhalten.
Das kannste knicken, starker Wind ist lauter als diese 75dB suggerieren.

Keine Ahnung was eine E-57 oder DS-977 schafft, aber die hört man bei 
Sturm schon nach 200..300 Metern schon nicht mehr.

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