RF метки и детектор, Система электронного хронометража Опции

[AHTuKiLLeR]

Появилась необходимость создания электронного хронометража для RC автомоделей.
Цена на новую систему выглядит неподъемной ( http://www.amb-it.ru/content/radio/price.htm )
Самая большая загвоздка состоит в создании меток и самого детектора.

Принцип системы мне видится следующим. На авто цепляются метки, которые непрерывно излучают сигнал на своей собственной частоте. Под финишную черту вкапывается петля(или не петля, еще не до конца понятно), служащая детектором. Когда авто проходит над петлей то происходит детектирование и идентификация метки.

Задачи:
1. Выбор частотного диапазона меток.
Поискал в сети на тему разрешенный частот. Нигде не нашел про частоты 1-1х МГц. Я так понимаю они свободно используются? Если я заблуждаюсь ткните меня носом =)
2. Выбор шага частоты меток
3. Выбор антенны для детектора
4. Схемотехника частотного детектора

При первичной итерации вылезли проблемы выбора мощности передатчика. Область детектирования достаточно небольшая. И необходимо чтобы не было срабатывания при нахождении вне области детектирования. Возможны различные варианты решения. Маломощные метки, направленная антенна-детектор. Но я в этой части не силен. Возможно ли создание направленной антенны с использованием медного провода?
Если использовать маломощные передатчики(получается на уровне мкВт) то тут играет роли и антенна и усилитель в детекторе.
Какие есть бюджетные микросхемы генераторы частоты в области 1-1х МГц. Важен параметр точности генерируемой частоты.

Так же интересует блок детектора. Принципиально он должен состоять из антенны и частотных детекторов меток. Желательно использование медного провода для антенны. Перед детекторами необходим ли полосовой фильтр который будет отсекать ненужные диапазоны?
Чтобы не городить большое количество фильтров частоты подсказали посмотреть в сторону частотного дискриминатора. На какие вариант стоит обратить внимание? Или существует более простой способ решения детектирования частот?
Детектор подсоединить к МК, чтобы он фиксировал прохождение меток в память. Но часть с МК уже не вызывает затруднений в реализации.

В общем достаточно нетривиальная задача, с учетом моих не слишком глубоких познаний в этой области.
Ваши мысли по всему этому?

Требования к комплексу:
- Идентифицировать цели движущиеся со скоростями до 100км/ч.
- Разрешающая способность по времени не хуже 0,01 сек.
- Максимальное срабатывание метки по высоте до 15-20 см
- Размеры идентификационной области от 5 м в длину и до 10 см в ширину
- Количество уникальных меток от 8
- Возможность одновременной идентификации нескольких меток
- Питание меток 6-9 В
- Температурный диапазон от -40 до +60 градусов

[AHTuKiLLeR]

Что считается моментом старта ? Сдвиг с места ? Пересечение стартовой черты ? В любом случае, можно зафиксировать любое событие по локальным часам, и все привязать в момент окончательного считывания информации (если часы идут с достаточной точностью). Все ж относительно...

Старт это момент подачи сигнала судьей, "отмашка". Причем при квалификации у каждого индивидуальная отмашка, а при финальном заезде одна на всех.

Безнадежно. Точность неприемлемо низкая, нужно гораздо лучше, соизмеримо с размером датчика. Никакие направленные антенны не спасут. Или строго магнитная связь, или натуральная оптика.

Зачем ? IMHO, проще сделать активной именно "черту", а на модели - детекторы прохождения этой черты.

А где можно почитать про физику процесса? Чтоб быть в курсе дела

[rx3apf]

Старт это момент подачи сигнала судьей, "отмашка". Причем при квалификации у каждого индивидуальная отмашка, а при финальном заезде одна на всех.

Тогда момент "отмашки" надо занести еще и в тот компьютер, который потом на финише будет обрабатывать данные о прохождении. Общая синхронизация и в этом случае не требуется, она обеспечивается автоматически при считывании.

А где можно почитать про физику процесса? Чтоб быть в курсе дела

Затрудняюсь сказать. Тут экспериментировать нужно. Сделать "черту" (что-то типа пластиковой ленты с вклеенной парой проводов на расстоянии нескольких сантиметров), эту пару проводов замкнуть с одной стороны, с другой померять индуктивность, добавить контурный конденсатор, чтобы получить резонансную частоту где-то сотни kHz, накачать от генератора. Потом экспериментировать с датчиками на машинках - опять же катушка, конденсатор, резонанс, детектор. Курс физики для средней школы, осциллограф, генератор и много терпения... Задачка-то не из самых простых. "На энтузиазме" решаемая, но потрудиться придется. Потом, правда, в случае успеха, может окупиться.

Счет может вестись и на центральном компьютере или контроллере. Машинка сообщает выдачей кода с идентификатором (можно даже с фиксированной одинаковой для всех машинок задержкой на анализ состояния (прохождения экстремума сигнала черты) на борту), что она пересекла черту, стартанула по приходу сигнала ДУ или стукануть на хозяина, что фальстарт, если сигнал включения пришел раньше старта.

Я это и имел в виду. Но счет на машинке - строго обязателен. Поскольку возможны потери пакетов, а на перезапрос уйдет какое-то время. Собственный таймер, отметки по началу движения (опционально), пересечение старта, финиша, опционально промежуточные маркеры (но тут уже придется как-то идентифицировать, модуляцией, вероятно). Используя CC1100, точность передачи маркеров можно сделать в районе единиц-десятков микросекунд, если это нужно. 1 mS - вообще как нефиг делать. Но даже и не факт, что нужен дистанционный съем по радиоканалу, после финиша можно медленно прогнать участников через зону считывания или при индивидуальном осмотре.

Сообщение отредактировал rx3apf - May 20 2010, 13:59

[AHTuKiLLeR]

Затрудняюсь сказать. Тут экспериментировать нужно. Сделать "черту" (что-то типа пластиковой ленты с вклеенной парой проводов на расстоянии нескольких сантиметров), эту пару проводов замкнуть с одной стороны, с другой померять индуктивность, добавить контурный конденсатор, чтобы получить резонансную частоту где-то сотни kHz, накачать от генератора. Потом экспериментировать с датчиками на машинках - опять же катушка, конденсатор, резонанс, детектор. Курс физики для средней школы, осциллограф, генератор и много терпения... Задачка-то не из самых простых. "На энтузиазме" решаемая, но потрудиться придется. Потом, правда, в случае успеха, может окупиться.

Спаисбо. Буду копать в этом направлении

Но даже и не факт, что нужен дистанционный съем по радиоканалу, после финиша можно медленно прогнать участников через зону считывания или при индивидуальном осмотре.

Съем во время конки очень желателен, он позволит владеть актуальной информацией о ходе гонки, а эта инфа нужна для комментаторов.