Посоветуйте элементную базу для простого дешового устройства на 433МГц, Выбираю между CC1110 и Si1010. Опции

[victor022]

Народ!
Только начал въезжать в тематику диапазона 433 МГц появилась куча вопросов, но главный - на чем это делать.
Коротко о устройстве.
Планируется разработать простое и дешёвое в производстве устройство состоящее из передатчика и приемника. Выбран диапазон 433МГц.
Требуется дальность - до 50-70 метров на улице. Передаваться будет минимальное количество информации - по существу только запрос на активацию устройства.
Как на передающем, так и на приемном конце нужны процессоры.
Энергопотребление приемного конца должно быть минимально (питание - небольшая батарейка, желательно на 1 год службы).
Из то, что я нашел, понравились TI CC1110 и SiliconLabs Si1010. Для уменьшения потребления планирую будить приемник один раз в секунду (или около того).
Вопрос: - а что лучше?
Критерии: наличие эвал борда, примеров программирования, доступных программных средств, поддержка производителя. Особенно хочется подчеркнуть необходимость хороших программных средств.
И вообще на них кто-нибудь в РФ что-нибудь делал?
Какие есть главные подводные грабли?
Еще одна вводная. Я имею опыт работы с разными цифровыми дивайсами (Xilinx, Altera, 8051, AVR), но слаб в части радио и всяческого аналога. Подъемная ли для меня эта работа? В том смысле, что осилю ли за 4-5 месяца или там нужно быть крутым радио спецом?
Буду благодарен за любые советы.

Сообщение отредактировал victor022 - Oct 24 2010, 19:53

[=AK=]

Требуется дальность - до 50-70 метров на улице. Передаваться будет минимальное количество информации - по существу только запрос на активацию устройства.
Как на передающем, так и на приемном конце нужны процессоры.
Энергопотребление приемного конца должно быть минимально (питание - небольшая батарейка, желательно на 1 год службы).

У вас, судя по всему, задачка типа Дэш7, вот вы c альянса Дэш7 и начните.

[Alexashka]

У вас, судя по всему, задачка типа Дэш7, вот вы c альянса Дэш7 и начните.

Вещица интересная с какой стороны не посмотри, только вот вопрос, а есть ли рабочие модули на пробу? И сколько будет стоить софт для них? Или Вы предлогаете для начала стать членом альянса))

2 all. А вот интересная инфо от меня. Недавно испытывали радиомодули на СС1110 (чувствит.на прием -90дбм, скорость 250кбит, вых.моща 2Вт, антеннки 5/8 блямбы, GFSK 433МГц). Одно устр-во на балконе 9 этажа кирпичного дома, другое было на земле. расстояние между ними было 3км по GPS. Причем видимость была не совсем прямая,в паре мест она загораживалась лесным массивом -в основном сосны. Уровень RSSI на приеме был -70дбм. Связь отличная, с запасом.
И теже модули, антенны -одна правда четвертушка, но на высоте 1м другая (5/8) на земле - дали по прямой чуть больше 900 м. Дальше сигнал пропадал.
Делайти выводы.

[=AK=]

Вещица интересная с какой стороны не посмотри, только вот вопрос, а есть ли рабочие модули на проб у?И сколько будет стоить софт для них?

Насколько я могу судить, СС430, помимо прочих применений, заточен на Дэш7. А софтинку для этого Тексас в настоящее время наверняка активно клепает.

Недавно испытывали радиомодули на СС1110 (чувствит.на прием -90дбм, скорость 250кбит, вых.моща 2Вт,

Ну, вы бы еще до киловатта выход разогнали
С такой мощой, как у вас, Кренкель с Северного полюса общался с Южным полюсом

[Alexashka]

Насколько я могу судить, СС430, помимо прочих применений, заточен на Дэш7. А софтинку для этого Тексас в настоящее время наверняка активно клепает.

...и пусть весь мир подождет (с)

Ну, вы бы еще до киловатта выход разогнали
С такой мощой, как у вас, Кренкель с Северного полюса общался с Южным полюсом

Во-первых, какая у него была скорость передачи данных? (если так можно выразится). И во-вторых, некорректно сравнивать передачу на КВ и УКВ. Так для общего развития:

Короткие волны отражаются от ионосферы с малыми потерями. Поэтому, путём многократных отражений от ионосферы и поверхности Земли, они могут распространяться на большие расстояния.

и

Радиоволны УКВ-диапазона распространяются практически в пределах прямой видимости, а также, не отражаясь от ионосферы, уходят в космическое пространство. То есть ионосфера для радиоволн УКВ диапазона прозрачна.

Источник: Википедия

[=AK=]

некорректно сравнивать передачу на КВ и УКВ

А почему некорректно-то? Нужто у вас дальность ограничивалась горизонтом, поэтому без отражения дальше никак не получалось? Или, может, при отражении КВ сигнал таинственным образом усиливается?

Так для общего развития: дальность пропорциональна длине волны. Если Кренкель на частоте, скажем, 5 МГц смог связаться на 20 тыс км, то на частоте 500 МГц при прочих равных дальность по прямой уменьшится до 200 км.

Тексас пишет, что 120 дБ бюджет для 433 мГц обеспечивает связь примерно на 2 км. При этом, конечно, подразумевая, что антенны на уровне роста человека, а не на 9-м этаже

[Alexashka]

А почему некорректно-то? Нужто у вас дальность ограничивалась горизонтом, поэтому без отражения дальше никак не получалось? Или, может, при отражении КВ сигнал таинственным образом усиливается?

Так для общего развития: дальность пропорциональна длине волны. Если Кренкель на частоте, скажем, 5 МГц смог связаться на 20 тыс км, то на частоте 500 МГц при прочих равных дальность по прямой уменьшится до 200 км.

Тексас пишет, что 120 дБ бюджет для 433 мГц обеспечивает связь примерно на 2 км. При этом, конечно, подразумевая, что антенны на уровне роста человека, а не на 9-м этаже

с 9го этажа дальность не ограничилась горизонтом, она ограничилась деревьями- собственно у нас все дороги идут через лес.
Объясните физический смысл Вашей фразы "дальность пропорциональна длине волны". Откуда такой вывод? Если не учитывать затухание в атмосфере и потери на дифракцию от земли.
А может у Кренкеля этой проблемы просто не стояло? Тогда да, можно и 20км получить. По крайней мере по симуляции в RFE у меня получилось RSSI на приеме -65дб (в реалии было около -70) на 3км. Если считать ее (симуляцию) адекватной действительности, то можно предположить что по прямой видимости (а не через лес) мы бы действительно получили 20км. По крайней мере RFE говорит что это так.

Ну а последняя фраза мне не попадалась, т.к обычно приводят дальность для свободного пространства. Если не трудно дайте ссылку где это написано.
Однако по опыту расчетов затухания над землей могу сказать только что эта цифра не стоит ровном счетом ничего, если не указана комплексная проницаемость земли, высоты и типы антенн. (Можно и 100метров получить)

[=AK=]

Объясните физический смысл Вашей фразы "дальность пропорциональна длине волны". Откуда такой вывод?

Есть такая формула Фрииса (Friis transmission equation), из которой следует, что дальность связи пропорциональна длине волны, а также корню квадратному излучаемой мощности



P_t - мощность передатчика
P_r - мощность на входе приемника
G_t - усиление передающей антенны
G_r - усиление приемной антенны
R - расстояние
лямбда - длина волны

Если не трудно дайте ссылку где это написано.

http://focus.ti.com/lit/ml/slap127/slap127.pdf

[Alexashka]

Есть такая формула Фрииса (Friis transmission equation), из которой следует, что дальность связи пропорциональна длине волны, а также корню квадратному излучаемой мощности

А своими словами? В чем всетаки физический смысл?
Ладно попробую сам объяснить, пусть ledum меня поправит если не прав
При одном и том же усилении антенны, ее размер пропорционален длине волны, поэтому антенны длинноволнового диапазона соответственно имеют бОльшие размеры и охватывают больший объем. Соответственно они извлекают больше энергии в точке приема. Логично? Но если размер антенны оговорен и не может быть увеличен, то причем тогда тут длина волны? ЕЕ просто не будет в этой формуле.
И об этом Техас скромно умалчивает приводя лищь:
Rule of Thumb:
ƒ 6 dB improvement ~ twice the distance
ƒ Double the frequency ~ half the range

первая фраза вообще относится к космосу, какая тут "real life"!? Так что это просто очередное маркетинговое бла бла бла

Но явно уже должны были быть учтены усиления антенн и потери в кабеле.

Да какие там кабели)) антеннка прикручивается прямо к плате. При этом о ее ДН можно только гадать, я уже не говорю о КПД.
А так Вы правы, мы-то в свое время тоже купились на эту басню (при переходе с 2,4ГГц на 433М) -частота в 6 раз меньше, дальность в 6 раз больше...ну-ну, еслибы все было так просто

[=AK=]

При одном и том же усилении антенны, ее размер пропорционален длине волны, поэтому антенны длинноволнового диапазона соответственно имеют бОльшие размеры и охватывают больший объем. Соответственно они извлекают больше энергии в точке приема. Логично? Но если размер антенны оговорен и не может быть увеличен, то причем тогда тут длина волны?

Че-то я вашей логики никак не пойму. Длина волны "при том" как раз потому, что размер антенны пропорционален длине волны. Если вы делаете четвертьволновой штырь (уж для него-то размер антенны оговорен и равен четверти длины волны), то на 433 МГц он у вас в 5.5 раз больше, чем на 2.4 ГГц, а "охватываемый объем" в 170 раз больше. Вот и получите в 5.5 раз больше дальность.

А если размер антенны много меньше длины волны, то на сей счет почитайте работы Полякова ("Мистика" коротких антенн продолжается" и др). Настраивая укороченнyю антенну в резонанс, вы увеличиваете эффективный объем антенны, поэтому узкополосные укороченные антенны ненамного менее эффективны, чем полноразмерные широкополосные. Но надо озаботиться, чтобы добротность антенного контура росла обратно пропорционально кубу линейных размеров.

Недавно с коллегой "на глазок" сравнивали работу дев. кита SimplisiTI с полноценной внешней антенной 2.4 GHz и самопального макета на 433 МГц с манюсенькой антенной на ПП, сделанной как в аппноте AN904 на TRC105. Размеры антенн вполне сопоставимые были. При более-менее одинаковой Tx моще макет на 433 МГц обеспечивал устойчивую связь в тех закоулках здания, где SimplisiTI безнадежно глох.

первая фраза вообще относится к космосу, какая тут "real life"!?

С чего вы это взяли? Так голословно можно что угодно обругать, да только много ли в том чести, вот вопрос.

[Alexashka]

Че-то я вашей логики никак не пойму. Длина волны "при том" как раз потому, что размер антенны пропорционален длине волны. Если вы делаете четвертьволновой штырь (уж для него-то размер антенны оговорен и равен четверти длины волны), то на 433 МГц он у вас в 5.5 раз больше, чем на 2.4 ГГц, а "охватываемый объем" в 170 раз больше. Вот и получите в 5.5 раз больше дальность.

Ну вот, Вы не внимательно читали мой пост я же написал

если размер антенны оговорен и не может быть увеличен

Взять теже LPDшки- полноразмерные четвертушки или 5/8 не катят изза габаритных ограничений на носимое устройство. Тут можно вспомнить и укороченные антенны и свитые в спираль. А еще можно вспомнить укорочение при наличии диэлектрика вокруг антенны с эпсилон>1.
И тогда чтобы связать размер антенны с напряжением на входе приемника можно вспомнить другую формулу: U=E*l, где l-эффективная (рабочая) длина антенны (мы ведь вроде не рупорные антенны рассматриваем?), а Е=sqrt(90*P)/r. Формула справедлива для поля диполя, где P-излученная мощность в ваттах, r-расстояние в метрах. Для полуволнового вибратора она точно такаяже за исключением множителя при Р, в этом случае он равен 98,3. Как видим, тут нигде нет лямды

А если размер антенны много меньше длины волны, то на сей счет почитайте работы Полякова ("Мистика" коротких антенн продолжается" и др). Настраивая укороченнyю антенну в резонанс, вы увеличиваете эффективный объем антенны, поэтому узкополосные укороченные антенны ненамного менее эффективны, чем полноразмерные широкополосные. Но надо озаботиться, чтобы добротность антенного контура росла обратно пропорционально кубу линейных размеров.

Чтото похожее читал у Григорова "Всё об антеннах". Однако в ней автор провел много экспериментов и пришел к выводу, что малоразмерные антенны (рамочные или магнитные) просто менее подвержены электрическим наводкам, изза чего и выигрывают на приеме в условиях города. Про спиральную компактную антенну (передающую) автор пишет что она создает напряженность поля такуюже как втрое большая укороченная, но никакого теоретического объяснения этому не дается.
Если говорить про резонансные антенны, то чтото аналогичное можно вспомнить и в мистике о сверхвысокой чувствительности регенеративных приемников, которую наблюдали еще на заре эры радиоприема. Это мое имхо, но помоему тут имеет место просто резонанс в приемном контуре, т.е накопление энергии радиосигнала с течением времени, а никак не "извлечение" энергии из большего объема пространства
Совсем уже оффтоп: я много перечитал модных сейчас статей на тему извлечения энергии из вакуума, там тоже везде фигурирует слово резонанс. И говорят даже есть действующие установки, которые "вырабатывают" энергию из эфира, но авторы настолько озабочены сохранением своего благополучия которое они им дают, а также опасаясь мести со стороны энергетических компаний, не хотят раскрывать секрета их работы)).

Недавно с коллегой "на глазок" сравнивали работу дев. кита SimplisiTI с полноценной внешней антенной 2.4 GHz и самопального макета на 433 МГц с манюсенькой антенной на ПП, сделанной как в аппноте AN904 на TRC105. Размеры антенн вполне сопоставимые были. При более-менее одинаковой Tx моще макет на 433 МГц обеспечивал устойчивую связь в тех закоулках здания, где SimplisiTI безнадежно глох.

Я Вам больше скажу, я сам пару лет назад проводил такие исследования в здании института где я работаю. И даже отчет делал с картинками и графиками. Но помоему Вы упорно не хотите видеть здесь проблему многолучевости/дифракции, а также того, что 2,4 очень сильно поглощаются железобетоном. И то что 433МГц уже начинает неплохо огибать препятствия размером с человека Подумайте над этим.

С чего вы это взяли? Так голословно можно что угодно обругать, да только много ли в том чести, вот вопрос.

Да всего лишь опыт применения этих "супер-пупер" новейших технологий. Видимо Вы еще мало экспериментировали с чудо модулями типа Zigbee или Вы оптимист по жизни). И липовых презенташек недовелось писать, очень Вам завидую, но чтобы выбить деньжат под "новье" часто приходится писать такие вот "розовые" презенташки со "сладкими" обещаниями.

ЗЫ. Однако, тема уже зашла в глубокий офф, так что если есть желание продолжить дисскус, предлогаю перейти в мою тему Радиолинк на 10км

[xMx]

И тогда чтобы связать размер антенны с напряжением на входе приемника можно вспомнить другую формулу: U=E*l, где l-эффективная (рабочая) длина антенны (мы ведь вроде не рупорные антенны рассматриваем?), а Е=sqrt(90*P)/r. Формула справедлива для поля диполя, где P-излученная мощность в ваттах, r-расстояние в метрах. Для полуволнового вибратора она точно такаяже за исключением множителя при Р, в этом случае он равен 98,3. Как видим, тут нигде нет лямды

Оффтоп, последнее сообщение. В приват писать не могу- видимо пока что не имею права. Уточним Е=sqrt(60*P*D), а D (КНД) зависит от длины волны. "Ur=E*l, где l-эффективная (рабочая) длина антенны", иногда вводят вектор l- эффективная векторная длина(высота) антенны. Она также... содержит внутри себя длину волны, а также геометрический размер антенны. В случае малых размеров диполя lambda дествительно пропадает. Мощность в согласованной P нагрузке пропорциональна U^2/(4*Rr). Причем величина Rr- сопротивление излучения - также зависит от длины волны, а именно пропорциональна (l/lambda)^2 в итоге. В общем.. немного помучавшись для связи двух диполей..также можно получить формулу Фрииса
ЗЫ: теперь я могу писать в ПМ.. о счастье...

Сообщение отредактировал xMx - Jan 6 2011, 15:25