Billig 433 MHz mottagare, antenn, jord etc

Övriga diskussioner relaterade till komponenter. Exempelvis radiorör, A/D, kontaktdon eller sensorer.
Peter200
Inlägg: 14
Blev medlem: 30 november 2013, 12:09:39

Billig 433 MHz mottagare, antenn, jord etc

Inlägg av Peter200 »

Hej allihopa. Jag har lite frågor jag inte lyckats googla mig till bra svar på.

Aktuell situation:
Håller som så många andra på att försöka automatisera lite grejer hemma. Jag är mer programmerare än hårdvarukunnig, läste dock el på gymnasiet och har basala kunskaper.

Köpte dessa billiga 433mhz-moduler, som verkar cirkulera under olika namn.
http://www.lawicel-shop.se/prod/433Mhz- ... 29/SWE/SEK

Mitt problem är att räckvidden är katastrofal. Men en enkel tråd som jag försökt få till rätt längd ökar mottagarens räckvidd från 1 cm till ca 2 meter. Detta duger inte. Det verkar som om det blir pulsbreddning bland annat med ökat avstånd, något jag kanske kan kompensera för någon meter eller två.
Har inte lyckats få några färdiga program att funka med min nexa-fjärr. Skrev ett eget som funkar, men räckvidden kass. Väldigt känsligt, om jag laddar programmet i en arduino som matas via raspberry på billig usb-adapter funkar det inte (i nuläget). Störningarna får ett annat utseende. Kollar med ljudkortet i avsaknad av ett riktigt skop.

Hade hoppats kunna ta emot signaler från hela huset.

TL/DR:
Arduino, nya nexa, kass radio-mottagning, förhoppningsvis inte idiot, vad göra?

Frågor:

1)
Vet att en antenn behöver ett jordplan. Vad menas? Nu har ju mottagaren GND, som försörjs från arduinon som matas via usb från datorn. Hjälper det att ansluta skyddsjord till GND, eller får man bara in en massa skräp?

Samma sak om man köper en bättre antenn, räcker det att ansluta skärm till GND, eller är det ett riktigt jordtag som behövs?

2)
Skulle det hjälpa med en till synes bättre radio ex.
http://www.conrad.se/AM-MOTTAGARMODUL-4 ... 64_2401020

3)
Antenn. Vad skall jag ha? Är det bara att lägga ner att ha en ledare fastlödd och köpa något färdigt?


Tack på förhand.
Användarvisningsbild
YD1150
Inlägg: 1973
Blev medlem: 29 oktober 2010, 22:41:10

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av YD1150 »

En tråd som antenn bör vara en kvarts våglängd lång, i ditt fall ca 17cm.

Koaxialkabeln till antennen ansluts med mittledaren till antenningången på mottagaren och
skärmen till GND på kortet, alltihop med så korta ledare som möjligt.
Blanda inte in skyddsjorden här.

Lite info om jordplan: http://en.wikipedia.org/wiki/Ground_plane

Det är möjligt att det finns andra saker som stör mottagaren också, stäng av onödiga apparater först.
Är mottagarmodulen anpassad för den data du skickar in i sändaren?
Ofta vill de ha data utan en likspänningskomponent (DC-komponent), manchester coding är ett exempel.

http://en.wikipedia.org/wiki/Manchester_code

"Finare" sändare/mottagare kan ha RS-232, som en vanlig serieport på (numera gammal) dator.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26622
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av Icecap »

Radiomodulerna är i grunden usla till att börja med. De kör med ASK eller OOK och du kan INTE sända en konstant PÅ eller AV, allt MÅSTE vara pulser.

Som det skrivs i beskrivningen används modulerna ofta med en encoder & decoder, det är kretsar som just sänder pulser och kan känna igen dessa så att man kan synkronisera båda ändorna.

Jag har tidigare jobbat med moduler utan inbyggd styrning, då var jag tvungen att skapa all synkronisering själv och det var ...intressant...

Man ska även ha klart för sig att duty-cycle över 30 bit ska vara ganska nära 50%, kan dock oftast tillåtas variera mellan 30% och 70%. Jag kan skriva spaltmeter om detta, slutresultatet är likaväl: har du inte en hel del erfarenhet med att skapa preamble osv. i radiomoduler är de så fel de kan bli för dig!

Swech har trevliga moduler, priset är högre men å andra sidan fungerar de faktisk! Så till ett högre pris kan du sluta kasta bort pengarna - och det är väl e ganska bra deal eller hur?

Swech's moduler (och andra vettiga) fungerar så att du skickar data på serieporten till modulerna, en viss mängd buffras och när det finns en startanledning skickas de iväg.

Mottagaren tar sedan emot dom, kollar att allt är OK och skickar sedan ut dom på serieporten.

Smidigt och enkelt, fungerar ganska säkert i hela huset om inte det är en många-våningars betong-och-stål byggnad, kostar mer men fungerar faktisk!
Peter200
Inlägg: 14
Blev medlem: 30 november 2013, 12:09:39

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av Peter200 »

Hej. Tack för svaren. Jag har som sagt insett det där med kodningen, då jag lyckas dekoda nexas fjärr. Problemet är som sagt räckvidden. Har provat 17.5 cm och klippt nån millimeter i taget, dock inte sett någon markant förbättring.

Därav funderingarna på om det helt enkelt är så att jag inte kan förvänta mig så mycket bättre men en enkel 0.75mm ledare ditlödd.

Är de latchar och pulstider nexa/home easy använder standardiserade så att mottagare med rs-232 ut kodar av dem korrekt?
Problemet med rs-232 är dock att jag helst har dem orörda på arduinon för debug etc.. Kan väl iof använda vanliga pinnar och skriva egen rs-232/hitta på nätet ..

Det jag vill göra är: Styra och läsa lite nexa-grejer samt utbyta lite 32-bitars datapaket med en arduino i garaget.
Användarvisningsbild
Icecap
Inlägg: 26622
Blev medlem: 10 januari 2005, 14:52:15
Ort: Starup (Haderslev), Danmark

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av Icecap »

"Är de latchar och pulstider nexa/home easy använder standardiserade så att mottagare med rs-232 ut kodar av dem korrekt?"
Nej!

Att du har lyckats dekoda Nexa betyder inte att du förstår systemet eller använder det rätt. Vill du ha den funktion du beskriver kan du få ett fungerande system med modulerna från Swech (eller liknande enheter).
Användarvisningsbild
vfr
EF Sponsor
Inlägg: 3515
Blev medlem: 31 mars 2005, 17:55:45
Ort: Kungsbacka

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av vfr »

Det beror ju lite på exakt hur han vill använda modulerna och det framgår inte helt tvärsäkert. Men ledtråden är väl antydningen till Nexa, och är det just att generera Nexa-sändningar och liknande så är det nog helt ok väg att gå. Då finns inget kladd med dom grejor du säger, Icacap. Det är redan omhändertaget i Nexaprotokollet så följer man bara det, vilket man ju måste om man ska få någon fungerande mottagning, så blir ju allting lika rätt som en "äkta" Nexasändare.

Annars har du naturligtvis helt rätt. Ska man göra en generell radioförbindelse med koll på båda ändarna så blir det mycket enklare som du säger.
Peter200
Inlägg: 14
Blev medlem: 30 november 2013, 12:09:39

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av Peter200 »

Jo, jag ville ju ha alla dörrar öppna, även om nexa-grejen var det initiala jag började med.
Det funkar som sagt bra, men problemet är räckvidden.

Därav min huvudsakliga fråga om t.ex. en mottagare för 169 är bättre än 59, eller om det är i stort sett samma saker. Med bättre menar jag om jag kommer att få bättre mottagning.

Vidare undrade jag som sagt om en enkel ledare som antenn inte helt enkelt ger bättre än 1-2 meters mottagning från en nexa-fjärr, och jag alltså skall köpa en riktig antenn.

Skall dock prova som föreslogs att ta bort alla datorer och annat som kan störa.
E Kafeman
Inlägg: 3573
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av E Kafeman »

En "riktig antenn" är en vetenskap för sej, men 17 cm tråd är helt dugligt som första antenn. Den ska vara så styv att den är fristående i luften, utan något annat än luft i närområdet, för enklast hantering. Det RF-mässiga jordplanets storlek ska vara tillräckligt stort, vilket det förmodligen är då tillkopplade sladdar oavsett, om de är DC-jordade blir en del av RF-jordplanetl.

Även uslaste sändaren bör kunna ge 10-20 meters räckvidd om sändar-antenn och mottagarantenn ser varandra.
Nexa-fjärren resp mottagaren har i princip en hopknycklad 17-cm antenn inbyggd, som fungerar betydligt sämre en en rakt utsträkt tråd antenn, men kan ändå nå 10-20 meter, så din trådantenn bör ge väl så bra förutsättningar. Någon cm hit eller dit på antennlängden är inte väsentligt då billighets sändare/mottagare ändå brister långt mer på andra punkter.

Förmodar att du saknar RF-mässig mätutrustning som lämpar sej för RF-felsökning, men det göra ellementär felsökning ändå.
Använd NEXA-fjärren som sändare och kolla om du kan detektera något i din mottagare på varierande avstånd.
Mha av en dioddetektor kan sändaeffekten jämföras för NEXA sändaren relativt din egen sändare. Det bör ge ungefär samma värden mätt på en meters avstånd.
Dioddetektorn svängs ihop på några minuter mha av en diod en konding eller två och ett motstånd. Vanlig simpel diod duger. I ena änden kopplas en trådantenn samt gärna en lika lång tråd på jordsidan, så att du får en sk dipol-antenn. I andra änden kopplar du in multimetern och mäter DC mV som ett mått på sändarstyrka.
Om någon av TX/RX-länkarna är snedtrimmade eller ligger på fel frekvens behövs det mer kvalificerade instrument för att avgöra och rätta till.
Ett bra mätinstrument att börja med är en spektrumanalysator. Kostar en hundring: http://sdr.osmocom.org/trac/wiki/rtl-sdr
Med denna kan man utläsa sändar-frekvens med hygglig noggranhet och studera graden av modulation, kolla om det finns störningar eller självsvängningar. Det går även avkoda NEXA-signaler och använda för felsökning i mottageren, men kräver lite radio-kunskaper så att man vet vad man mäter.
Alternativet är att köpa färdig lösning typ Telldus-prylarna, där programvara för en mängd fjärrkontrolls-protokoll ingår i mjukvaran.
Användarvisningsbild
PHermansson
EF Sponsor
Inlägg: 4340
Blev medlem: 22 december 2004, 00:46:38
Ort: Särestad Grästorp
Kontakt:

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av PHermansson »

Kafeman: Du antyder att en 17 centimeters kabel fungerar som jordplan i dioddetektorn. Är det något man skulle kunna testa att använda även på en billig RF-modul?
Har samma problem som TS ofta och är nyfiken på smarta lösningar.

Edit: Läste denna nu: http://blog.rot13.org/2013/10/433-mhz-p ... ry-pi.html. Han skriver "Antenna should be 172 mm (1/4 of wavelength), and according to my friend who knows something about this things, it's equally bad to have longer or shorter antenna than that. I added 3 mm more for solder joint and it did improve reception and sending range dramatically. "
Viktigt att man är noga med längden alltså!?
E Kafeman
Inlägg: 3573
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av E Kafeman »

Vad gäller jordplan mha av en tråd är det ju så att när man kopplar en dioddetektor till en antenn, finns inget extra jordplan kommer större delen av antennströmmen använda dioddetektorn och dess kablar som jordplan för antennens returströmmar. Det fungerar säkert i stort sett lika bra ur antennsynpunkt, men det är finns ett annat problem.
Antag att man nu använder detektorn som en handhållen sökprob. Då kommer mätresultatet bli bereonde av hur du håller i proben, då den är en del av antennen (dess jordplan), alternativt fortsätter antennströmmen via mätkablarna. Om mätreultatet påverkas av hur krokigt sladdarna ligger som är kopplade till multimetern blir det svårt att få ut konsekventa resultat. Därför är det som en oerhört simpel metod att lägga till ett jordplan som avleder en del av den antennström som annars blir missvisanda pga av mer okontrollerade sladdar. Det ger bara delvis en förbättring men troligen minska antennströmmarna genom detektorn med mer än 50%. Ännu bättre sätt att minska problemet är att ha någon form av balun som tvingar balans i dipol-delen men då blir det lite mer komplicerat, om man ska bygga detektorn av sådant som redan ligger framme och skräpar på arbetsbänken.
Det behöver heller inte vara en tråd, det går bra med annat hyffsat stort metall-jordplan. Grytlock är utmärkt. Grytlocket är en stor yta relativt tråden, vilket påverkar antenn-impedansen, men felet är bara relativt, då proben används för jämförande mätningar.

+/- 10 mm variation av antennlängden kopplad till billig sändare, och det går inte utläsa något konsekvent vad gäller förändring av räckvidden.

Antennlängden påverkar flera faktorer, men det viktigaste i detta fallet är att antenn behöver viss längd för att vara effektiv samt att antennlängden påverkar dess egen-impedans (vilket är ett komplext värde).
Impedansen är viktig då den måste matcha mottagar/sändar-elektronikens impedans för att inte få för stora förluster.
En trådmonpol har en impedans som kan variera rätt mycket, kanske mellan 30-100 Ohm.
Impedansen in i mottagaren eller ut från sändaren för enklare kretsar varierar i samma storleksordning. Om oturen är framme så att de är maximalt missanpassade kan förlusten vara högst märkbar.
För en bättre radio så så försöker man oftast komma inom 10% från 50 Ohm på elektroniken och samma för antennens impedans.
Större TV-sändare vill man ligga inom 1% eller ännu bättre, då dålig effektivitet skapar onödiga värmeförluster och höga elräkningar.
För fallet med trådantennen kan missanpassningen såledas vara 50% eller mer. Ingen jätteförlust ändock. Om räckvidden vid perfekt impedansmatchning var 10 meter så sjunker räckvidden till kanske 6-7 meter.
Om vi nu gör tråden 10% längre eller kortare så märks det främst på att impedansen ändrar sej ca 10%. Det motsvara ca 5% effektförlust att addera till de övriga kanske procenten som ligger mellan 0-70 % beroende på vilken impedans sändaren/mottagaren har. Vidare kostar felaktig trådlängd att tråden får sämre effektivitet, blir sämre på att omvanla fältstyrkan i luften, ytterligare 5%, dvs 10 % att addera till den refan rätt stora osäkerhetsfaktorn. Eventuellt kan det till och med bli så att antennens avikelse i impedans faktiskt passar bättre ihop med elektroniken impedans, så att det minskar förlusterna med någon %.

Bloggen där någon adderad 3 mm på en 170 mm lång antenn, påverkade systemets effektivitet med mindre än 1 %.
Då räckvidden som bäst ökar med det dubbla för fyrdubblad ökning av effektiviteten så handlar troligen faktiskt ökade räckvidden med något som kan räknas med myrsteg. Om det är dramatisk räckvidds-ökning, tja för myran kanske.

Enkelt test om man har en billig FM-radio med teleskopantenn, en kvarts våglängd är ca 80 cm. Jusstera antennlängden 5 cm fel och avgör om mottagningen blev sämre. Förmodligen går det inte avgöra konsekvent även om man lyssnar på en halvsvag mottagning. Flytta radion 5 cm och med lite otur blev det en högst märkbar försämring av mottagningen.
Slutsatsen är att antennens placering i rummet kan vara viktigare än dess längd.
Användarvisningsbild
PHermansson
EF Sponsor
Inlägg: 4340
Blev medlem: 22 december 2004, 00:46:38
Ort: Särestad Grästorp
Kontakt:

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av PHermansson »

Tack för ett mycket informativt inlägg!
Testade med min digitaltv-dongel och rtl-sdr nu. Lite kul att lyssna på Nexa-sändaren, men inte så användbart. Har du nått bra tips på program att använda för att se signalstyrkan?
E Kafeman
Inlägg: 3573
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av E Kafeman »

Har du otur har du fel chip-uppsättning för att läsa absolutvärden.
Detta pga att man inte hittat något sätt att stänga av AGC och då den lever ett eget liv så tappas absolut referens.
En bra start kan annars vara http://eartoearoak.com/software/rtlsdr-scanner
Vill man jämföra två sändares styrkeförhållande så funkar de flesta av dessa SDR-mjukvarorna.

Vill du göra något mer avancerat med din dongel, så imponerade detta på mej: http://kaira.sgo.fi/2013/09/passive-rad ... erent.html
Tekniken är inte ny men prislappen för radio-utrustningen brukar kosta rätt många nollor mera.
Filmerna är lite gryniga men även rå-data för aktiv radar kan vara väl så grynig, det finns utrymme för mycket experimenterande med filter-algoritmer här. Lägg på lite profil-analys, hastighetsberäkning mm.
Fler donglar eller styrbara antennen och man mappa in på 3D-karta allt från småfåglarna runt huset till ankommande meteoriters troliga nedslagspunkt.
Användarvisningsbild
PHermansson
EF Sponsor
Inlägg: 4340
Blev medlem: 22 december 2004, 00:46:38
Ort: Särestad Grästorp
Kontakt:

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av PHermansson »

Nu vill jag inte stjäla tråden, går tillbaka lite mot ämnet... Tycker det är lite märkligt med dessa konstruktioner. Har problem med att ta emot från Esic-sändare med en Arduino. Har två sändare som togs emot ganska stabilt. Köpte två till som inte kan tas emot. Provade nu en kod från http://netcompsys.wordpress.com/2011/11 ... -humidity/. Med den koden tas signaler emot från en av mina fyra sändare, en som sitter ganska långt bort. En annan sändare ligger intill på bordet vid mottagaren men den ser jag inga spår av.

Frågan är om man ska byta RF-mottagare? Har en CDR03A, verkar vara en enklare konstruktion än QAM-RX4 som används i blogginlägget.
Kan mottagaren störas av Arduinons kristall/klocka? Kanske prova att flytta isär dem en bit?
Peter200
Inlägg: 14
Blev medlem: 30 november 2013, 12:09:39

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av Peter200 »

Oj vilket bra svar, tack E Kafeman. Skall pillra på med dina förslag. Har du något engelskt namn på metoden med dioden, vill läsa på lite. Eller om du kanske har en länk.
E Kafeman
Inlägg: 3573
Blev medlem: 29 april 2012, 18:06:22

Re: Billig 433-mottagare, antenn, jord etc.

Inlägg av E Kafeman »

Engelskans "diode detector" borde ge några träffar. En länk: http://www.rfcafe.com/references/electr ... ectors.htm
Detektorn finns i oändliga varianter med filter, baluner, balanserad, med förstärkande transistorsteg, men länken visar dess enklaste form.
Det är ett enkelt sätt att sortera styrkeordning på sändare men med lämpliga komponentvärden så kan man se AM-moduleringen på ett oscilloscop eller t.o.m plocka in signalen i datorns ljudkort.

Om huvudintresset är att styra NEXA-produkter så kan en variant vara att koppla in sej på NEXA-fjärrens tryckknappar, så slipper man leta efter en radio som passar eller som man är lite vilse i hur man mäter om en radio fungerar på tänkt sätt.
Det är ju inte bara protokoll som det handlar om utan även att den faktiskt ligger på rätt frekvens och använder samma typ av modulation. En radio-sändare som är byggd för FM eller FSK modulation kommer fungera dåligt om den ska sända till AM-mottagare.
Här är faktiskt TV-dongeln högst användbar för att avgöra vilken sändartyp det rör sej om eller avläsa om olika fabrikat av sändare ligger på samma frekvens.

Det finns även färdigskriven kod för styrning av dongeln som avkodare av diverse fjärrkontrollskoder. Det är ett enkelt sätt att ta nästa steg med dongeln från att endast titta på RF-signalens spektrum, att även avkoda utsända signalens innehåll. Länken till vidarelänk tilll dessa programvaror finns också här ovan.
Skriv svar