Программа Сервисный Центр
0

Сканер радиодиапазона 2.4 ГГц (Wi-Fi+ISM). Часть 1 - Описание и принципиальная схема


Geoff Graham Задумывались ли вы над тем, что происходит в радиочастотном диапазоне 2.4 ГГц, в котором работают Wi-Fi и ISM устройства. На какой канал лучше настроить свой беспроводной маршрутизатор? Почему вы получаете такие низкие качественные показатели своей беспроводной сети? Соседские беспроводные устройства работают на той же частоте? Просканировать Wi-Fi и ISM диапазон поможет описываемое устройство, кроме того, оно представит информацию в виде диаграмм, по которым вы сможете оценить уровень сигнала на каждой частоте диапазона. Сканер подключается к компьютеру (ноутбуку) по интерфейсу USB 2.0, на котором установлено специальное программное обеспечение, с помощью которого можно построить спектр или сохранить данные для дальнейшей обработки. В устройстве используются два основных электронных компонента: радиомодуль компании Cypress и PIC микроконтроллер от компании Microchip.
Сканер радиодиапазона 2.4 ГГц (Wi-Fi+ISM). Часть 1 - Описание и принципиальная схема
ISM диапазон 2.4 ГГц ISM (Industrial, Scientific and Medical band) – диапазон частот для промышленной, научной и медицинской аппаратуры. Частотный диапазон ISM 2.4 ГГц (2.4…2.4835 ГГц) обеспечивает полосу пропускания 83.5 МГц. В этом диапазоне действуют микроволновые печи, беспроводные телефоны некоторых типов, Bluetooth устройства, беспроводные клавиатуры, игрушки, а также версии беспроводных локальных сетей от IEEE, которые формально обозначаются как 802.11 b/g/n. Чтобы не создавать помех другим пользователям, устройства должны быть относительно маломощными, и их действие ограничивается небольшими расстояниями. Работа в диапазонах ISM не требует лицензирования. Поскольку вы не можете наблюдать, что происходит в этом диапазоне, вы не можете объяснить странное поведение вашего беспроводного устройства. К примеру, беспроводная клавиатура начинает пропускать символы. А происходить это может из-за того, что кто-то по близости пользуется беспроводным телефоном. Больше всего страдают Wi-Fi сети. Они требуют широкой полосы пропускания, постоянно передают данные и чувствительны к помехам. Вот почему, не всегда удается наладить беспроводные сети с приличным рабочим расстоянием и приходится отказаться от их использования. Сканер предоставит визуальные данные, характеризующие активность во всем диапазоне, и подскажет наилучшие частоты для использования. При использовании сканера совместно с ноутбуком вы можете определить виновника «засорения» эфира. Как работает сканер Функциональная схема сканера исключительно проста (Рисунок 1).
 
Сканер радиодиапазона 2.4 ГГц (Wi-Fi+ISM). Часть 1 - Описание и принципиальная схема
Рисунок 1. Функциональная схема сканера.
Радиомодуль – это компактная плата на базе системы-на-кристалле CYWUSB6935, представляющая собой приемопередатчик диапазона 2.4 ГГц с низким энергопотреблением (Рисунок 2). Управляется модуль микроконтроллером по интерфейсу SPI. Управление чипом означает запись данных в определенные регистры для установки различных параметров (например, рабочей частоты) и чтение данных из регистров. Чип специально разработан для работы в диапазоне 2.4 ГГц, и поддерживает режим прослушивания частот, которые уже используются другими устройствами. Эта возможность позволяет микроконтроллеру перед передачей выбрать свободную частоту.
Сканер радиодиапазона 2.4 ГГц (Wi-Fi+ISM). Часть 1 - Описание и принципиальная схема
Рисунок 2. Радиомодуль на базе системы-на-кристалле CYWUSB6935.
Радиомодуль выдает уровень сигнала как число от 0 до 30. «0» означает отсутствие сигнала. Мы используем эту возможность в нашем проекте – микроконтроллер передает модулю значение частоты и команду измерения уровня сигнала на этой частоте. Затем, после выполнения запроса, микроконтроллер указывает переход на следующую частоту. И так операции повторяются, пока не будет пройден весь ISM диапазон. Как вы заметили, мы не используем функции передачи/приема данных, которые в практических приложениях являются основными. В нашем проекте мы используем микроконтроллер PIC18F2550 со встроенным интерфейсом USB 2.0. Микроконтроллер устанавливает радиомодуль на частоту, получает от него данные об уровне сигнала, сохраняет их во внутренней памяти и устанавливает следующую частоту. После прохождения всего ISM диапазона 2.4 ГГц микроконтроллер отправляет данные в компьютер, где пользовательская программа отображает результирующий спектр. Принципиальная схема
'Сканер
Рисунок 3. Принципиальная схема сканера.
Принципиальная схема сканера изображена на Рисунке 3. Поскольку микроконтроллер интегрирует в себе все необходимое для USB, в том числе стабилизатор напряжения 3.3 В, буфер памяти и приемопередатчик, все что нужно сделать нам – это подключить USB кабель к выводам 15 и 16 микроконтроллера и конденсатор к выводу 14 для фильтрации напряжения 3.3 В от встроенного стабилизатора. Тактирование микроконтроллера осуществляется от кварцевого резонатора 20 МГц с двумя нагрузочными конденсаторами 15 пФ. Внутренний делитель микроконтроллера делит тактовую частоту на 5, чтобы получить значение частоты 4 МГц, которая будет использоваться для синхронизации системы ФАПЧ, работающей на частоте 48 МГц. Это основная тактовая частота, на которой работают USB интерфейс и ядро. Разъем внутрисхемного программирования позволяет перепрограммировать микроконтроллер без извлечения из устройства, и его можно не устанавливать. Резистор номиналом 10 кОм, подключенный к выводу 1 микроконтроллера, подтягивает вывод MCLR (сброс) к высокому уровню. Питание сканер получает от интерфейса USB, т.к. схема потребляет незначительный ток. Для питания радиомодуля необходимо напряжение от 2.7 до 3.6 В. Напряжение порядка 3.0 В мы можем получить от шины 5 В, включив последовательно 3 диода типа IN4001 (на каждом диоде падение напряжения около 0.7 В). Это, конечно же, самый простой и дешевый, но вполне надежный способ. CYWUSB6935 имеет на входах защитные диоды. Это означает, что для управления можно использовать 5-вольтовые логические сигналы микроконтроллера, включив последовательные резисторы для ограничения тока. Мы выбрали резисторы с сопротивлением 3.3 кОм. Часть 2 - Программное обеспечение
На английском языке: 2.4GHz WiFi & ISM Band Scanner. Part 1 - Description and Schematic

 
 
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
 
Обратная связь

Наши партнеры

 

Опросы

Есть ли справедливость в жизни?
Конечно есть, уверен!
Вроде как должна быть, но...
Затрудняюсь ответить...
Какая справедливость? О чем Вы?
Эх.., нет правды на свете!

 

Облако тегов

Требуется для просмотраFlash Player 9 или выше.

Показать все теги
 

Календарь публикаций

«    Декабрь 2016    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
 
 

Архив новостей

Декабрь 2016 (15)
Ноябрь 2016 (42)
Октябрь 2016 (34)
Сентябрь 2016 (38)
Август 2016 (34)
Июль 2016 (36)
 
Наверх Сервисные мануалы Даташиты Ремонт LCD, ЖК телевизоров LG Samsung Скрипт программы "Сервисный центр"