mätavstånd

[px0]

För mitt slutprojekt på skolan jag har två Microcontrollers (PIC) som kommunicerar trådlöst (RF) med varandra och kör på 3V batterier.Jag vill veta om det är möjligt för en av microcontrollers att veta hur långt den ligger från den andra?

Någon hjälp skulle bli mycket uppskattat.

 

[david90]

u kan skicka ut en RF-signal och mäta det styrka för att bestämma avstånd.

 

[px0]

Hur kunde jag göra det?Skulle metoden att mäta avståndet måste vara mycket tydlig (t.ex. mätningar av .00001), eftersom mikrokontrollers är på ett avstånd på 8 till 20 meter bort från varandra?

 

[throwaway18]

> u kan skicka ut en RF-signal och mäta det styrka för att bestämma avstånd.

Försöker göra detta med signalstyrka kommer att vara mycket fel på grund av multipath mottagning.Kort våglängd frequencys såsom 433MHz eller 2,4 GHz du kan ta emot signalen både direkt och reflekteras från föremål i närheten.De två signalerna kan lägga till eller dra ifrån beroende på fasskillnaden.

Vid låga frequencys allt runt sändaren kommer att påverka signalstyrkan inklusive avstånd från sändaren ovanför marken.

 

[px0]

Vad sägs om en RF-fält mätare eller ultraljud?
Jag tänkte sätta en mottagare på ena sidan och en sändare på den andra, och mäta tiden det tar för ultraljud för att komma från en plats till en annan

 

[Artem]

Använd ultraljudssensorer på 2 sida.Arbetar som följer:
först en micro sänder signal, andra tar emot det och replys tillbaka, först får svara och beräkna fördröjning.Avstånd från försening dividerat ger dig faktiska avståndet du behöver.Men dotn glömt att lägga bearbetning förseningar i andra mikro att ta emot och svar signal.
Andra metoden är att använda RF själv, men jag är inte säker på att du kommer att kunna beräkna fördröjning ordentligt

eller tredje metod för att hitta avståndet till GPS-eller Loran både kodning kanal - som behöver mycket stabil klocka, så glöm det.

 

[yangxh]

ultraljudssensorer, kanske tidsfördröjningen är nyckeln problem.processing förseningar och överlämna tid kan jämföras om avståndet är litet.

 

[Igor_S]

Om du hanterar RF, mätning av reflekterat våg fas (dvs. fördröjning) kan vara mer realistiskt

 

[VVV]

yangxh har en bra idé.Tänk om du kunde sända samtidigt en explosion av ultraljud och en RF-en?RF kommer att erhållas "omedelbart", medan ultraljud kommer att ta ett tag.Så genom att ta skillnaden och med tanke på RF sändningstiden är försumbar, kan du mäta avståndet.

Du behöver bara "lyssna" för första brista av ultraljud, inte reflexer som kan komma senare.

 

[Sceadwian]

Vid dessa avstånd RF avstånd avkänning är praktiskt taget värdelösa, får du ingen lämplig precisering av det, avståndet är alldeles för små.Ultrasonic pinga skulle fungera ganska bra.Beroende på hur snabb din microprocessor är att du kan få en ganska hög grad av precision ur den, centimeter eller inches kanske.Du kan kasta alla "lufthastigheten hastighet" saker rätt ut genom fönstret och kalibrera sensorns på kända avstånd.Enkelt sätta upp sändaren att skicka en puls så stark som möjligt som är så kort som möjligt som kan sitll detekteras.Ju kortare pulsen desto mer likley du kommer att upptäcka ECHO.Kontrollera att signalen inte upprepas så fort att du får harmonisk samverkan om det finns föremål som orsakar eko i närheten.Börja med 8 fot, hitta förseningen värde, flyttar 1 foot away hitta osv förseningen värde.osv.Emot om signalen är tillräckligt kort och dimensioner och objekt i ett rum man vet exakt var faktiskt kan fastställas på grundval av ECHO: s om du verkligen vill studera det.

 

[Artem]

Bara en dum inblick i tillägg till mina tidigare idéer))

vi kan försöka utveckla kumulativa dröjsmål från retransmitting signal i loop på RF.Självklart fördröjning för 1 meter är ungefär 3 nanosec (6 nanosec på två sätt) på RF men repeting sådan vidaresändning sekvenser talrikt och räknar kumulativa dröjsmål vi kan förfina mätningen till en välbehövlig precision nivå.vidaresändning sekvens längd (kod) och hastigheten kommer att påverka mätnoggrannheten.Utveckla fördröjning för ungefär 1000 försöker att ge oss 6 USEC dröjsmål läggas till resultat som är ganska överkomliga att mäta.Naturligtvis stabil klocka kommer att behövas för att ge freq vandra mindre än en del av förseningen som utvecklas för krävs noggrannhet.Även klocka med en sek avvikelse per dag (~ 10 micrsec drift per sek) brukar räcka men genom att öka återutsändning hastighet upp till 100 000 per sekund - som kommer att vara ganska passande.

Rätta mig om jag har fel.

 

[throwaway18]

Om du inte använder en mikrovågsugn anslutning förseningen orsakades av de begränsade Kanalbandbredd en typisk licens undanta TX / RX par kommer att vara i storleksordningen flera hundra mikrosekunder, inte nanosekunder.

 

[Artem]

Vi är inte antar försening som orsakas av övergående processer i kretsar, men bara våg restid
1 / 300 000 000.

Stämmer detta?

 

[ISCOM]

Detta kräver också acureate och skarpa jämförelse av timing.

 

[Artem]

Ja ni båda är rätt.Men jag visste det redan))

Jag håller igång, så finns det en annan dum idé)))

Första enheten genomför tx runnig på frekv f, genomför andra enheten mottagare på samma frekvens som gjorts LNA med utgång till PLL (wihtout upptäckt), och PLL är att vara låst till en fas av f.PLL dividerat med 2 och överlämnas till första enheten.Första enheten genomför f / 2 mottagare med LNA där mottagna signalen förstärks och leds till fas detektor.Andra ingång för fasdetektering är sändaren signal (i första enheten) dividerat med 2.Fas detektor produktionen kommer att stå i direkt proportion till förseningen.Om ingen speciell kodning görs för f Freq (om förseningen överstiger våglängd på f) som ger oss möjlighet att mäta avståndet bara upp till F våglängd.Med att lägga modulering att upptäcka fasdetektering antal avstånd kan ökas, men begränsas till miljö buller och sändare egenskaper mottagare.Denna metod är lämplig för korta sträckor.Till efter 1 minuter:Yttranden Wellcome.

 

[jallem]

Kanske denna bok kan hjälpa till.
Reading förslag: Avsnitt 4-2, Range estimation
genom W. Lindsey och M. Simon, Telecommunication
Systems Engineering.pp.128-170

 

[throwaway18]

Hmm.Försöker göra detta med RF bärare istället för impulser att stöta på några difficultlys
men det kan fungera.Jag anser att förslaget att använda Ultraljud är en bra idé.

Jag är inte säker på om multipath mottagning skulle vara ett problem.
Lägg ihop två sinusoids på samma frekvens men med olika amplituder
och faser och resultatet är en enda SINUSKURVA med en annan amplitud och fas.
Refelected signaler kommer att orsaka synliga fasen mottagaren att vara annorlunda.
Det skulle bero på miljön, ett rum med väggar av metall kan vara det värsta fallet.

Jag tror du behöver fasförskjutning på maximalt avstånd till mindre än en halv period
av RF-signal.Ljushastigheten är aproximatley 1ns per fot.30ft sortiment
betyder min tid är 60ns 1/60nS = 16.666MHz

Den 13.56MHz och 6.78MHz band ISM kan vara lämplig.Du skulle behöva lite front
slut filtrering på mottagarna att hålla ute kortvågsradio sändningar.
Alternativley kanske 100KHz och 50kHz.

Du skulle behöva carefull avskärmning av VCO att förhindra att en liten bit av signalen
läcker ut och hamnar i LNA.Det vore bättre att köra PLL VCO på en annan frekvens på LNA om möjligt.

Radiomottagare använder normalt ett superhetrodyne system eftersom det är mycket svårt
ha massor av vinst på en frekvens utan din amplifer bli en oscillator.
Du vill ha så mycket av vinsten vid sändaren slut som möjligt och lagom vinna
övergripande övervinna värsta fall förlust väg.

Samma problem med styrenheten devider och LNA.

Du måste se till att din transponder sändaren dosn't producera 2. Harmoniska
output.

Jag tror att dela med 2 betyder att det skulle ha ett slumpmässigt 0 eller 180degree skift på måfå.
Du kan förmodligen upptäcka detta och automatiskt korrigera det.

EDIT: Jag glömde det är en rundresa mätning, för 30foot sortiment signalen färdas 60feet så halvera det högsta antalet bärfrekvens.
Senast redigerad av throwaway18 den 25 november, 2005 6:40, edited 1 time in total

 

[Sceadwian]

Sinne du en microprocessor kan prova ultraljudsteknik frekvenser utan att släppa ett beat och fortfarande ha tid att filtrera den lite.Du behöver några ganska avancerad (läs stor) externa kretssystem att bearbeta det inkommande RF-signal ner till en användbar signal från MCU, tala kompensera för fasförskjutning.Med ultraljud fasförskjutningen kan läsas direkt från den inkommande signalen med någon extern kretssystem få några kalibrering paramaters.