PIC16F13145 Mikrodenetleyici ile Ucuz Kablosuz Telemetri

PIC16F13145 mikrodenetleyicisi, yaklaşık bir doların altında fiyatıyla uygun maliyetli kablosuz telemetri uygulamaları için kullanılabilen bir mikrodenetleyicidir. Arduino'dan daha düşük işlem gücüne sahip olmasına rağmen, konfigüre edilebilir mantık blokları (Configurable Logic Blocks - CLB) sayesinde FPGA benzeri içsel mantık yeniden programlanabilirliği sunar. Bu özellik, düşük maliyetle kablosuz veri iletimi için önemli bir avantaj sağlar.

Projenin Temel Çalışma Prensibi

Bu proje, PIC16F13145 Curiosity Nano geliştirme kartı kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Harici herhangi bir radyo frekansı donanımı olmadan, mikrodenetleyici üzerindeki bir pin, anten görevi gören bir tel aracılığıyla dijital veriyi 96 MHz frekansında iletmektedir. Bu iletim, taşıyıcı sinyalin açılıp kapatılması (On-Off Keying - OOK) ve Manchester kodlaması ile yapılır.

Ayrıca Bakınız

Ev Yapımı Elektromanyetik Hızlandırıcı Tasarımı ve Geliştirme Süreci

Ev yapımı elektromanyetik hızlandırıcı projesinde Hall etkisi sensörleri ve N-MOSFET anahtarları kullanılarak mıknatısın dairesel yörüngede hızlandırılması sağlanmıştır. Zamanlama ve yapısal iyileştirmeler performansı artırmaktadır.

Eski Analitik Terazilerde Kuvvet Geri Kazanım Sensörleri ve İç Mekanizma Özellikleri

1980-90'larda geliştirilen eski analitik terazilerde kullanılan kuvvet geri kazanım sensörleri, mekanik hareketi elektromanyetik kuvvetle dengeleyerek yüksek hassasiyetli tartım sağlar. Bu sensörler piezoelektrik strain gauge ve mikrodenetleyicilerle çalışır.

Hava Durumu İstasyonu Projesinde Temiz Kablo Düzeni ve Baskı Devre Kartı Kullanımı

ESP32 C3, DHT11 sensör ve MAX7219 LED matrisi kullanılan hava durumu istasyonunda, kablo düzeni ve baskı devre kartı seçimi projenin başarısını etkiliyor. Lehimleme ve kablo sabitleme detayları önem taşıyor.

Kurtarılmış Parçalarla Programlanabilir Elektronik Yük ve Batarya Test Cihazı Tasarımı ve Özellikleri

Geri dönüştürülmüş elektronik bileşenlerle tasarlanan programlanabilir elektronik yük ve batarya test cihazı, sabit akım deşarjı, ayarlanabilir voltaj kesme ve termal yönetim özellikleriyle maliyet etkin ve işlevsel çözümler sunar.

Arctyx Nano: Açık Kaynaklı, Düşük Maliyetli ve Esnek FPGA Geliştirme Kartı Tasarımı

Arctyx Nano, ICE40-UP5K FPGA ve RP2350A mikrodenetleyici içeren, açık kaynaklı, düşük maliyetli ve esnek bir geliştirme kartıdır. APIO araç zinciriyle projeler kolayca doğrulanıp yüklenebilir.

Diyot Matrisi ile Mikrodenetleyici Tabanlı Klavye Tasarımı ve Entegrasyonu

Diyot matrisi, mikrodenetleyicilerde az sayıda I/O pini kullanarak çok sayıda tuşun kontrolünü sağlar. Raspberry Pi Pico ile entegrasyon ve Charlieplexing yöntemi projelerde fonksiyonel çözümler sunar.

AngstromIO: USB-C Boyutunda Minimalist ATtiny1616 Geliştirme Kartı Tasarımı ve Özellikleri

AngstromIO, ATtiny1616 mikrodenetleyici tabanlı, USB-C boyutunda minimalist bir geliştirme kartıdır. Düşük güç tüketimi, adreslenebilir RGB LED ve UPDI programlama desteği sunar. Küçük projeler için uygundur.

Athena Uçuş Kontrolcüsü: Üçlü STM32 Mikrodenetleyici Mimarisi ve Tasarım Değerlendirmesi

Athena, üç farklı STM32 mikrodenetleyici kullanan özgün bir uçuş kontrolcüsü tasarımı sunuyor. Tasarımda yazılım senkronizasyonu ve yedeklilik konularında tartışmalar mevcut. Tek MCU ve RTOS öneriliyor.

Kodlama Yöntemi

• Taşıyıcı Sinyal Oluşumu: Konfigüre edilebilir mantık, bir pini kare dalga oluşturacak şekilde açıp kapatarak 96 MHz taşıyıcı frekansını üretir. Bu sinyalin harmonikleri sayesinde radyo frekansı yayılımı sağlanır.

• On-Off Keying (OOK): Taşıyıcı sinyal, veri bitlerine göre açılır veya kapatılır.

• Manchester Kodlama: Zamanlama sorunlarına karşı dayanıklılığı artırmak için veri, IEEE Manchester kodlaması ile kodlanır. Bu kodlama, bit değerlerini sinyalin yükselen ve düşen kenarlarıyla temsil eder:

  • Bit 0: Yüksekten düşüğe geçiş (1 sonra 0)

  • Bit 1: Düşükten yükseğe geçiş (0 sonra 1)

• Senkronizasyon: Her veri baytından önce 0b11111111 senkronizasyon dizisi gönderilir. Bu, alıcının zamanlamayı ve fazı senkronize etmesini sağlar.

Hikayesini öğrenmek isteyeceğiniz 10 gizemli ürün

devamını oku

Anten Tasarımı

İdeal olarak, 96 MHz taşıyıcı için anten uzunluğu dalga boyunun çeyreği kadar (yaklaşık 75 cm) olmalıdır. Ancak, kısa mesafeli uygulamalarda anten uzunluğu 8 cm gibi daha kısa tutulabilir. Kısa anten, sinyal gücünü azaltmasına rağmen, istenmeyen frekansların yayılımını da azaltarak paraziti düşürür.

Alıcı ve Veri Çözümleme

Alıcı olarak RTL-SDR kullanılmıştır. Python ile yazılan bir betik (main.py), 512 Hz örnekleme hızında verileri okuyarak dijital 1 ve 0'lara dönüştürür. Bu veriler, PulseView gibi araçlarla analiz edilip OOK ve Manchester kodu çözümlenebilir. Doğrudan Python ile de çözümlenebilir ancak görselleştirme açısından PulseView tercih edilmiştir.

Teknik ve Düzenleyici Notlar

• Güç ve Parazit: İletim gücü düşük tutulmuş (50 nW EIRP altında) ve kısa anten kullanılmıştır. Bu, spektrumda yayılabilecek paraziti azaltır ancak yine de ticari uygulamalarda kullanımı sınırlayabilir.

• Zamanlama ve Eşik Problemleri: İletim %100 güvenilir değildir. Zamanlama sapmaları ve eşik değerlerinin belirlenmesindeki zorluklar, veri kaybına neden olabilir.

• Frekans ve Yasal Durum: 32 MHz ve 96 MHz frekansları lisanssız veya amatör radyo bandı değildir. Ancak düşük güçlü iletimler belirli ülkelerde toleransla karşılanabilir. Ticari ürünlerde FCC ve benzeri düzenleyici sertifikasyon gereklilikleri göz önünde bulundurulmalıdır.

Yazılım ve Geliştirme

• Derleyici: PIC16F13145 için x8c derleyicisi kullanılabilir.

• Kod Değişiklikleri: Bit hızı, zamanlayıcı yüksek/düşük bayt değerleri değiştirilerek ayarlanabilir.

• Kaynak Kod ve Dokümantasyon: Tüm dosyalar ve kullanım talimatları GitHub üzerinde mevcuttur.

Projenin Önemi ve Kullanım Alanları

Konfigüre edilebilir mantık blokları, mikrodenetleyicilere FPGA benzeri esneklik kazandırır. Bu proje, düşük maliyetli kablosuz telemetri için alternatif bir yöntem sunar. Ancak, ticari uygulamalarda parazit ve düzenleyici uyumluluk sorunları nedeniyle dikkatli değerlendirilmelidir. Eğitim ve prototipleme amaçlı kullanımlar için uygun bir örnek teşkil eder.

"Konfigüre edilebilir LUT'lar PIC ve AVR mikrodenetleyicilerinde oldukça ilginçtir, ancak gerçek dünya uygulamalarında henüz yaygın kullanım alanı bulamamıştır."