Online seit Februar 2009

 

 


BASTELANLEITUNG 
Temperatur Funk-Übertragung über mehrere Kilometer
mit den Controllern PIC16F628A

Klickt man auf die Fotos, erscheinen diese größer ! Download der Bastelanleitung hier als:
"Temperatur-Funkuebertragung.zip"
Größe ca. 4,5 Mbyte

Fotos und Videos hierzu
(klick hier) !!!!!


Kurzbeschreibung:
Nach dem mein gekauftes Thermometer mit Funk-Außen-Sensor
nur eine Reichweite von ca. 20 Metern im Freifeld erreichte,
habe ich mich entschlossen so etwas für größere Entfernungen
selbst aufzubauen.
Beim handelsüblichen Thermometer waren im Freifeld 
Reichweiten von 100Metern angegeben. 
Diese Angabe stimmt aber nicht !
Von Bekannten und auch in Internet-Forums wurde diese
tatsächliche geringere Reichweite von nur max. 20m bestätigt.

Ein selbst konstruiertes digitales Thermometer
mit einem Temperaturbereich von -50°C bis 125°C 
hatte ich schon aufgebaut. (siehe  "4 Basteleien" )
Es wurde hier der Sensor DS18B20 eingesetzt.
Ein 3-adrige Kabel für den Sensor DS18B20 kann hier eine
maximale Länge von 100-200 Metern haben.
Somit sind Messungen im "Nahbereich" ohne Sender möglich !

Diese Temperatur-Mess-Bastelei habe ich weiterentwickelt,
wo zwei beliebige Funkgeräte zum Senden und Empfangen
angeschlossen werden.
Und außerdem konnte ich die Leiterplatten von
"4 Basteleien" von meiner homepage mit nutzen.

Am TX-Modul wird an die PTT und dem NF-Mikrofon-Eingang
des Funk-Sende-Gerätes angeschlossen.

Mit einem Empfänger am Lautsprecherausgang des RX-Moduls
kann man die empfangene Temperatur anzeigen.

Es ist fast jedes 2m/70cm FM-Amateurfunk-Gerät verwendbar....

Im Gegensatz zum handelsüblichen Funk-Thermometer,
wo nur ein oder zwei kleine AA-Batterien verwendet werden,
wurden hier aber Steckernetzteile eingesetzt. 
220Volt Wechselstrom müssen vorhanden sein.
Zu den Reichweiten :
Die Reichweite richtet sich nach der Ausgangsleistung
des eingesetzten Senders. 
Sie ist etwa genauso, als wenn man 
eine Sprachübertragung tätigt !!!
Mit 10Watt HF sind ca. 10Km erreichbar ......

TX-Modul-Prinzip
------------------------
Beim TX-Modul wird die Temperatur mit dem Sensor
DS18B20 auf  0.1°C  genau gemessen.
Das Ergebnis sind hierbei 16Bits,
welche gewandelt/decodiert werden
und in der Anzeige als Temperatur erscheinen.

Nach der Temp.-Messung werden diese 16 digitalen Bits
genutzt und als Töne zum RX-Modul ausgesendet.

Ein Ton hat eine Länge von immer 250msec.
Ein Bit kann nun Low oder High sein.
Für Low wird der Ton mit 800Hz gesendet.
Bei High hat der Ton eine Frequenz von 1800Hz.
Vor diesen jeweiligen Low/High-Tönen kommt immer
ein "Kennungston" mit 1300Hz.

Soll z.B. das Bit Low gesendet werden,
kommt zuerst der Kennungston mit 1300Hz
(250msec lang) und dann kommt 
der Low-Ton mit 800Hz (250msec lang).

Da es 16 Bits sind für einen Temperaturwert,
müssen 32Töne gesendet werden.
Für die Übertragungsdauer gilt 32Töne * 250msec = 8sec
8sec dauert eine Temperatur-Übertragung.

Damit der Sender nicht ständig sendet und so unnötig
belastet wird, wird in Zeit-Intervallen 
der Temperatur-Wert gesendet.
Die Intervall-Zeiten (1min-21min) sind 
mit DIL-Schaltern einstellbar.
Die LCD-Anzeige kann man beim TX-Modul auch weglassen !

Klickt man auf die Stromlaufpläne, erscheinen diese größer !

RX-Modul-Prinzip

------------------------
Zu Beginn wartet das PIC-Controller-Programm ob
ein Kennungston von 1300Hz kommt.

Wurde dies vom Programm erkannt, wartet es auf 
den Low- oder High-Ton.
Auch hier braucht der Low-Ton (800Hz) oder 
High-Ton (1800Hz) nur 80msec innerhalb einer Zeit
von 250msec lang sein.

Dann merkt sich das Programm 
den Low- oder High-Ton als ein Bit.
Und es geht von vorne los mit warten 
auf Kennungston.


Sind 32Töne (16Bits) empfangen,
werden diese gemerkten Bits als Temperatur-Wert
decodiert und angezeigt.

Wurden z.B. nur 4 Bits empfangen und 
die restlichen Bits fehlen, 
kann die Temperatur nicht decodiert werden.
Der "alte" Temperaturwert bleibt in der Anzeige 
erhalten.
Dennoch wird diese "Fehl-Übertragung" 
als ein Komma in der Anzeige angezeigt. 
(Beispiel: 21,4°C)
Erscheint ein Punkt in der Anzeige wurde 
alles exakt empfangen. (Beispiel: 21.4°C)!

Man kann den Empfänger am RX-Modul auch mit offener Rauschsperre betreiben.
Sicherer ist es mit geschlossener Rauschsperre.

Im Bastel-Anleitungs-Download wird alles exakter beschrieben ....


Zu den Materialkosten für 1stck. Modul :
-LCD-Anzeige         :  15.-€
-Gehäuse                 :  10.-€
-der Rest ca.            :  10.-€
-Geätzte Leiterpl. ca.:  15.-€
---------------------------------
Gesamt                ca.:  50.-€





Zu den Gesetzen :
Im Amateurfunk-Frequenz-Bereich muss
das Sende-Gerät als "Automatische-Station"
angemeldet werden !!!

Und dies genügt nicht nur :
-eigentlich muss das Rufzeichen des Senders bei
  jeder Temperatur-Übertragung als Morse-
  Zeichen mit ausgesendet werden !
  (Dies ist hier nicht verwirklicht! Wäre aber machbar!)

-und dieses Codierungsprinzip der Temperatur
  muss von jedermann decodiert werden können !
  Es muss eine herkömmliche Codierung sein
  und keine erdachte, wie hier von mir !

Die Gesetze verhindern somit eigentlich einen Nachbau im Amateurfunk-Bereich !

Meine Mühe war fast umsonst !!!

Im CB-Funk-Bereich und "Freenet"-ISM-Funk-Bereich dürfte es bei entsprechender Sende-Leistungs-Zulassung gesetzlich gehen !!!
(also ohne das Rufzeichen zu senden und mit meiner eigenen Codierungs-Methode)