USB-«свисток» на 2.4Ггц своими руками

Пока первые посылки с нашими модулями едут к своим покупателям, мы подготовили статью, которая поможет им их собрать (если приобретался набор для самостоятельной сборки) или же снять вопросы по схемотехнике (если приобретены модули в сборе). На фото — наш USB-адаптер, который можно приобрести как в виде конструктора, так и полностью собранным и готовым к работе.

Краткий ввод в курс для тех, кто первый раз увидел наш проект

Мы разрабатываем полноценную систему Умного дома. «Первая ласточка» нашей системы — DIY-диммер. Вот его основные характеристики:

• Работа по радиоканалу 2,4Ггц (свой протокол, без лицензионных ограничений, либо реализация ZigBee на базе Atmtel BitCloud)
• Защищенное шифрованием соединение
• Установка без изменения стандартной электропроводки обычной квартиры
• Низкий расход электроэнергии
• Привычный внешний вид выключателей
• Возможность самостоятельного расширения как аппаратного, так и программного функционала
• Открытый исходный код как программной, так и аппаратной части

Если вы хотите включиться в обсуждение особенностей системы, прочитайте пожалуйста все наши предыдущие статьи и комментарии к ним. Скорее всего вопросов после такого ознакомления станет гораздо меньше.

Хотите быть в курсе всех событий проекта? Это совсем не сложно!

Нужно всего лишь подписаться на обновление нашей компании на Хабре и в группе ВКонтакте.

С ВКонтакте вопросов обычно не возникает. Чтобы подписаться на обновления Хабра, нужно перейти на страницу компании и нажать кнопку «Подписаться» в блоке справа.

Схема радиомодуля COOLRF EGLE

Сердце нашего диммера DMMR — радиомодуль COOLRF EGLE на чипе Atmega128RFA1. Схема его включения взята из datasheet, с небольшими изменениями:

1. Не используется часовой кварц, но тем не менее место для его установки на плате предусмотрено;
2. Радио-часть была взята из datasheet производителя согласующего трансформатора (balun — используется рекомендованный Atmel к чипу Atmega128RFA1).

Расстановка компонентов схемы:

верх низ

При проектировании платы предполагалось использовать кварцевый резонатор (Y1) в корпусе 6035, но уже после их изготовления, нам предложили резонатор в другом корпусе 3225 — после некоторых изысканий, мы успешно его инсталлировали, установив корпус под углом (сам резонатор в корпусе установлен по диагонали).

Стоит отметить некоторые элементы согласующей части радио — конденсаторы С3 и С4. Т.к. антенна у нас находится на плате, нам необходимо создать импеданс для нашей несущей частоты (2.4 Ггц) в 50 Ом — это достигается подбором конденсатора С3, расчетно его номинал должен находится в диапазоне от 0.5 до 1.5 pF. Конденсатор С4 является согласующим между трансформатором и микроконтроллером — по рекомендации производителя трансформатора — 22 pF, но как показывает практика других производителей — он не обязателен, а вывод трансформатора заземляют.

Схема USB-обвязки COOLRF EGLE USB

Выбранный нами контроллер имеет хороший запас по flash памяти (128Кб) и производительности, но не имеет аппаратного USB. Мы воспользовались программной реализацией протокола USB — библиотекой VUSB от (obdev). Несомненным плюсом такой реализации являются простая обвязка (по минимуму нужно всего 4 резистора) и хорошо документированная библиотека.

Схема обвязки для нашего радиомодуля:



Элементы на плате располагаются так:

верх низ

К сожалению, при проектировании мы допустили ряд не фатальных и легко устранимых ошибок, которые выявились уже при получении плат:

1. по рекомендации obdev необходимо ставить сглаживающий конденсатор по питанию, из-за ошибки при проектировании, мы его не можем использовать, но на качество работы USB устройства это не влияет;
2. посадочное место стабилизатора (U1) оказалось перевернуто, выход — при установке стабилизатора, необходимо выгнуть его ножки в обратную сторону.

P.S.

Замечательная новость — прибыла наша первая партия чипов Atmega128RFA1. Теперь мы можем удовлетворить ваш интерес, отправляйте ваши заявки на почту, пока наш сайт в разработке.

Мы готовим статьи по программированию нашего железа. В ближайшее время покажем, как работать с радиоэфиром из прошивки микроконтроллера и как работать со «свистком» по USB со стороны компьютера. До новых встреч!