Low-pass filter voor 433.92Mhz ontvanger

[CurlyMo]

Op dit moment maak ik gebruik van eigen gemaakte code voor het ontvangen van 433.92Mhz codes van KlikAanKlikUit op mijn Raspberry Pi (https://github.com/CurlyMoo/433.92-Raspberry-Pi/). Ook heb ik een aantal ATTiny's waarop ik deze codes ontvang met de NewRemoteSwitch library. In beide gevallen maak ik gebruik van deze modules http://www.ebay.nl/itm/43...ain_0&hash=item3f180ef2c4.

Het probleem van deze ontvanger is dat hij in zijn standaard modus een grote hoeveelheid aan ruis ontvangt. Aangezien ik in beide gevallen gebruik maak van interrupts is het zo dat dit op de Raspberry Pi een grote hoeveelheid aan resources vraagt en in geval van de ATTiny het geheel regelmatig vast laat lopen.

Een oplossing hiervoor zie ik in het gebruik van een low-pass filter. Hier heb ik een beetje mee geëxperimenteerd door gebruik te maken van een 220Ohm weerstand en een 100uF elco. Hiermee krijg ik wel alle data gefilterd als ik via de Raspberry Pi de codes laat verzenden, maar krijg ik geen codes meer ontvangen door de afstandsbedieningen. Alles ruis is dan wel weg. Dit laat zien dat potentieel heeft, maar nog niet goed genoeg werkt.



De echte pulsen duren op zijn minst 200us, en in het ideale geval horen ze 295us te duren. Deze pulsen zijn de spaces, de data pulsen duren altijd langer dan 800us Met een beetje marge kunnen dus alle pulsen onder de 150us afgedaan worden als ruis. Ook als ik alle pulsen kleiner dan 750us afdoe als ruis, lukt het me wel om de codes te ontvangen. Hiermee is er iets meer speling voor de low-pass filter.

Het probleem is nu dus nog het vinden van de juiste waardes. Aangezien ik geen grote hoeveelheid van weerstanden en elco heb, is trial and error niet te doen. Daarnaast weet ik ook niet hoe je zoiets zou kunnen uitrekenen. Graag jullie hulp dus

[Wouter.S]

f= 1/T
Met T de periode in seconden waaronder je wilt wegfilteren, omrekenen naar frequentie en invullen op
http://sim.okawa-denshi.jp/en/CRlowkeisan.htm

Dus stel alles onder de 150µs wegfilteren is f=1/0.000150=6666.7 Hz als cut-off frequentie van je lowpassfilter.

[ Voor 41% gewijzigd door Wouter.S op 09-06-2013 22:29 ]

[CurlyMo]

Jammer genoeg werkt het nog niet goed.

Wat ik nu gedaan heb ik een cut-off frequency gekozen van 7000Hz. Daarmee zou ik theoretisch alles onder de 142us weg moeten filteren. De waardes die daarbij horen zijn 100nF en 220Ohm. Daarna de low-pass filter tussen de ontvanger en mijn Raspberry Pi gezet. Aan de hand van de processor belasting kan ik in ieder geval zien dat de low-pass filter zijn werk doet.

Met low-pass: 2%
Zonder low-pass: 30%

Theoretisch werkt het allemaal. Nu de praktijk. Hier een stukje van de ruis zonder low-pass filter. Voor de leesbaarheid heb ik ze in groepjes van 10 gezet, maar die groepjes zijn verder betekenisloos.

code:

701 88 142 506 243 91 119 78 63 117 308
100 113 28 19 387 12 107 170 26 110 48
352 132 57 35 155 125 504 548 145 20 210
267 115 281 61 130 321 51 72 145

Nu een stukje ruis met low-pass filter:

code:

18 467 627 433 663 17 6 11 5 6
5 5 5 5 5 5 13 865 18 6 5
5 5 5 5 12 6 720 19 32246 945 19
377 1041 427 748 24

Het probleem is alleen dat zodra ik met mijn AB data verzend, hij stopt met het genereren van interrupts maar alle informatie ophoopt. Als ik vervolgens de knop van de AB loslaat, wordt er weer een interrupt gegenereerd:

code:

1254823

Dat is dus niet de bedoeling.

Een stukje code van de AB zonder cut-off ziet er zo uit:

code:

291
2845
290
217
307
1361
287
259
341
1363
293
220
292
1364
290
222
286
1367
292
219
297
1368

Zoals te zien is, zijn deze pulsen altijd groter dan 150, maar toch laat de low-pass filter ze niet door...

Het gaat hier trouwens om een change interrupt.

[ Voor 95% gewijzigd door CurlyMo op 10-06-2013 15:58 ]

[CurlyMo]

Ik heb het geheel eens bekeken met een (geluidskaart) scope en de output is als volgt:

Zonder low-pass filter:


Met low-pass filter:


Zoals te zien lijkt hij de boel te normaliseren. Visueel gezien wordt het nu makkelijker om de codes te ontrafelen maar op een of andere manier wordt deze nieuwe golf niet opgepikt door de interrupt. De golven die hier zien is komt overeen met de binare code van (s = start bit, e = eind bit):

s00000000000000000000000001010001e

Oftewel: KlikAanKlikUit, id: 1, unit: 1, aan

[ Voor 31% gewijzigd door CurlyMo op 10-06-2013 18:10 ]

[Flake]

Kantelpunt (-3dB) bij een RC filter ligt op f=1/(2*pi*R*C), met jouw waarden is dat 7,2Hz met 20dB demping per decade. Lijkt me niet de bedoeling. Elco's hebben gezien hun karakteristiek ook niet veel potentie als filter.

Telecommunicatie was niet mijn beste vak, maar met alleen een lowpass filter kom je er niet, je wil een bandpass hebben met mogelijk wat versterking. Een normale superheterodyne ontvanger hoort al een RF amplifier te hebben met lokale oscillator, een extra filter op de inputstage zou daarmee overbodig moeten worden óf je hebt een slechte ontvanger. Daarnaast zit je in de 433MHz ISM band, da's een vrije ruimte, dus troep in die band doe je niks aan want ieder apparaat mag daar vrij in zenden.

[CurlyMo]

Eerlijk gezegd snap ik weinig van wat je zegt Zoals ik het bekijk kan ik visueel, uit het tweede plaatje (incl. low-pass filter) makkelijk de codes herleiden. Het probleem lijkt mij dus eerder aan de interrupt kant te liggen die niet worden getriggered...

[Flake]

Dus dan heb je een software probleem?

[memphis]

Je doet er verstandig aan om achter je filter (welke niet zo laag hoeft te zijn) een schmitt trigger of een comperator te hangen welke er weer een stevige blokgolf van maakt.

[CurlyMo]

Welke waardes adviseren jullie dan in dit geval? Ik heb vrij weinig verstand van elektronica, voornamelijk van software dus hou het simpel

Toch maar even ingelezen in Schmitt Triggers. Ik ga het daarmee maar eens proberen.

Flake schreef op woensdag 12 juni 2013 @ 10:03:
Dus dan heb je een software probleem?

Dat denk ik omdat naar mijn idee de golven beter worden, maar de interrupt niet meer getriggered wordt. Zie de beschrijving van het "ophopen" in de derde post.

[ Voor 60% gewijzigd door CurlyMo op 12-06-2013 11:31 ]

[Flake]

Schmitt triggers lijken mij de verkeerde oplossing van dit probleem, dit doe je in telecommunicatie nooit als je ontvangstproblemen hebt. Het maakt je data er absoluut niet betrouwbaarder van.

Maar wat je moet begrijpen van RC-filtertjes is dat het zeker niet alles wegfiltert, da's een misverstand. Het kantelpunt ligt per definitie op -3dB demping (factor is 1/sqrt(2) * Uin) en kun je in dit schema berekenen met de formule die ik gaf. 1e orde filters zoals deze dempen 20dB per decade. Dus stel dat je een kantelpunt hebt op 500Hz, dan heb je -3dB demping op 500Hz en op 5000Hz -23dB demping, theoretisch gezien (met ideale componenten). Het is dus niet weg. Weg is het pas als je in het spanningsgebied zit wat als nul is gedefineerd, bij een TTL bus is dit dus als je ruis onder de 0.8V komt. Net boven het kantelpunt komt die data dus nog steeds binnen.

Nou is deze ontvanger superheterodyne volgens die ebay ad, lekker gangbaar. Als je die googled dan zie je op de input stage een RF amplifier. Daar hóórt een filter te zitten, geen lowpass maar bandpass om precies te zijn. Als die antenne keurig resoneert op 433MHz dan hoort die ruis bij een fatsoenlijke RF amplifier al weg te zijn. Als je nu een 1e orde RC filter daarvoor legt (die eigenlijk weinig effectief is an sich) dan beinvloed je wel de karakteristiek van die RF amplifier, dus in termen van engineering hoor je dit eigenlijk niet te doen. Wat je zou moeten doen is die RF amplifier analyseren, maar dat gaat lastig zonder schema. Ik weet niet hoe betrouwbaar jouw audioscope is, als t werkt is het prima, maar eigenlijk zou je die RF amp moeten aanpassen.

Wat je software betreft, zei je nou dat je interrupt on change? Dus je gebruikt een GPIO? Dat zou je eigenlijk niet moeten doen, die data hoort je UART in te gaan, een FIFO te vullen en die hoort een interrupt te genereren waarna je de data kan uitlezen. Maargoed, als je een startbit meet (scope betrouwbaar?) dan zou ook bij een GPIO een interrupt gegenereerd moeten worden, mits je klok hoog genoeg is om die waar te nemen. GPIO's zijn synchroon, UARTs niet.

[CurlyMo]

Flake schreef op woensdag 12 juni 2013 @ 14:11:
Schmitt triggers lijken mij de verkeerde oplossing van dit probleem, dit doe je in telecommunicatie nooit als je ontvangstproblemen hebt. Het maakt je data er absoluut niet betrouwbaarder van.

De ontvangst is prima, alleen zit er veel ruis in het signaal. Daarnaast is de frequency van de ruis aanzienlijk hoger dan de frequency van de pulsen. Zover ik lees dat een Schmitt trigger alle pulsen onder een bepaalde waarde omzet naar "0" en alle pulsen boven een bepaalde waarde omzet naar "1". Dit zou dan toch moeten werken?

[...]
Nou is deze ontvanger superheterodyne volgens die ebay ad, lekker gangbaar. Als je die googled dan zie je op de input stage een RF amplifier. Daar hóórt een filter te zitten, geen lowpass maar bandpass om precies te zijn. Als die antenne keurig resoneert op 433MHz dan hoort die ruis bij een fatsoenlijke RF amplifier al weg te zijn.

Op dit moment gebruik ik nog geen antenne... Dit is dus wel aan te raden?

[...]
Wat je software betreft, zei je nou dat je interrupt on change? Dus je gebruikt een GPIO? Dat zou je eigenlijk niet moeten doen, die data hoort je UART in te gaan, een FIFO te vullen en die hoort een interrupt te genereren waarna je de data kan uitlezen. Maargoed, als je een startbit meet (scope betrouwbaar?) dan zou ook bij een GPIO een interrupt gegenereerd moeten worden, mits je klok hoog genoeg is om die waar te nemen. GPIO's zijn synchroon, UARTs niet.

De code werkt op dit moment al maar trekt zonder filter de FIFO continue vol. Daarom wil ik iets van een filter hebben. Kan ik de ontvanger (om te testen) ook eens gewoon op een RS232 --> USB apparaat hangen om via serieel de data binnen te zien komen?

[memphis]

Bij digitale data waar blokgolfsignalen niet meer helemaal als een blokgolf over komen is het gebruik van een comperator vrij normaal, zeker als je niet weet hoe een ingang van een apparaat hierop reageert.

De basis van zo'n "digitizer" is als dit: http://www.radio-electron...tor/op_amp_comparator.php
Let ook op dat hier de inverterende werking wordt gebruikt gezien veel communicatie met 433 modules geïnverteerd wordt.

Hier omheen kan het nodige gemaakt worden zoals filters en een hysteresis of ook wel schmitt trigger. Dat laatste is misschien niet helemaal ideaal maar het filtert wat laagspanningsrommel rondom het 0-punt uit. (zie verdere voorbeelden op die site)

[Flake]

memphis schreef op woensdag 12 juni 2013 @ 15:06:
Bij digitale data waar blokgolfsignalen niet meer helemaal als een blokgolf over komen is het gebruik van een comperator vrij normaal, zeker als je niet weet hoe een ingang van een apparaat hierop reageert.

Klopt, maar vlak na dat filter is nog geen sprake van een digitaal signaal. Die frequentie ligt nog vele male hoger, na vermenigvuldiging met een lokale oscillator, extra filtering en demodulatie is er al een hoop troep weg en pas daarna is er sprake van een signaal wat digitaal geinterpreteerd kan worden. Zie ook het blokschema van een superheterodyne ontvanger. Dus als je dat na demodulatie doet, prima, zet je die voor de RF amplifier dan maak je de boel alleen maar erger.

memphis schreef op woensdag 12 juni 2013 @ 15:06:
Let ook op dat hier de inverterende werking wordt gebruikt gezien veel communicatie met 433 modules geïnverteerd wordt.

Dat is eerder vanwege het Miller effect.

CurlyMo schreef op woensdag 12 juni 2013 @ 14:24:
Op dit moment gebruik ik nog geen antenne... Dit is dus wel aan te raden?

Dat kan zeker schelen. Ieder draadje kan dienst doen als antenne, maar een "echte" antenne resoneert op een bepaalde frequentie waardoor hij van nature het signaal versterkt. Afhankelijk van de topologie van die RF amplifier, die ik niet kan achterhalen, heb je kans dat die bandpass filter die daarin zit zijn werk beter kan doen. Voor jou is het nu ff jammer dat ik antennes niet heb gevolgd (telecom interesseert mij niet zoveel) maar ik heb wel eens een project gedaan met een bluetooth audio streamer, telecomdocent had met een paperclip getweakt op een halve lambda het bereik bijna verdubbled van dat ding ten opzichte van de originele chipantenne. Nou zit bluetooth op 2.4GHz dus die antennes kunnen redelijk klein, een 433MHz in resonantie zal aanzienlijk groter zijn.

De code werkt op dit moment al maar trekt zonder filter de FIFO continue vol. Daarom wil ik iets van een filter hebben. Kan ik de ontvanger (om te testen) ook eens gewoon op een RS232 --> USB apparaat hangen om via serieel de data binnen te zien komen?

Dan zou ik eerder zeggen dat die ATTiny te licht gekozen is. Met een antenne en wellicht een extra filter ervoor kun je het misschien wel oplossen, maar ik denk wel dat dit systeem erg vatbaar wordt voor interferentie. Conversie naar RS232 kan, maar dan moet je wel een MAX232 er tussen hangen om de spanningsniveau's aan te passen.

[Sissors]

Flake, volgens mij haal je nu wat door elkaar. Het signaal is het signaal na de ontvangstmodule, dus dat is baseband. Dingen als bandpassfilters, mixers, etc, zit allemaal op die ontvangstmodule geintegreerd, ook demodulatie. Die inversie heeft verder dan ook niet te maken met Miller effect.

En dan is het prima om het uitgangssignaal te low-pass filteren en door een schmitt-trigger te gooien.

[ Voor 9% gewijzigd door Sissors op 12-06-2013 18:06 ]

[Flake]

...waar heb jij die filter zitten?

[CurlyMo]

Ik? Tussen de uitgang van de ontvanger en de GPIO.

[Flake]

Damn it misverstandje, ik maar denken dat je ruis op je antenne ingang had zitten en dat je daar je filter had geplaatst. Disregard dan maar wat ik heb gezegd over antennes want daar zit je probleem dus helemaal niet.

Overnieuw. Dus als ik je nu goed begrijp, die antennemodule heb je helemaal niks aan gedaan, die ruis dreunt alleen maar op de output maar de data die eruit komt klopt wel, als die ruis weg zou zijn. Met je audioscope ziet het eruit als een signaal wat je goed kunt interpreteren als dat aan de UART van je Attiny wordt geboden. Dan ga ik nu de black box approach doen, dus die antennemodule ga ik als black box beschouwen waar we niks aan kunnen doen en dat je het maar moet doen met wat hij uitspuugt.

Laat die schmitt trigger maar even voor wat het is. Ik denk dat het zonder ook wel moet lukken. Je hebt kans dat een schmitt trigger het ook wel oplost, maar zo pak ik geen problemen aan door ergens op de gok componenten bij te plaatsen.

Laten we eerst eens kijken naar die meting, want je gebruikt een audioscope. Wat ik zei over het beinvloeden van filters geldt hier namelijk ook, als je niks achter die RC-filter hangt ligt je kantelpunt op f=1/(2*pi*R*C), als ik jouw waardes van 100nF en 220Ohm invul kom ik uit op 7,23Hz en dat lijkt mij veel te laag. Waarom krijg je dan deze meting? Een audio input heeft een ingangsimpendantie van 100K, lijkt mij voldoende, maar een audio input heeft nog een lowpass filter erin zitten op 20KHz vanwege de audio bandbreedte dus ik denk dat jouw meting nu wordt verstoord doordat het filter van die audio input jouw RC-filter beinvloedt. Heb je een opamp liggen? Kun je die eens achter jouw RC-netwerkje zetten als spanningsvolger? Op die manier zal het RC-netwerkje niet worden beinvloed door alles wat achter die opamp komt, dan ben ik heel erg benieuwd wat je dan meet. Kun je dat eens posten?

Volgende vraag, welke RC waarden gebruiken? Dan ga ik eerst eens kijken waar het kantelpunt moet liggen en dan baseer ik mij even op de meting die jij hebt gepost. Volgens Fourier bestaat iedere blok uit sinussen, dus als ik een blok als sinus probeer te zien, dan is dat jouw fundamental die er absoluut niet uit mag. De langste periode heeft de laagste frequentie, als die schaalverdeling klopt kom ik uit op ong 2,5ms. Daar maak ik 5ms van, weet je zeker dat hij niet te laag zit. Kantelpunt zou ik dus zetten op f=1/T=1/(5*10^-3)=200Hz. Hieruit blijkt dat het kantelpunt van jouw eerdere RC netwerk veel te laag ligt.

Kies ik die weerstand op 100Ohm, dan zou C 8nF moeten zijn. Dichtstbijzijnde E6-waarde in de min is 6,8nF, dus dan heb je een kantelpunt op 234Hz. Zeker niet te laag en een hoop hoogfrequente troep moet er dan uit zijn. Je kunt ook een andere weerstand kiezen, maar let wel dat je geen elco pakt want die zijn praktisch ongeschikt als filters, pak dan een foliecap. Keramische caps zijn echter altijd goedkoper.

Dan kun je daarna kijken of het werkt, UART debuggen met je PC is altijd praktisch, kun je op 2 manieren doen, zoals ik eerder zei de MAX232 ertussen en dan met een RS-232 converter, of je pakt een FT232 die rechtstreeks UART naar USB kan interfacen zonder gebruik te maken van RS-232.

Dan ben ik heel erg benieuwd of je er nu uit kan komen.

[CurlyMo]

Flake schreef op donderdag 13 juni 2013 @ 11:35:
Kun je dat eens posten?

Nee, want ik heb hier geen opamps liggen. Nooit mee gewerkt.

Kies ik die weerstand op 100Ohm, dan zou C 8nF moeten zijn. Dichtstbijzijnde E6-waarde in de min is 6,8nF, dus dan heb je een kantelpunt op 234Hz. Zeker niet te laag en een hoop hoogfrequente troep moet er dan uit zijn. Je kunt ook een andere weerstand kiezen, maar let wel dat je geen elco pakt want die zijn praktisch ongeschikt als filters, pak dan een foliecap. Keramische caps zijn echter altijd goedkoper.

Daarnaast heb ik ook niet gek veel weerstanden liggen. Laagste waarde is volgens mij 220Ohm.

Dan kun je daarna kijken of het werkt, UART debuggen met je PC is altijd praktisch, kun je op 2 manieren doen, zoals ik eerder zei de MAX232 ertussen en dan met een RS-232 converter, of je pakt een FT232 die rechtstreeks UART naar USB kan interfacen zonder gebruik te maken van RS-232.

Dan ben ik heel erg benieuwd of je er nu uit kan komen.

....en dat heb ik ook allemaal niet in huis

[Verwijderd]

CurlyMo schreef op donderdag 13 juni 2013 @ 12:38:


Daarnaast heb ik ook niet gek veel weerstanden liggen. Laagste waarde is volgens mij 220Ohm.

Heb je er 2, dan plaats je deze parallel. zo bekom je 110 Ohm.

[CurlyMo]

2x 220Ohm gaat wel lukken, nu nog de 8nF overbruggen. Laagste wat ik op dit moment heb zijn 100nF (http://www.dickbest.nl/in...a=viewProd&productId=3230 ; zo uit mij hoofd).

Als ik in die online tool zoals in de tweede post 200Hz en 100nF invul, dan wordt een weerstand van 8.6kOhm gesuggereerd. Ik heb wel een aantal 10kOhm liggen. Dat zou dan toch ook moeten kunnen.

[Flake]

Met 10k en 100n kom ik uit op 185Hz. Die tool heeft kennelijk ergens nog een extra omrekenfactor om met pwm frequenties te rekenen, ook dutycycle neemt ie mee, kan ik even niet zo 123 uitpluizen hoe die dat berekent. Als ik 5k en 100n pak kom ik uit op 318Hz, zou ik eerder dat doen.

[memphis]

Ik denk dat de duty cycle berekening gewoon de de tijd van de hoog periode en de laag periode bepaalt en daarmee met een duty cycle van 50% weer een frequentie berekent.

[CurlyMo]

Met wat ik had liggen: 5kOhm, 89n

[memphis]

Lijkt er beter uit te zien.

[CurlyMo]

Owja, vergeten te vertellen dat de interrupts nog steeds niet getriggered worden

[Sissors]

Als je continue input waarde op een output zet (via een debug interface, maar je kan desnoods ook op een led outputten als het lang genoeg is om zichtbaar te zijn voor je oog), leest hij dan wel 1/0 uit? Zo ja, dan is je interrupt code fout. Zo nee, dan gok ik zo dat hij bijvoorbeeld verkeerde spanningsniveau heeft.

Je kan ook nog een buffer (schmitt trigger kan) ertussen zetten, en dan na die buffer meten (en kijken of hij dan wel interrupts triggered).

[CurlyMo]

Op dit moment wacht ik op die schmitt triggers. Zodra ik die heb zal ik het testen.

[Flake]

Metingen ogen exact hetzelfde. Als dit wordt aangeboden op een UART en hij triggert niet, dan ligt dat of aan je code of aan je microcontroller. Maargoed, ik zei al dat ik die meting niet helemaal vertrouw vanwege de ingangsfilter van een audio input. Verklaart ook waarom beide metingen hetzelfde ogen terwijl t kantelpunt flink anders ligt. Maar Sissors' suggestie zou ik zeker niet in de wind slaan, dat is wat ik in dit stadium zou doen (iets van een kort stukje code die een output latcht als je een 1 waarneemt oid). Mocht dat niet werken, inderdaad bufferen. Kun je ook fatsoenlijk meten.

/edit: Second thought, metingen ogen niet exact hetzelfde, bij de tweede zie je wel weer dippen in het signaal terugkomen. Maar bij die eerste ligt het kantelpunt veel te laag... wat is de bitrate van die UART verbinding? 9600bps volgens de documentatie, klopt dat? Dan is de lengte van 1 puls dus 1/9600=100us, dat is een factor 10 kleiner dan die 1ms die ik grofweg uit die meting aflees. Als deze beredenering klopt, dan is die voorgestelde kantelpunt van 200Hz nog steeds te laag... lekker verwarrend dit

[ Voor 29% gewijzigd door Flake op 14-06-2013 17:14 ]

[CurlyMo]

Zoals ik aangeef gebruik ik GPIO interrupts. Volgens de kernel module die ik op de Raspberry Pi gebruik...

code:

lirc_rp1: in init_timing_params, freq=38000 pulse=3368, space=3368
lirc_rp1: SET_SEND_CARRIER
lirc_rp1: in init_timing_params, freq=433920 pulse=294, space=295
lirc_rp1: \x016lirc_rp1: freed IRQ 193

...duren de pulsen een meervoud van 295microseconden. In geval van KlikAanKlikUit heb ik kunnen afleiden dat er 4 soorten pulsen zijn:
- Een header van 10*295 = 2950microseconden
- Een '1' van 5*295 = 1475microseconden
- Een '0' van 1*295 = 295microseconden
- Een footer van 38*295 = 11210microseconden

Als je naar de scope kijkt dan is de output geïnverteerd aan wat ik verwerk in mijn code. De header is het tweede dal, de footer is die laatste dal. Qua timings komt dat overeen met wat ik op de Raspberry Pi al had uitgevogeld.

PS. dit is de ruwe uitvoer als ik de ontvanger aan de UART van de Raspberry Pi hang:

code:

wffsL"qsJSr
ay rhK0&P@NN$l
PuTTY3U._
b?_w D]db_(!Aes@So-@V?h9Pw>QC%tB;)
;
PuTTYGp#k~72":k>0 poZ
                     hWr@ a|%PfJDH'-0MA@Y)3
FsxShl

PuTTYaN<2tHY!L<{n
Mu%SYA{ND R~8Ta Da$u#O,*>qAx
    KuD aL/pNT7H C-!" [
                       mTFBpocU@9dDdqF1akU@(wiN! >"31.-I@ B Hgq
 4(a"qp}VoQIF;?
 !2D?}7U}t($   #G(Bo(A
PuTTYPuTTY{szG
}@sw
P<]q f`.*0u6n,#?<\Jl@I}
@XAN@
ojOh    \ws#,S_(@0}] zQ,pAAZ
_OT#<g7Bu9$@!r@c^ ."g@ 1}o7     =r);}
$3[lRV?"+ lKz_04B`=AQ-
hZ@4$GK_(&g"%Z
~>y?
PuTTY
A[wNNhwu!ZGxhEn?A@Z
                   EH   [&mXF95QEB0A,P

Ik zou hierbij niet eens weten waar ik moet beginnen om dit te ontrafelen. Dan liever een interrupt die ik kan omzetten naar pulsen van een bepaalde lengte.

[ Voor 32% gewijzigd door CurlyMo op 14-06-2013 17:43 ]

[Flake]

Als 1 puls 295us duurt, dan zou een reeks van 101010 een frequentie hebben van 3.3kHz. Daar blijft niks meer van over met een kantelpunt op 200Hz want dat ligt een ruime decade hoger. Komt wel aardig in de buurt met die 100us die ik had beredeneerd, maar die tijdschaalverdeling op die scope klopt dus zeker geen zak van. Daar staat dat 1 segment 5ms is, dat kan nooit. Nu ligt je kantelpunt dus nog steeds te laag.

/edit: Meteen ff hand in eigen boezem steken want ook ik maakte een fout zie ik in mijn vorige beredenering, ik ging uit van de laagste frequentie die door moest komen, maar dat moet natuurlijk de hoogste zijn bij lowpass. Bedankt voor de correctie neemt niet weg dat ik door die factor 10 afwijking in de schaalverdeling er nog flink naast had gezeten.

[ Voor 30% gewijzigd door Flake op 14-06-2013 18:18 ]

[LED-Maniak]

Die goedkope ontvangers zit een opamp in die zich automatisch aan het signaal aanpast. Hij zal bij geen ontvangst blijven versterken, resulterend in ruis. Aan de UART hangen heeft overigens geen enkele zin bij KAKU. Je moet daar de pulsduur meten van elke puls. Herken je de header, dan start je met opslaan van pin state(1/0).

Echt heel veel processor tijd hoeft dit niet te kosten. Als ik het mij goed herinner is het de truc om hem aan een input capture pin te hangen waarbij een timer de puls lengte bijhoudt en je na de puls kijkt of het een 1 of een 0 is. Dit schrijf je weg in een int en je wacht weer. Bij een header signaal reset je de int en schrijf je vanaf de nulde bit. Footer signaal binnen? Kijk of je de inhoud van de int herkend, zoja -> processen!

[CurlyMo]

Als je eens hier kijkt: https://github.com/CurlyMoo/433.92-Raspberry-Pi/ dan zie je dat het met de logica en code aan de software kant wel goed zit . In ieder geval wel in de basis zoals je die beschrijft (het blijft mijn eerste C project). Het probleem is dat op dit moment de ruis de FIFO voltrekt waardoor andere ontvangers zoals IR voor mijn AB niet meer doorkomen. Alleen een 433.92Mhz ontvanger aan de RPi trekt hij prima. Het doel is juist om deze zaken te combineren met zo min mogelijk resources.

[LED-Maniak]

Blijf het vreemd vinden dat je interrupts dan zoveel tijd innemen. Ik heb in het verleden op één 16MHz AVR een 64-bit RF 433MHz ontvanger(zelfde principe als kaku maar dan 0, 1 of float en langer), 12 kanaals 8-bit PWM, USB én SPI inter-module communicatie ingebouwd. Dit was dan wel op de rand wat de AVR kan maar een Pi zou daar toch geen probleem mee moeten hebben.. Ik heb ook nooit gebruik gemaakt van een FIFO bij deze protocolletjes, waar gebruik je hem voor(of bedoel je iets anders met een fifo)?

[CurlyMo]

Je kunt hier zien dat de kernel modules een buffer vullen:
https://github.com/ar0n/l...lirc/lirc_rpi.c#L179-L187

Als die buffer vol is, dan krijg je een buffer overrun melding. Verschillende van deze kernel modules gebruiken dezelfde buffer. Als de ene hem helemaal vol trekt dan komt de tweede ook niet meer door. Dat is op dit moment het probleem.

[CurlyMo]

Ondertussen de Schmitt-triggers binnen, maar zo simpel als aansluiten en gaan met die banaan is er niet bij. Hoe nu verder?

[Flake]

Dat dacht ik al. Heb je geen elektro componenten boer waar je een opamp kan scoren? Dan kun je iig beter meten. Voor de rest kantelpunt omhoog en flink.

[CurlyMo]

Als ik goedkoop een opamp via ebay kan scoren is het prima. Ik heb ook nooit met een opamp gewerkt, dus daar zullen jullie me ook mee moeten helpen. Naar waar zal het kantelpunt moeten met welke waardes?

Sorry voor mijn noobness

[Flake]

Geen elektroboer in de buurt? Een standaard opampje kost je hooguit een euro. Pik er eentje die op single supply kan werken (bijvb LM358 is een prima keus) en je kan 'm voeden tussen 0 en 3V3/5V. Schema opzoeken van een spanningsvolger en gaan met die banaan.

Als ik uitga van die baudrate die ik had teruggelezen in de docs, dan is die 9600. Pulsbreedte is dan 100us, een 10101010 reeks lijkt op een sinus met een periode van 200us (fundamental), dus ik zou zeggen minimaal 5kHz, laten we zeggen 7kHz. Pak een weerstand en een (keramische!) cap waarmee je dat kantelpunt haalt volgens f=1/(2*pi*R*C), zijn ook wel calculators voor om je dat makkelijker te maken.

[CurlyMo]

Via ebay 10x LM358 voor 1,15 gekocht. Daarnaast heb ik nog wel een 100nF keramische condensator liggen. Volgens het schema hoort daar een 220Ohm weerstand bij. Die heb ik ook wel. Nu nog even wachten op levering van die opamps.

[Flake]

Kom ik inderdaad rond de 7kHz mee uit. Misschien dat het met dat filtertje al werkt, zo niet, opamp erachter en kijken wat die audioscope zegt

[CurlyMo]

Het probleem is nog steeds niet alleen het filteren. Het probleem is vooral het niet triggeren van de interrupts.

[Flake]

Dan is het even wachten op die opamp, dan is de invloed van het audiofilter iig weg. Als dat resultaat er goed uitziet, dan zul je het echt in de software of de micro zelf moeten zoeken. Ziet het er niet goed uit, dan kunnen we kijken wat de bedoeling is adhv de meetresultaten.

[CurlyMo]

Ik heb inmiddels de opamps binnen en via de volgende site geprobeerd een actieve low-pass filter te maken voor 5kHz en 10kHz: http://www.calculatoredge...onics/sk%20low%20pass.htm.

Het probleem is nu dat hij zich lijkt te gedragen als een high-pass filter, want zodra ik data verzend, stoppen de interrupts met triggeren en buffered hij de signalen. Er zijn wel een aantal goede nieuwtjes:
- De interrupts worden in ieder geval getriggered, maar nog niet op de goede signalen
- De filtering van de opamps is voldoende om niet de FIFOs vol te trekken waardoor ik nu simultaan meerdere interrupts kan gebruiken.

De aansluitingen die ik heb geprobeerd zijn dus als volgt:
10kHz:
- VCC: 5v
- GND: 0v
- 2x 220Ohm (Ra + Rb)
- 1x 100nF (Ca)
- 1x 50nF (Cb)

5kHz:
- VCC: 5v
- GND: 0v
- 2x 220Ohm (Ra + Rb)
- 1x 200nF (Ca)
- 1x 100nF (Cb)

Het werkt allemaal nog niet zoals gewenst, maar het gaat wel de goede kant op denk ik.

Alleen opamps op 10kHz:


Alleen opamps op 5kHz:

[ Voor 20% gewijzigd door CurlyMo op 16-07-2013 18:36 ]

[mad_max234]

Waar komt die storing vandaan? Wellicht komt die vanuit je eigen circuit, en kan je beter de bron aanpakken en isoleren, wellicht heb je grondloop gemaakt die alle digitale noise door je ontvanger heen laat lopen, om maar eerste voorbeeld te noemen wat in me op komt

Hoelang is verbinding tussen ontvanger en de uC?
Hoe ziet je pcb eruit, mocht dat van toepassing zijn?
Hoe heb je alles aangesloten? (schema graag, liefst met alle overige onderdelen erbij)

In principe zou er tussen ontvanger en uC geen storing mogen zitten, low pass filter is helemaal niet gebruikelijk, of je moet onder extreme omstandigheden werken zoals naast(<20 cm) een evsa of zo die op hoge frequentie schakelt.

[ Voor 9% gewijzigd door mad_max234 op 16-07-2013 23:47 ]

[CurlyMo]

Zie eerdere posts, ruis is inherent aan die ontvangers.

[Flake]

Het was niet mijn insteek om met die opamp een actief filter te maken, maar om een buffer te vormen tussen jouw passieve filter en het passieve filter in jouw geluidskaart. Zet je vorige passieve filter eens terug (waar je geen triggers meer kreeg), opamp er tussen als spanningsvolger en maak dan eens een meting?

[CurlyMo]

En de meetresultaten:

Met code:


In rust:


En deze spanningsvolger:


Ik moet wel zeggen dat ik ze een stuk moeilijker te vangen vond. Voor de visuele test ook eens een ledje aangesloten. Deze gaat nu branden kort nadat de code is verzonden. Er zit nog wel iets van een delay in, maar in rust brand hij niet zichtbaar, en bij een code wel.

[ Voor 15% gewijzigd door CurlyMo op 17-07-2013 12:04 ]

[Flake]

Hoppa, dat dacht ik al. Die ingangsfilter van jouw geluidskaart had jouw meting flink verstoord, dit is wat jij nu aanbiedt op jouw attiny en dan vind ik het niet gek dat hij niet triggert.

Ga nu eens spelen met die RC-waarden die je nog hebt liggen en probeer eens die nette blokken die je eerst had gekregen terug te krijgen.

[CurlyMo]

100kOhm + 45nF low-pass filter + opamp spanningsvolger:

---

Update:
Ik heb nu een ander circuit gebruikt als low-pass filter:

R = 10kOhm
C = 100nF
R1 = 1.21kOhm
R2 = 10kOhm

Het resultaat is als volgt:


Als ik hem vervolgens door een schmitt-trigger heen haal ziet het er zo uit:


In schema 2/3 wordt de interrupt wel getriggered maar ontstaat er een soort "golf":

code:

718
12
11
2289
1760
11
7
11
252
1980
12
11
124
2058
12
7
18
2061
12
11
96
2055
enz.

Na deze code door een schmitt-trigger te hebben gehaald wordt hij zo:

code:

761
903
1325
764
1367
735
532
1074
2003
591
584
1026
1998
608
573
1041
1272
822
1323
781
1321
786
1330
775
1338
768
1338
773
2043
588
1384
760
1325
784
474
1514
1577
630
541
1068
1977
629
1361
764
484
1510
836
847
1315
803
2007
621
1369
758
476
1519
1565
639
1353
772
1307
806
1301
796
452
13497

Het opvallende is dat de code voorheen 132 pulsen bevatten, maar nu nog maar 66. Hij pakt nu dus pulsen samen. Is er een verklaring voor het samenrapen van pulsen? Ik heb liever die 132 pulsen aangezien ik hier ook alle protocollen op heb ontwikkeld die gebruikt worden in mijn daemon.

Ik heb in ieder geval het gevoel dat we er bijna zijn

[ Voor 107% gewijzigd door CurlyMo op 17-07-2013 19:14 ]

[CurlyMo]

Het is me gelukt om de low-pass filter absoluut perfect te maken. Hij werkt zowel op de Raspberry Pi als op de Arduino:

Zie decidated topic

Zou iemand zo vriendelijk willen zijn me uit te leggen wat ik nu eigenlijk gemaakt heb. Oftewel, hoe werkt het?

[ Voor 18% gewijzigd door CurlyMo op 04-08-2013 13:08 ]

[Flake]

Dat is een non-inverting amplifier met een versterkingfactor van 2.2 met een kleine filtering in de feedback en een schmitt trigger.

[CurlyMo]

Op verschillende sites al gelezen dat dat het is, maar kun je ook in leek taal uitleggen hoe het werkt?

[memphis]

Als je de condensator bij de opamp weg laat hou je alleen een signaal versterker over waarbij de versterking door de 2 weerstanden bepaald wordt. Daar zit/zat mogelijk ook je probleem van begin aan af omdat je met je soundcard geen niveau's meet.

Met wisselspanningen is de condensator een frequentieafhankelijke weerstand ofwel de versterking wordt aangepast naar de frequentie veroorzaakt door de variabele weerstand van de condensator. Je hebt dus zo een actief filter gemaakt.

[ Voor 6% gewijzigd door memphis op 19-07-2013 11:11 ]

[CurlyMo]

Deze combinatie was eerder nooit in beeld. Het was gewoon een beetje experimenteren

Zou het nog mogelijk zijn om andere weerstanden te gebruiken om dezelfde 2.2x versterking te krijgen, of staan deze ook precies in verhouding met de condensator?

[memphis]

Andere weerstanden zijn prima voor een dezelfde versterking maar inderdaad vormen deze ook samen met de condensator een RC filter. Zomaar veranderen kan dus niet.

Hier je filter:
http://www.physics.unlv.edu/~bill/PHYS483/op_amp_filt.pdf

[Flake]

Mwoah... je kantelpunt zal inderdaad wat verschuiven, maar 15uF is een flinke cap dus die laat sowieso al behoorlijk wat laagfrequent door. Voor je DC-versterking kun je inderdaad iedere twee R's kiezen zolang de factor gelijk blijft. Hogere weerstanden ruizen wel meer dan lagere, maar voor digitale signalen heb je daar geen last van (komt niet eens in de buurt van de ruis waar jij last van had).

Maargoed, ben blij dat je dr nu mee kan werken.

[CurlyMo]

Het punt is een beetje dat de huidige waardes niet zo heel gangbaar zijn. Dus als ik andere waardes kan pakken die beter beschikbaar zijn, dan liever. Hebben jullie daar suggesties voor? Met name de capacitor van 15 á 16uF is lastig.

[BenPi]

Als je de rc tijd constant houdt kun je andere waarden berekenen en testen.
Uitgaande van origineel. 16u x 15k. Komt overeen met een c van 10u en een r van 24k.
Om een versterking te krijgen van 2.2 moet de tweede r dan 24k : 2.2 =11k worden.
Op deze manier kun je met een 10u condensator werken. De waarden zijn niet 100% uitgerekend.
Voor de weerstanden kun natuurlijk een trimpormeter nemen, om zodoende exact in te stellen.
Ben.

[Flake]

CurlyMo schreef op zaterdag 20 juli 2013 @ 19:30:
Het punt is een beetje dat de huidige waardes niet zo heel gangbaar zijn. Dus als ik andere waardes kan pakken die beter beschikbaar zijn, dan liever. Hebben jullie daar suggesties voor? Met name de capacitor van 15 á 16uF is lastig.

Dat argument snap ik niet helemaal. Gangbare waardes voor caps liggen in de E6-reeks en weerstanden in de E12-reeks. 15u, 15k en 6k8 liggen allemaal in die reeksen dus daar is niks ongebruikelijks aan

[CurlyMo]

Owk, ik kon het moeilijk terug vinden

[ Voor 73% gewijzigd door CurlyMo op 21-07-2013 23:38 ]