原理圖
工作原理:硬件
接收器由兩個(gè)獨(dú)立的電路組成:
天線(xiàn)本身
電機(jī)控制器是連接到USB串行轉(zhuǎn)換器的PIC16F1825,它接收來(lái)自所連接計(jì)算機(jī)的命令。 PC發(fā)送的命令指示微控制器將電機(jī)伺服設(shè)置為特定角度,由于伺服連接到天線(xiàn),天線(xiàn)將指向新角度。
天線(xiàn)的ESP8266 ESP-01模塊連接到Wi-Fi天線(xiàn),可提高接收器的靈敏度。然而,這個(gè)天線(xiàn)是方向性的,這意味著如果天線(xiàn)沒(méi)有直接指向信號(hào)源,信號(hào)處于最弱的值,如果天線(xiàn)直接指向信號(hào)源,則信號(hào)處于最強(qiáng)值。
工作原理:軟件
電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使用非常簡(jiǎn)單的UART命令結(jié)構(gòu)。數(shù)字串由連接的計(jì)算機(jī)發(fā)送并轉(zhuǎn)換為數(shù)值,指示伺服應(yīng)指向的角度。伺服系統(tǒng)通過(guò)PWM信號(hào)的占空比進(jìn)行控制,因此輸入角度被轉(zhuǎn)換為占空比,用于調(diào)節(jié)伺服的輸出PWM信號(hào)。
連接兩個(gè)天線(xiàn)的計(jì)算機(jī)電機(jī)控制器是用Python編程的,因?yàn)樗试S使用各種各樣的計(jì)算機(jī),包括PC,OS X,Linux,甚至是Raspberry Pi,它們可以使這個(gè)項(xiàng)目變得便攜。
Python腳本首先打開(kāi)兩個(gè)串口(一個(gè)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器,另一個(gè)用于ESP-01模塊),然后配置ESP-01模塊。配置完成后,程序首先命令ESP-01掃描Wi-Fi網(wǎng)絡(luò),找到我們的探測(cè)器網(wǎng)絡(luò),然后讀取信號(hào)功率。該讀數(shù)被傳遞給用于存儲(chǔ)最高記錄信號(hào)強(qiáng)度的變量,然后程序運(yùn)行for循環(huán)。這個(gè)for循環(huán)運(yùn)行20次迭代,并且在每次迭代時(shí),天線(xiàn)稍微移動(dòng),并且獲取新的信號(hào)讀數(shù)。
當(dāng)這個(gè)讀數(shù)完成時(shí),程序然后將天線(xiàn)指向角度給出了最高的讀數(shù)。
構(gòu)造
該項(xiàng)目中的電路可以使用大多數(shù)技術(shù)構(gòu)建,包括條形板,矩陣板,面包板和定制PCB。對(duì)于伺服控制器,我使用了定制PCB,但天線(xiàn)系統(tǒng)使用跳線(xiàn)將ESP-01直接連接到USB串行轉(zhuǎn)換器。
完整的接收器
伺服控制器板
天線(xiàn)是一個(gè)定向天線(xiàn),由連接到伺服的舊錫制成,內(nèi)部有一小段線(xiàn)作為接收元件。您可以在這里學(xué)習(xí)如何制作錫罐Wi-Fi天線(xiàn)。這還包括一個(gè)計(jì)算器,用于確定您的電線(xiàn)需要放置在罐內(nèi)的確切位置。
天線(xiàn)背面顯示一個(gè)保護(hù)ESP8266免受雜散Wi-Fi信號(hào)影響的蓋子。
波導(dǎo)內(nèi)的天線(xiàn)。
移動(dòng)波導(dǎo)和天線(xiàn)的伺服。
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接收器
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