terça-feira, 11 de novembro de 2008

Esquemas e Circuitos

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Antena wireless con una lata de Galletas o Tomate

ImageA continuación explicaremos una de las formas mas sencillas de crear una antena con un costo bastante bajo, podremos usar una lata de galletas, de tomates o incluso una antigua caserola que tengamos por casa.

La antena se compone básicamente de una lata cilíndrica, y de un conector N con su espiga central prolongada. Después de un sencillo montaje, se trata sólo de apuntar la parte abierta de la lata hacia la estación del ISP y comenzar a navegar. Por supuesto, se necesitará también un cable entre la antena y la tarjeta inalámbrica, el conocido como pigtail, el cual enseñamos a hacer en un articulo anterior.

El diámetro de la lata debe estar en torno a los 100mm para la banda de 2.4GHz, pero puede oscilar entre 90mm y 110mm, y puede utilizarse, por ejemplo, una vieja lata de café. Tanto las paredes como el fondo de la lata deben ser lisos. Si en el extremo abierto de la lata quedaron rebabas de metal de la tapa, deberemos quitarlas limando, o con ayuda de algún otro instrumento.

Image Image

En el texto siguiente, la letra L sustituye a la letra griega Lambda.
La altura de la lata vendrá determinada por el envase que hayamos escogido, aunque la longitud óptima sería de 3/4 Lg, o mayor. La espiga central del conector N se prolongará con cobre de una sola fibra, de unos 4mm de diámetro, y de largo Lo/4. Lo depende únicamente de la frecuencia nominal: Lo = 122 mm @ 2.45 GHz, y por tanto Lo/4 = 31mm. Lg depende del diámetro del cilindro; estos son algunos valores posibles:

Image

Lg en función del diámetro del cilindro @ 2.45 GHz

Diámetro interior del cilindro D / mm

Longitud onda estacionaria Lg / mm

Lg / 4

90

202,7

51

95

186,7

47

100

175,7

44

105

167,6

42

110

161,5

40

Aqui te dejo este link, le itroduces las dimensiones de tu lata y te calcula automaticamente donde debes colocar el conector N, te aconsejo su uso, sera la forma mas practica y la antena de seguro te funcionara.

Para acoplar el Conector N a la lata, necesitamos practicar un agujero de 12mm de diámetro, que distará Lg/4 del fondo de la lata. Para fijar este conector necesitaremos hacer, además, cuatro pequeños agujeros de unos 3.5mm para los tornillos. La parte central del conector N que da al interior de la lata (la espiga) la prolongaremos con un pequeño trozo de cobre hasta Lo/4, o sea, 31mm. Lo cierto es que la altura de esta varilla no necesita medirse de manera demasiado precisa; yo he realizado multitud de pruebas con longitudes desde 25mm hasta 40mm, y no hallé demasiadas diferencias --aunque la impedancia de la antena sí que dependerá de la longitud de esta varilla. Suele ser buena idea el taladrar un agujero de unos 3mm en el extremo de la varilla, donde se pone en contacto con la espiga den conector; de esta manera se consigue una soldadura muy firme.

Image

El conector N se fija con cuatro tornillos de 3mm, que colocaremos con la cabeza por la parte interior de la lata, de manera que las tuercas queden por fuera. Esto se hace así para minimizar protuberancias en el interior de la lata, que podrían perjudicar el funcionamiento de la antena. Las juntas que queden entre el conector N y la lata la sellaremos con silicona resistente al agua. En el punto más bajo del cilindro hacemos un agujero muy pequeño para que el agua que se condense dentro de la lata pueda salir.

Image

El extremo abierto de la lata necesita una tapa de plástico (normalmente la tapa original). Este plástico que vamos a utilizar deberá pasar la prueba del microondas, esto no es otra cosa que colocar la tapa de plastico dentro del microondas, y un pequeño resipiente con agua, si el plastico no se calienta genial, ya que significaria que el materia no asorberia ondas y no interferira con la señal de la antena.

El montaje de la antena ya terminada al mástil que vaya a sujetarla puede hacerse, por ejemplo, con algún tipo de cinta que rodee la lata, de manera que no la aplane ni la abolle.

Mejoras al modelo

ImageSi el fondo de la lata no es liso y regular, podemos añadir un falso fondo que sí lo sea. Puede hacerse con hojalata o alumino, que se corta de acuerdo al diámetro interior de la lata. Hay muchas maneras de acoplar este falso fondo dentro de la lata, y no hace falta que encaje perfectamente porque las microondas no pasan por las ranuras estrechas. El espacio que queda entre el fondo original y el falso no tendrá ninguna función especial.

Versión mejorada

La antena descrita anteriormente puede equiparse con un embudo que incrementará la sensibilidad de la misma al recolectar la señal hf de un área mayor. Este añadido multiplica la gananacia de la antena por dos (3db).

Image Image

La imagen de la derecha muestra cómo debe cortarse la hojalata para hacer el embudo. Las líneas de puntos muestran los márgenes necesarios para las juntas. Esta antena la hice a partir de una pieza de conducto de aire acondicionado, con un diámetro D = 100 mm, al que añadí un fondo de hojalata. Las dimensiones de la antena son, por lo tanto: D = R1 = 100 mm, D2 = R2 = 170 mm, Lg/4 = 44 mm, Lo/4 = 31 mm, 3/4 Lg = 132 mm

Actualmente estamos utilizando esta antena con muy buenos resultados.

No he probado a incrementar el diámetro D2 aún, la idea del embudo está tomada del "cuerno receptor de satélite", del libro de antenas ARRL.

El extremo abierto del embudo se cierra con una tapa de plástico a prueba de microondas. La fijación del conector N, así como el agujero para el agua condensada, son iguales a los del modelo básico.

Teoría de la Antena "GuíaOndas"

Dentro del tubo que hace de guía de ondas distinguiremos tres ondas distintas. Las denominaremos Lo, Lc y Lg.
Lo es la onda de la señal hf al aire libre, o Lo/mm = 300 / (f/GHz).
Lc es la onda del extremo más bajo de la frecuencia, que depende sólamente del diámetro de la lata: Lc = 1,706 x D
Lg es la onda estacionaria dentro de la lata, y es una función de Lo y Lc.

ImageUna guía de ondas (la lata) con un extremo cerrado actua de manera parecida a un cable coaxial haciendo cortocircuito. La señal hf entra en la lata, se refleja en el fondo, y forma lo que se conoce como "onda estacionaria" cuando las señales entrantes y las reflejadas se amplifican o debilitan mutuamente.

Si con una sonda midiésemos la onda que entra y discurre a lo largo de la lata, registraríamos unos valores máximos y mínimos cada cierto intervalo. Al chocar la onda en el fondo de la lata, este valor sería cero; y lo mismo ocurriría cada Lg/2. El primer máximo se alcanzará a Lg/4 de distancia del fondo de la lata. Este es el lugar ideal para colocar la salida hacia el coaxial. Como se podrá apreciar, la zona del máximo es bastante plana, así que el lugar de la salida no necesita calcularse milimétricamente.

Es importante recalcar que la onda estacionaria no es igual a Lo. Los tubos de guía grandes pueden llegar a ser casi equivalentes al aire libre, donde Lg y Lo son practicamente iguales; pero cuando el diámetro del tubo disminuye, Lg comienza a incrementar hasta que llega un punto en que se hace infinito, que se corresponde con diámetro de la lata donde la señal hf no llega a entrar siquiera en el tubo. Por lo tanto, la lata "GuíaOndas" actua como un filtro High Pass que limita la longitud de onda Lc = 1.706 x D. Lo puede calcularse a partir de la frecuencia nominal: Lo/ mm = 300/(f/GHz). Los valores inversos de Lo, Lc y Lg forman un triángulo de rectángulos donde se puede aplicar el teorema de Pitágoras:

(1/Lo)2 = (1/Lc)2 + (1/Lg)2

Despejando, nos queda que

Lg = 1 / SQR((1/Lo)2 - (1/Lc)2)

En la lata, el conector N está situado en el punto de máximo, que está a Lg/4 de distancia del fondo. La altura total del tubo se selecciona de manera que el próximo máximo coincida con el extremo abierto de la lata, a 3/4Lg del fondo. Esto último es sólamente una suposición mía, y no parece ir mal.

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segunda-feira, 10 de novembro de 2008

Antena biquad con cd´s

Antena biquad con cd´s



jueves, 07 de junio de 2007
¿Por qué comprar una antena direccional si nos podemos hacer una a muy bajo coste?

ImageNormalmente no las compramos porque las antenas caseras tienen muy poco alcanse en comparación con las comerciales y nos compensa pagar un alto coste en relación a la utilidad que le vamos a dar. Pero eso no es del todo cierto.
Os mostraré como hacer una antena direccional de muy bajo coste en cuatro pasos y con elementos que seguro que todos tenemos en nuestras casas.

Material necesario:

  • Cable de antena de TV (con 40cm ó 50cm basta), no sirve el LMR-400 o similares porque la masa es muy gruesa.
  • 2 CD´s que no te sirva más que para posavasos (también sirven DVD´s ).
  • Papel de aluminio, tambien llamado de platina, 12x24cm apróx, y cinta adhesiva.
  • Alicates de aguja, otros normales,metro, cutter o navaja y porta angulos.
  • Conector N para chasis (esto si que lo tendrás que comprar).
  • Paciencia y buen pulso.

1º Paso: Destripando el cable.
Cojamos el cable de la antena y destripesmoslo con el cutter de mantera que saquemos el alambre central sin doblarlo.

2º Paso: De un alambre cambao a una obra de arte. Haciendo el rombo.
Debemos de cortar un trozo de alambre con los alicates a los 128mm y doblarlo, para hacer los lados del rombo (de 32mm cada lado) con el alicate de aguja (agarranos justo a los 32mm con el alicate y presionamos suavemente a los dos lados del alambre próximos al alicate) hay que doblarlo hasta los 90º,
para calculamos situamos el alambre encima del porta angulos y vamos doblando según se necesite.
El resultado final debe de ser este:

Image

Image










Seguramente al doblarlo están todos los águlos bien calculados pero al ponerlo encima de una mesa vemos que los lados no estan nada rectos.
Bueno, yo lo arreglé poniendo el alambre encima de una caja de cd´s y dejando dos bordes sobre la esquina de la caja y presionando suavemente la esquina del alambre que sobresalía según necesitase y así acabó completamente recto. Míralo en la foto:

2ºPaso: Soldemos lo insoldable.
Tenemos que soldar dos trozos de alambre,uno del centro del conector y otro de la base (bastante complicado pero es posible, aunque no te lo creas),de manera que sean 2 cm´s exactamente de altura.

Image

3º Paso: De unos viejos cd´s a una potente antena.
Cojamos el papel de aluminio y usando de base los cd´s, ponemos en una cara de cada cd una láminas de papel de aluminio y metamos el conector N dentro, de manera que las dos láminas de papel aluminio se rocen y uno de los cd´s tengas que pasarlo por el conector (podemos quemar o taladrar un poco el agujero para pasarlo, yo lo hice pasandole un poco el cuter y comiendle o rapandole un poco al centro del cd) y otro por el otro lado rompiendo el papel de aluminio del centro del cd, dejando la forma del agujero del cd por dónde pasan los dos alambres. Finalmente se pegan anbos cd´s con cinta adhesiva.

Image

Image

Image

4ºPaso: El toque final. Pero...si sólo acabamos
de empezar.
Ahora sólo queda soldar el rombo a los alambres de 2cms que ya estaban soldados al conector. Cuidando que en los extremos de este también se mantenga la misma distancia y no quede desnivelado.

Ya tienes tu antena, que la disfrutes.!!!

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tutorial - flash e o microcontrolador "Arduino"

sketchCode

tutorial - flash e o microcontrolador "Arduino" |


Introdução



Este breve tutorial tem como objectivo demonstrar como podemos criar interacções entre o software "adobe Flash" e o micro-controlador "Arduino".

Para tal efeito criei um "movie clip" com alguns botões que permitem ligar/desligar um LED conectado à placa.


São necessários 4 requisitos técnicos:


1 - Prévia programação do micro-controlador "Arduino". Este, per si, enviará informações via USB através de uma porta de série.

Destaco os seguintes recursos: Standart FIRMATA 334; Stephen Wilson.



2 - Servidor "Serial Socket". Este servidor colecta a informação da porta de série e envia através da rede. Geralmente o SSS (serial socket server) é utilizado para comunicação em qualquer software (flash, processing, etc.).
recomendo este Serial Server "serproxy". (É necessário configurar alguns parâmetros. Lêr atentamente o ficheiro "readme"). É muito robusto, rápido e permite o envio e recepção de informação.


3 - Biblioteca Flash Socket. Código em ActionScript para conexão e interpretação de informações vindas através da rede socket. Este tutorial serve-se da biblioteca as3Glue .
Outros exemplos de bibliotecas:
"arduino.as Actionscript class v1";
"SS6 Serial Server".


4 - O movie em Flash da sua autoria capaz de criar interacções bidireccionais entre o micro-controlador e o software.


Materiais necessários:


1 - LED




"Arduino"




Montagem:





Instruções:

1 - Conectar o micro-controlador à porta de USB do computador. De seguida, fazer o upload do código Standart Firmata para o micro Arduino.

2 - Montar o LED no pino 13. Ter em atenção que a extremidade mais comprida do LED deve ser ligada ao pino 13 e a outra ao ground (GND) da placa.

3 - Abrir o ficheiro serproxy.cfg e ajustar as configurações de acordo com a sua máquina.

ex:
comm_baud = 57600
net_port4 = 5334
Poderá obter estas informações em "hardware settings" do windows.

4 - Abrir a aplicação serproxy.exe. Ficará assim disponível enviar e receber informações entre o Arduino e o CPU.

5 - Abrir o adobe Flash e configurar Actionscript 3.0 Settings por forma a reconhecer o caminho da biblioteca as3glue.

ex: "edit/preferences/ Actionscript 3.0 settings" - Introduzir o caminho onde está situada a respectiva biblioteca "as3Glue"


6 - Abrir o ficheiro "adobeFlash_arduino_LED.fla, crtl+Enter para compilar o ficheiro...


7 - Pode agora interagir com o LED :).


Recursos deste tutorial [+]






Vídeo / demonstração:




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Self Sufficient Arduino Board

introSelf Sufficient Arduino Board

This is a self sufficient Arduino board, which is powered by harnessing solar power and using a 9V rechargeable battery. It is perfect for anyone who is interested in doing Arduino projects that do not require a computer or any power supply. You can take this to the most remote places for any project.

What you will need:
9V Rechargeable battery
Solar cells (About 11V)
1N4001 diode
100uf 10V capacitor
Arduino board
9V battery connector
Power connector (to connect to the Arduino board)


circuitDiagram.jpg

step 1Setting up the Arduino board

This is probably the simplest step (please use the schematic as reference for wiring before doing anything else).

Change the jumper of the Arduino board to "EXT"

arduino2.jpg

step 2Understanding the components

This step would require you to have a basic understanding of the components and their polarities. This is probably the toughest bit of the setup. For easier understanding, I have used red wires for positive and black wires for negative.

capacitor.jpg

step 3Getting the power connector ready

Solder the positive and negative wires to the power connector as shown in the picture. The power connectors come in different diameters, so do choose the correct size to fit the Arduino board.

connecter2.jpg

step 4Wiring up the circuit

This shows the circuit I have soldered. I have made it bigger for easier understanding. It can actually be made much much smaller (half the size or even smaller).
You can download a more detailed document on this from my website at:
http://www.p2man.com/arduino/self_sufficient_arduino.pdf

You're done! Now you can break away from power points and even have Arduino projects out in natural environments without a problem.

final_circuit2.jpg

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Arduino user projects

:: Exhibition :: - The place to share and show off projects!

Arduino user projects LIST:

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