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Thema: Suche & Beratung zu Wlan-Modul 802.11

  1. #1
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von erik_wolfram
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    Suche & Beratung zu Wlan-Modul 802.11

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    Hallo,

    mein Quadruped läuft und damit möchte ich die nächste Projektstufe angehen: der Funkverbindung!

    Das wichtigste ist mir, dass am Computer keine Harware installiert werden muss - die Verbindung soll über 2,4 Ghz Wlan erfolgen.
    Deshalb habe ich mich zunächst nach einem passenden Modul umgeguckt nachdem ich gesehen hab, dass es den RP6 mit solch einem Modul gibt und ich daher davon ausgehe, dass man für die Programmierung dort genug Informationen bekommen kann.

    Das Modul des RP6 ist ein Roving Network RN - 171 WiFly Modul mit 2,4 GHz und einem IEEE 802.11 Protokoll sowie integrierter WPA-Verschlüsselung. Das Komplette Modul des RP6 "RP6v2 Control M256 WIFI" ist mir zu groß (und zu teuer), aber ich habe schon festgestellt, dass es das Modul einzeln gibt.

    Vom gleichen Hersteller Roving Networks gibt es noch ein Modul namens RN - 131 WiFly. Hier sehe ich aber einen Nachteil bezüglich der integrierten Antenne - der Bauraum meines geplanten Quadrupeds wird sehr eng bepackt sein und damit auch störanfällig für die Übertragung. Außerdem gibt es dort keine Angaben zur Reichweite des Moduls.

    Beide Module sind für ca 35-40 € zu haben. (für mich akzeptabel)

    Das Wlan-Shield von Arduino ist mir zu teuer und die Bauform ist mir zu groß.


    Aber, da ich recht neu auf diesem Gebiet bin: gibts es noch brauchbare Alternativen zu diesen Modulen?
    Ich habe gesehen, dass es diverse ZigBee-Module gibt - aber ich konnte nur Module mit eigenem Protokoll finden...

    Ich freue mich über jede Hilfe!

    Gruß Erik
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  2. #2
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von erik_wolfram
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    Nach längerem Belesen habe ich mich jetzt für das RN-171 Modul entschieden und dieses bereits bestellt.

    Nun stehe ich aber vor der nächsten Herausforderung:
    Wie bekomme ich eine passende Pegelanpassung des UART's zwischen dem WIFly-Modul (3,3V) und meinem Atmega (5V)?

    Ich habe jetzt schon einige Seiten von IC-Herstellern abgteklappert - konnte aber keine geeigneten Pegelwandler finden, die auch für höhere Übertragungsgeschwindigkeiten geeignet sind. Eine Baudrate von 19200 bis 38400 Zeichen/s wäre schon wünschenswert! Außerdem sollen die IO-Pins beidseitig geschütz werden - d.h. dass keine 5 V an die 3,3V-Toleranten Pins des Wlan-Moduls kommen, oder dieses versehentlich die Outputs des Atmegas kurzschließt.
    (Das die 3,3V des WLan-Moduls als High erkannt werden ist mir klar, auch das ich aus der anderen Richtung mit einem Spannungsteiler arbeiten könnte)
    Die nächste EInschränkung ist die Erhältlichkeit (z.B. Reichelt, Conrad, Pollin etc...)

    Ansonsten habe ich folgende IC's gefunden, die aber leider nicht erhältlich sind:

    Fairchild NZ7WZ16
    Analog Devices ADG 3300er Reihe
    [EDIT]folgende weitere IC's kommen noch in betracht:
    TXB0108 (Referenz)
    LMV358MMX
    74LVC1G125DCK

    Zu diesen würde ich gerne eine Alternative suchen.

    Gruß Erik
    Geändert von erik_wolfram (14.02.2013 um 08:48 Uhr)
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  3. #3
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    Hallo,

    ich habe als Pegelanpassung nur einen Spannungsteiler aus 3 und 1,8 KOhm (Tx des Atmega32> Rx des WiFly) und in der anderen Richtung einfach Tx und Rx direkt verbunden(http://www.roboternetz.de/community/...ighlight=wifly). Funktioniert bis jetzt einwandfrei.
    Da ich das nur hobbymäßig mit entsprechenden gefährlichen Halbwissen mache, frage ich mich, ob´s echte Gründe gibt einen aufwendigen Pegelwandler einzubauen. Dass mir bei versehentlichen Überbrücken des Spannungsteilers das WiFly hops gehen kann ist mir klar, aber das Risiko ist mit Pegelwandler doch nicht wesentlich anders. Was wären also die Argumente für einen Pegelwandler. Übertragungsgeschwindigkeit?

    Beste Grüße

    Christian

  4. #4
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von erik_wolfram
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    Also ich habe heute noch eine Schaltung mittels N-Kanal FET getestet, wie sie im Internet zu finden ist.
    Bei dieser Schaltung liegt die geringere Spannung am Gate und einem Pullup-Widerstand am Drain-Eingang und die höhere Spannung über einen Pullup am Source-Eingang.
    Das Ergebniss war ernüchternd, wenn ich auf der 5 V Seite ein UART angelegt habe konnte ich auf der anderen Seite nur eine Spannungt von 0,5 V statt der geforderten 3,3 V erreichen.

    Ich werde morgen nochmal die Schaltung mittels Transistoren testen. Ich erwarte, dass diese Schaltung sauber arbeitet, aber ich hatte mir erhofft, das ganze durch wenige einfache Bauteile auf einen geringen Bauraum auszulegen. Deshalb hatte ich auch nach Alternativen für die oben genannten IC's gefragt.

    Je nachdem wie ich das Layout auslege werde ich dann doch evlt. auf die Spannunsgteiler-Methode zurück greifen!

    Gruß Erik
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  5. #5
    Erfahrener Benutzer Roboter Genie
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    Zitat Zitat von Christian H Beitrag anzeigen
    Da ich das nur hobbymäßig mit entsprechenden gefährlichen Halbwissen mache, frage ich mich, ob´s echte Gründe gibt einen aufwendigen Pegelwandler einzubauen.
    Wenn man aus einer größeren Spannung eine kleinere machen will, gibt es eigentlich keinen Grund etwas anderes als einen Spannungsteiler einzusetzen. Das einzige, was passiert ist, daß sich der Innenwiderstand der Quelle durch den oberen Widerstand des Spannungsteilers erhöht und der Innenwiderstand des Empfängers durch das Parallelschalten des unteren Widerstandes vermindert. Zusammen mit den Leitungs- und Eingangskapazitäten verschlechtert sich das Signal bei höheren Frequenzen. Und mit höhere Frequenzen sind nicht kHz sondern MHz gemeint. 19200 oder 38400 Baud sind für moderne Elektronik quasi Gleichstrom, eine SD-Karte (eine Art SPI) kann bis 40MHz betrieben werden, RAMs laufen mit 300MHz und mehr und PCIe hat 1,25 GHz.

    In der umgekehrten Richtung ist es nicht ganz so klar. Sind die Eingänge des 5V Chips TTL kompatibel, ist es kein Problem. Als High wird da eine Spannung über 2V akzeptiert, das erreichen 3,3V Bauteine immer. Ansonsten nimmt man ein TTL kompatibles Gatter (74HCTxxx) und betreibt es mit 5V. Für den Eingang gilt das gesagte und der Ausgang passt sowieso. Bis 20 oder 30MHz ist nicht mehr nötig.

    Die Erfahrung sagt, je komplexer eine Schaltung ist, desto mehr Fehler sind drin. Also: Keep it simple.

    Dass mir bei versehentlichen Überbrücken des Spannungsteilers das WiFly hops gehen kann ist mir klar, aber das Risiko ist mit Pegelwandler doch nicht wesentlich anders.
    Daß ein Kurzschluß in einer Schaltung etwas kaput machen kann, ist nun mal so. Wenn du einen Pin der auf GND liegt versehentlich als Augang programmierst und ihn auf High setzt, kann dir auch mit 3,3V dein Chip abbrennen.

    MfG Klebwax

    PS ich sehe gerade, Erik macht auch gerade die oben genannte Erfahrung.
    Strom fließt auch durch krumme Drähte !

  6. #6
    Erfahrener Benutzer Roboter-Spezialist Avatar von erik_wolfram
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    Ich habe die Schaltung jetzt mittels der Spannungsteiler auf einem Steckbrett aufgebaut und getestet.
    Bei einem Teiler von 2 x 22 kOhm erhalte ich damit 2,4 V am Eingang des WiFly-Moduls. Am Ausgang habe ich vorsichtshalber noch einen 1 kOhm Widerstand einegtsetzt. Die Flow-Controll Pins habe ich noch unebschaltet gelassen.

    Die Parametrierung gings super einfach! Jetzt läuft alles zufriedenstellend!

    Bei einer Baudrate von 38400 habe ich eine saubere Übertragung ohne erkenntliche Fehler.
    Bei 76800 Baud ging nichts mehr - das wird wohl mehrere Ursachen haben: der Aufbau auf einem Steckbrett und der Verzicht auf die Flow-Controll Beschaltung.

    Alles in Allem bin ich aber sehr zufrieden! Die Beschaltung mittels werde ich beibehalten.

    Sobald ich die Möglichkeit habe werde ich mir das ganze nochmal auf derm Oszilloskop angucken.
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