После падения или ремонта стал плохо ловить wifi на планшете? Эта статья для вас, если хотите попробовать самостоятельно вылечить любимый девайс.
Был у меня такой случай — https://www.rf-cheats.ru/forum/showthread.php?t=270623 Упал планшет, потрескался экран, отнёс в сервис, поменяли тачскрин. В общем классика. После замены стал замечать, что wifi стал ловить хуже некуда. К слову, ремонтировался я в конторе WESTER-LAB
(wester-lab.ru). Пусть будет антирекламой. Знакомые меня уверяли, что при замене тачскрина вряд ли возможно как-то повредить wifi-антенну. Позвонив в этот же сервис (а у меня гарантия!), мне ответили похожие вещи, что их хата справа, что я что-то перепутал, что это совпадение или я вовсе пытаюсь их развести. Благо, есть у меня товарищ — реально, инженер от Бога. Может починить всё, что угодно. Что характерно, как раз такие люди не работают в таких мелких сервисах. Ну не будем об этом.
Итак, самое сложное заключалось в том, как снять стекло. Видео-гайдов по этому моменту просто тонны. Берём узкий нож и, начиная с правой стороны планшета, поддеваем стекло, отрывая его от двустороннего скотча. Перед этим стоит пройтись феном по краям планшета. После снятия тачскрина, его можно будет откинуть влево. Для удобства, туда же хорошо бы откинуть и дисплей. Для этого нужно отсоединить шлейф от платы в месте под номером 1:
Под номером 2 мы видим торчащую антенну, которая держалась на трёх шурупах, которые в свою очередь мы уже успели открутить. Приглядываясь к антенне поближе, мы сразу понимаем в чём собственно дело:
4. сама антенна 3. место, к которому она крепится 2-1. отверстия, через которые шурупами антенна прижимается к корпусу. Невооружённым глазом видно то, что антенна в местах крепежа порвана. Видимо, она была приклеена (или прилипла) к задней стороне дисплея. И в момент смены тачскрина, антенну вырвали из крепежей. Важным моментом тут является самое нижнее отверстие в антенне, которое больше похоже на огрызок:
Оно в отличие от остальных двух — проводящее. Таким образом корпус планшета — масса для антенны, при условии плотного контакта. Конечно же, когда антенна порвана и практически не прижимается к корпусу, мы имеем то, что имеем. Что решил сделать мой товарищ? Взял кусок стеклотекстолита, отрезал от него полоску и снял с него слой меди:
Разумеется, сверху она тоже покрыта диэлектриком, который тоже был снят. Далее отрезал от этой полоски маленькую часть и припаял к антенне в том месте, где она должна крепиться к корпусу. Прикрепив антенну двумя шурупами, получили вот такую картину:
1. Прикреплённая антенна 2. Припаянный к антенне кусок, прямо под которым отверстие для шурупа. Делаем дырку шилом, вставляем шуруп и закручиваем. Вуаля!
Я уже забыл, когда планшет ловил на полную. В сервисе бы вам приговорили wifi-модуль вместе с антенной. Резюмирую — всё-таки, такие вещи стоит делать или через рукастых знакомых, или у официалов. Уличные конторы сделают тачскрин, отвалиться вайфай. Сделают вайфай, пропадёт звук. Нафиг вам эти качели?
Статьи и Лайфхаки
Чтобы усилить сигнал, которого не хватает во всем большом доме, и увеличить дальность работы Wi-Fi, изготавливается из обычной коробки от дисков. Хотя электронная техника нынче на высоте, и словами , роутер, Wi-Fi никого не удивишь, мастера-самоделкины постоянно стараются придумать что-то свое.
Как своими руками изготовить wifi антенну для планшетного компьютера?
1. Нужно взять стандартную коробку из пластика, рассчитанную на 25 дисков.
2. На расстоянии примерно 18 мм нужно отрезать шпиндель и с помощью напильника (либо круглого надфиля) сделать на нем шлицы, чтобы потом прикрепить двойной ромб.
3. Затем из медного кабеля диаметром 2,5 мм нужно изготовить двойной ромб. Для этого понадобится около 30 см провода из меди. Из зачищенного куска проволоки нужно согнуть ромб, строго сохраняя размер от её середины до середины ориентировочно 30 миллиметров. В результате получается двойной квадрат с одинаковыми размерами. Концы проволоки следует запаять и выполнить лужение, подготовив место для планируемого подсоединения кабеля.
5. Потом с помощью паяльника нужно припаять кабель, а на низ коробки обычным клеем (клеевым пистолетом) нужно прикрепить CD диск, предназначенный отражать сигнал.
6. Кроме того, нужно зафиксировать на шпинделе двойной квадрат (с помощью клеевого пистолета), а кабель закрепить с оборотной стороны коробки. Wifi антенна для планшета своими руками готова.
7. Завершающий шаг — подключение изготовленной конструкции к wifi роутеру.
Особенности собственноручного изготовления wifi антенны для планшета
Основное требование к изготовлению такой антенны — расстояние между отражательным слоем и медными проводами должно строго выдерживаться и составлять 15 мм.
Опытные специалисты либо самоуверенные умельцы могут отпаять заводскую антенну, а на её место осторожно прикрепить самодельную. Процедуру необходимо проводить аккуратно, чтобы тоненькие проводники не отклеились от платы при высокой температуре. Мощность такой, на первый взгляд простой конструкции удивит любого пользователя не меньше, чем фирмы Wacom.
Необходимо обратить внимание, что медные проволочки при пересечении между собой не должны соприкасаться. Во избежание окисления изготовленную конструкцию необходимо покрыть лаком. Собрав антенну своими руками, нужно настроить её на источник сигнала по наилучшему качеству и дальности передаваемых данных. Настройку выполнять, конечно, проще с применением измерительных СВЧ устройств.
Back
В тестах участвовал планшет 10* AInol Денис и Александр Цель- достигнуть лучшего приема Wi-fi на китайском планшете заменяя стандартную заводскую антенну приёмник на самопальную антенну Харченко,и так же на 5Дби антенну от роутера Нетис. Что же получилось смотрите в видео!
Так же смотрите мои другие обзоры на моб. телефоны и гаджеты: Ссылка на сайт для проверки надёжности продавцов Али https://track24.ru/?page=store-info
Гпуппы ВК: Arduino and electronics UA Присоединяйся! https://vk.com/club_arduino Китайчик https://vk.com/chinagreat Android vs All https://vk.com/androidvsall
Каналы на ютуб: Основной канал https://www.youtube.com/c/Danterayne канал таймлапс https://www.youtube.com/channel/UChGm2K3H_US_duTTEcZx00A
Для авторов ютуб: Моя партнерка от AIR https://join.air.io/danteandrayne Партнерка от EPN https://epn.bz/inviter?id=ff2b6 Экокономить покупая на али кэшбек https://epn.bz/joinus/?i=ff2b6 Как улучшить wifi антенну. Как усилить интернет сигнал на даче. Самодельная Wi-Fi пушка от Kreosan. Мои тесты и отзывы #1. Как сделать антенну для телевизора своими руками? / how to make antenna for TV at home? Самодельный WiFi адаптер на RTL8188. Повторное использование Wi-Fi от ПЛАНШЕТА. Как подключить Wi-Fi модуль от планшета к компьютеру. Наружная антенна для усиления сигнала 3G своими руками. ЗАПРЕЩЕННАЯ АНТЕННА ДЛЯ БЕСПЛАТНОГО… как сделать своими руками спиральную антенну Wi-Fi. Как сделать антенну для сотового телефона. Супер Wi Fi из ненужного хлама своими руками / Homemade super Wi Fi from rubbish. Как сделать бесплатный интернет. Усиление сигнала Wi-Fi в 10 раз. 3g Интернет В Деревне \ МОЩНОЕ УСИЛЕНИЕ СИГНАЛА СОТОВОЙ СВЯЗИ. ЭФЕКТИВНАЯ Wi-Fi АНТЕННА СВОИМИ РУКАМИ БЕСПЛАТНЫЙ ИНТЕРНЕТ за 3 часа!!! Как усилить сигнал Wi-Fi роутера. Самодельная Wi-Fi антенна.
Есть некоторые модели планшетов, в которых программно уменьшена мощность вай-фай приемника. Это делают для того, чтобы компенсировать наличие слабого аккумулятора, и увеличить срок автономной работы устройства. Для начала поройтесь в сети, посмотрите, если у кого есть софтовые проблемы с Wi-Fi на планшете такой же модели, как у вас, значит с вашим устройством та же беда. Чтобы исправить ситуацию, достаточно поставить новую прошивку, в которой нет вай-фай глушилки.
В каждом телефоне есть антенна
Как утверждали в одном авторитетном источнике, антенны бывают «такие, такие и такие»:
Еще в 2014 году число абонентов мобильной связи во всем мире было соизмеримо с населением планеты и оценивалось примерно в 7 миллиардов, а это значит, что мобильные телефоны стали универсальным и незаменимым инструментом в современной жизни. Сегодня с помощью мобильного телефона можно говорить с кем угодно практически из любой точки земного шара.
В самом простом виде сотовый телефон — это двухстороннее радио, состоящее из радиопередатчика и радиоприемника. Когда происходит вызов по мобильному, телефон преобразует голос в электрический сигнал, который затем передается с помощью радиоволн на ближайшую вышку сотовой связи. Сеть таких вышек передает информацию, закодированную в радиоволне, на мобильный телефон принимающей стороны, который преобразует ее в электрический сигнал, а затем – в звук.
Сотовые телефоны содержат, по меньшей мере, одну антенну для передачи или приема радиосигналов. Антенна преобразует электрический сигнал в радиоволну (передатчик) и волну в электрический сигнал (приемник). Некоторые сотовые телефоны используют одну антенну в качестве передатчика и приемника, в то время как другие, например iPhone (начиная с 5й серии) и большинство современных смартфонов, имеют несколько передающих или приемных антенн. Технология, при которой используется несколько антенн для передачи и приема называется MIMO (англ.: Multiple Input Multiple Output — множественный вход и множественный выход). Она позволяет передавать данные в несколько потоков, увеличивая, тем самым, качество связи и скорость передачи данных.
Антенна — это металлический элемент (например, медный), сконструированный таким образом, чтобы иметь определенный размер и форму для передачи и приема определенных частот радиоволн. В то время, как сотовые телефоны первых поколений имеют внешние или извлекаемые антенны, современные смартфоны содержат более компактные антенны внутри устройства.
Причина, по которой был произведен отказ от внешних антенн носит комплексный характер:
- Внешняя антенна излучает равномерно во все стороны (как монополь), в том числе в сторону головы человека, совершающего звонок. Поэтому в современных смартфонах используют такую конструкцию антенны, которая позволяет большую часть мощности излучать в противоположную от головы абонента, сторону.
- Конструкция антенн в виде монополя в принципе не позволяла производить развязку между антенными системами. Два «провода» будут оказывать друг на друга сильные помехи. Поэтому антенны стали выполнять в виде печатных плат и интегрировать в корпус. Это же увеличило свободу действий при модификации конструкции антенных систем.
- Вынос внешней антенны за пределы корпуса смартфона не позволяет сделать телефон компактным.
Важно понимать, что любые металлические компоненты устройства, например, печатная плата и металлический каркас для iPhone, могут взаимодействовать с передающей антенной (или антеннами) и вносить свой вклад в структуру передаваемого сигнала. Так, в каждом телефоне имеется несколько типов антенн:
- первичная сотовая антенна (прием и передача);
- вторичная сотовая антенна (только прием);
- антенна GPS (только прием);
- антенна Wi-Fi (прием или передача);
- NFC-антенна.
Классификация
Антенны GPS для автомагнитол по виду крепления подразделяются на:
- внешние;
- внутренние.
Внешние устройства предназначены для поиска радио- и телевизионных сигналов. Прибор отличается высокой чувствительностью, монтируется с наружной стороны машины. Необходимо учитывать подверженность аппарата воздействиям атмосферных осадков, смене температурных режимов. Технику оснащают адаптером, увеличивающим параметры поиска радиочастот. Внешние приборы крепятся к корпусу, на багажник, крышу, бампер либо крылья машины.
Аппараты внутрисалонные монтируются на лобовое стекло автомобиля. Техника снабжена усилителями внутри корпуса. Прибор универсален, подходит для разных типов автомагнитол, не требует сложных работ по монтажу, но отличается большой стоимостью.
GPS-антенна активная является стандартным прибором, система которого дополнена внутренним усилителем сигнала. Устройства чувствительны, точно и оперативно определяют большое количество радио- и телевизионных волн. Прибор уменьшает число помех, шумов при воспроизведении музыки и видеозаписей.
Функциональность аппарата пассивного типа зависит от объема электромагнитных излучений на местности. При небольшом количестве помех прием радиосигнала будет стабильным, однако при наличии в радиусе действия электрических приборов (в городах) точность приема снижается.
По типу конструкции устройства подразделяются на:
- несимметричные;
- дипольные.
Аппарат с несимметричным корпусом монтируется перпендикулярно относительно плоскости распространения радиочастот. Техника снабжена телескопической конструкцией, состоящей из частей, которые раскладываются ручным способом либо посредством использования электрического привода. В состав антенны входит штырь, снабженный спиралью в основании.
Устройства дипольные снабжены 2 стержнями, расположенными симметрично. Приборы монтируются в горизонтальном положении. Вид техники оптимален для размещения внутри салона машины.
Антенны и частоты
В первую очередь следует отметить, что конструкция и размеры антенны зависят от того, на какой частоте она будет работать. Большинство антенн общего пользования стараются сделать такими, чтобы они работали в максимально широкой полосе частот из выбранного диапазона. Ведь на сегодняшний день, используемых частот, как и беспроводных технологий, существует просто колоссальное количество. Разобраться во всех тонкостях мира беспроводной связи — непростая задача. На рисунке ниже, например, приводится распределение по частотному диапазону стандартов мобильной связи в нашей стране.
Производители современных смартфонов стремятся сделать антенну широкополосной для всех технологий беспроводной связи: LTE, Wi-Fi, GPS, LTE и Bluetooth.
Первичная сотовая антенна является основной коммуникационной антенной на смартфоне и, следовательно, чрезвычайно важна. Эта антенна берет на себя основные функции передачи данных, поэтому имеет много спецификаций и требований. Она имеет как низкочастотную полосу (где-то между 700 и 960 МГц), так и широкополосную (где-то между 1710 и 2700 МГц). Большинство телефонов поддерживают некоторую комбинацию следующих диапазонов частот / поддиапазонов:
- GSM (2G) — GSM850 (824-894 MHz), GSM900 (890-960), DCS (1710-1880 MHz), PCS (1850-1990);
- UMTS (3G) — 5 полоса (824-894), 8 полоса (890-960), 4 полоса (1710-1880), 2 полоса (1850-1990), 1 полоса (1922-2170);
- LTE (4G) — 17 полоса (704-746), 13 полоса (746-790), 7 полоса (2500-2690).
Количество полос частот увеличивается с каждым годом. Телефон, разработанный для рынка США, может поддерживать только GSM850, PCS, полосу 5 (LTE и UMTS) и полосу 2 (LTE и UMTS). Некоторые компании пытаются разработать мировые телефоны, которые поддерживают все диапазоны, что значительно усложняет конструкцию антенны.
Есть несколько вещей, которые следует отметить в отношении полос частот. Во-первых, многие группы частот перекрываются. Например, GSM850, полоса 5 UMTS и полоса 5 LTE имеют одинаковый частотный диапазон. Следовательно, антенна, которая работает хорошо для одного из этих диапазонов, будет также хорошо работать и для других диапазонов.
Во-вторых, обратите внимание, что частоты для передачи данных обычно являются нижним пределом полосы, а частоты для приема — верхним. Например, для полосы 5 UMTS полоса передачи (Tx) составляет 824–849 МГц, а полоса приема (Rx) составляет 869–894 МГц.
Расположение первичной сотовой антенны почти всегда будет на нижнем или верхнем концах устройства.
Принцип работы
С появлением GPS-устройств для определения местоположения всё меньшее количество человек умеет пользоваться компасом. Первой составляющей GPS-навигатора является его антенна. Именно с помощью неё происходит приём сигнала от ближайшего навигационного спутника связи. От верного подбора характеристик принимающего устройства (антенны) зависит точность и способность принятия нужного сигнала.
Неверно подобранные характеристики принимающего элемента могут сильно усложнить жизнь во время таких природных явлений, как снег или дождь, что сделает определение местоположения невозможным как раз в тот момент, когда это наиболее необходимо. Поэтому проектированием GPS-антенн занимаются специальные проектные организации, и без обязательных полевых испытаний в промышленное производство изделие не запускается.
Дополнительная информация. GPS – Global Positioning System. В переводе означает система глобального позиционирования. Изначально была разработана военными для своих нужд на территории Северной Америки. Она настолько хорошо себя зарекомендовала, что военные ведомства в конце прошлого века вынуждены были поделиться технологией с гражданским населением.
На сегодняшний день в любом новом гаджете присутствует встроенная GPS-антенна. Однако точность определения местоположения зачастую оставляет желать лучшего. Выделяются три основные причины ошибочной работы устройства:
- Отсутствие спутника в данный конкретный момент в данной конкретной местности;
- Плохое качество антенного устройства;
- Нерасторопное программное обеспечение.
Несколько примеров конструкции антенн в смартфонах
Говоря про строение антенны, стоит начать с небольшой теории. Самой простейшей антенной принято считать дипольную:
Дипольная антенна должна иметь длину около половины длины волны, чтобы иметь наиболее эффективную диаграмму направленности и, как следствие, ширину полосы рабочих частот. Первое, что необходимо знать — какая самая низкая частота будет выбрана в качестве основной для работы антенны. Это частота будет соответствовать самой большой длине волны, следовательно, поможет нам определить общий размер антенны.
Допустим, наша полоса низких частот составляет около 810 МГц. Длина волны тогда равна ~37 см, поэтому половина длины волны составляет примерно 18,5 см. Как правило, в мобильном телефоне можно разместить антенну длиной около 12-19 сантиметров.
Для эффективного излучения на частотах сотового телефона, антенна должна иметь размер всего устройства. Это означает, что антенна не является изолированным компонентом, она будет использовать всю структуру телефона для наиболее эффективного излучения.
Все антенны современного смартфона имеют сложную геометрию. А с переходом в миллиметровый диапазон 5G сложная геометрия сочетается с крайне минималистичным выполнением таких антенн. Разные элементы этой геометрии подключаются электрическим путем к основной конструкции. Таким образом, происходит изменение диапазона работы антенны. Ниже приведен один из примеров конструкции антенны для смартфона:
На рисунке показана структура патч-антенны, изготовленной на С-образной подложке FR4 с размерами 120×60 мм. Выбранные размеры всей печатной платы и антенны являются приемлемыми для большинства мобильных телефонов. Антенна состоит из монопольной антенны, соединенной в форме лестницы заземляющей полосы, и индуктора (левая верхняя часть рисунка). Управлять полосой пропускания антенны можно, подключая одну из четырех ветвей. Так, в антенну вносятся резонансные моды в более низкие и более высокие полосы частот. Диапазоны частот для работы такой антенны – 2260 МГц, 2740 МГц и 3450 МГц.
А не так давно на рынке появились первые смартфоны с поддержкой 5G. Более высокая скорость передачи данных и низкие задержки для взаимодействия в режиме реального времени привлекают все больше и больше пользователей. Данные аспекты позволяют не только транслировать новые форматы видео (360-градусные например), но и расширят спектр предоставляемых услуг, добавив в список: автономное вождение или, скажем, виртуальную и дополненную реальности. И это ещё не полный список возможностей новой технологии.
Разработка антенны для 5G еще больше усложнила жизнь инженерам, отвечающим за проектирование. Специалисты говорят об экспоненциальном росте в сложности создания устройств для 5G. Это связано с частотами, используемыми в сетях нового поколения — менее 6 ГГц и свыше 24 ГГц. В первых моделях сотовых телефонов использовались антенны первого типа, т.е. для частот меньше 6 ГГц, но при этом, вопрос о миллиметровых волнах еще не закрыт, ведь именно на данных частотах планируется взаимодействие с «интернетом вещей». Также, ситуацию усугубляет то, что в каждой стране выделен свой конкретный диапазон частот.
Так, например, выглядит 5G-антенна миллиметрового диапазона, разработанная компанией Qualcomm:
Антенна от Qualcom QTM052 — это крошечная антенная решетка, размером с монету. Она имеет в своем составе четыре антенны, которые с помощью интеллектуальных алгоритмов и технологии Beamforming могут точно направлять сигнал в сторону ближайшей базовой станции 5G.
Выше показано идеализированное изображение беамформинга. Так его рисуют маркетологи. В реалиях же, если визуализировать диаграмму направленности, то система управления лучом формирует некую субстанцию, которая «вытягивается» в сторону лучшего приема.
Разработанная антенна достаточно мала, чтобы производители смартфонов могли установить ее в лицевую панель телефона. Модем Qualcomm X50 5G уже рассчитан на установку в системы, поддерживающие до четырех антенных решеток, по одной на каждую сторону телефона. Это позволяет использовать всего 16 антенн и гарантирует, что независимо от того, как вы держите телефон, сигнал не будет заблокирован и останется с достаточно хорошим отношением сигнал-шум (SNR).
Часто антенны в смартфонах строят по разнесенному принципу. Работа разнесенной антенны состоит в том, чтобы попытаться предоставить независимую выборку данных из сигналов, попадающих в зону действия телефона. В этом случае, приемник мобильного телефона обычно выполняет переключенное разнесение (то есть, выбирает принимаемый сигнал с наибольшим количеством энергии) или комбинированное разнесение (для суммирования мощностей двух приемных сотовых антенн).
Учитывая, что сотовые антенны требуют много места, можно заметить, что эти две антенны будут независимыми, но, при этом могут испытывать большие взаимные влияния:
У нас есть две антенны, которые расположены близко друг к другу. Передающая антенна хочет связаться с удаленной системой, а приемная антенна пытается поглотить как можно больше энергии вокруг нее. Любая мощность, поглощаемая этой антенной, является потерей эффективности антенны. Такая же ситуация происходит в обратном порядке. Это означает, что энергия, которая была бы поглощена разнесенной антенной, поглощается основной антенной. Это негативно влияет на производительность.
Тогда стоит максимизировать изоляцию между двумя антеннами. Это сведет к минимуму эффект этой потери. Значения изоляции для смартфонов в нижней полосе частот составляют около 10 дБ, а для высоких частот — 20 дБ.
Чтобы максимизировать изоляцию (а также сделать диаграммы излучения несколько отличными), разнесенная антенна обычно размещается на верхней части смартфона.
В связи с появлением телефонов для 5G и уходом в миллиметровый диапазон, возникает большая проблема, связанная с быстрым затуханием высокочастотных сигналов. Именно поэтому в смартфонах пятого поколения планируется устанавливать по 3-4 антенных модуля. Использоваться будет тот, который в момент передачи сигнала не блокируется рукой пользователя. Даже на рекламной информации от Qualcomm это отмечено: расположение антенных модулей по периметру всего смартфона.
К чему это приведет, сказать пока сложно. Но, с учетом предъявляемых требований к системам связи пятого поколения, антенным решеткам быть, и от этого никуда не деться.
Подключение модуля к Arduino
Подготовим программатор для прошивки:
Затем в Нано зашиваем этот скетч:
Дополнительная информация
// ArduinoISP // Copyright © 2008-2011 Randall Bohn // If you require a license, see // https://www.opensource.org/licenses/bsd-license.php // // This sketch turns the Arduino into a AVRISP using the following Arduino pins: // // Pin 10 is used to reset the target microcontroller. // // By default, the hardware SPI pins MISO, MOSI and SCK are used to communicate // with the target. On all Arduinos, these pins can be found // on the ICSP/SPI header: // // MISO °. . 5V (!) Avoid this pin on Due, Zero… // SCK . . MOSI // . . GND // // On some Arduinos (Uno,…), pins MOSI, MISO and SCK are the same pins as // digital pin 11, 12 and 13, respectively. That is why many tutorials instruct // you to hook up the target to these pins. If you find this wiring more // practical, have a define USE_OLD_STYLE_WIRING. This will work even when not // using an Uno. (On an Uno this is not needed). // // Alternatively you can use any other digital pin by configuring // software (‘BitBanged’) SPI and having appropriate defines for PIN_MOSI, // PIN_MISO and PIN_SCK. // // IMPORTANT: When using an Arduino that is not 5V tolerant (Due, Zero, …) as // the programmer, make sure to not expose any of the programmer’s pins to 5V. // A simple way to accomplish this is to power the complete system (programmer // and target) at 3V3. // // Put an LED (with resistor) on the following pins: // 9: Heartbeat — shows the programmer is running // 8: Error — Lights up if something goes wrong (use red if that makes sense) // 7: Programming — In communication with the slave // #include «Arduino.h» #undef SERIAL #define PROG_FLICKER true // Configure SPI clock (in Hz). // E.g. for an ATtiny @ 128 kHz: the datasheet states that both the high and low // SPI clock pulse must be > 2 CPU cycles, so take 3 cycles i.e. divide target // f_cpu by 6: // #define SPI_CLOCK (128000/6) // // A clock slow enough for an ATtiny85 @ 1 MHz, is a reasonable default: #define SPI_CLOCK (1000000/6) // Select hardware or software SPI, depending on SPI clock. // Currently only for AVR, for other architectures (Due, Zero,…), hardware SPI // is probably too fast anyway. #if defined(ARDUINO_ARCH_AVR) #if SPI_CLOCK > (F_CPU / 128) #define USE_HARDWARE_SPI #endif #endif // Configure which pins to use: // The standard pin configuration. #ifndef ARDUINO_HOODLOADER2 #define RESET 10 // Use pin 10 to reset the target rather than SS #define LED_HB 9 #define LED_ERR 8 #define LED_PMODE 7 // Uncomment following line to use the old Uno style wiring // (using pin 11, 12 and 13 instead of the SPI header) on Leonardo, Due… // #define USE_OLD_STYLE_WIRING #ifdef USE_OLD_STYLE_WIRING #define PIN_MOSI 11 #define PIN_MISO 12 #define PIN_SCK 13 #endif // HOODLOADER2 means running sketches on the ATmega16U2 serial converter chips // on Uno or Mega boards. We must use pins that are broken out: #else #define RESET 4 #define LED_HB 7 #define LED_ERR 6 #define LED_PMODE 5 #endif // By default, use hardware SPI pins: #ifndef PIN_MOSI #define PIN_MOSI MOSI #endif #ifndef PIN_MISO #define PIN_MISO MISO #endif #ifndef PIN_SCK #define PIN_SCK SCK #endif // Force bitbanged SPI if not using the hardware SPI pins: #if (PIN_MISO != MISO) || (PIN_MOSI != MOSI) || (PIN_SCK != SCK) #undef USE_HARDWARE_SPI #endif // Configure the serial port to use. // // Prefer the USB virtual serial port (aka. native USB port), if the Arduino has one: // — it does not autoreset (except for the magic baud rate of 1200). // — it is more reliable because of USB handshaking. // // Leonardo and similar have an USB virtual serial port: ‘Serial’. // Due and Zero have an USB virtual serial port: ‘SerialUSB’. // // On the Due and Zero, ‘Serial’ can be used too, provided you disable autoreset. // To use ‘Serial’: #define SERIAL Serial #ifdef SERIAL_PORT_USBVIRTUAL #define SERIAL SERIAL_PORT_USBVIRTUAL #else #define SERIAL Serial #endif // Configure the baud rate: #define BAUDRATE 19200 // #define BAUDRATE 115200 // #define BAUDRATE 1000000 #define HWVER 2 #define SWMAJ 1 #define SWMIN 18 // STK Definitions #define STK_OK 0x10 #define STK_FAILED 0x11 #define STK_UNKNOWN 0x12 #define STK_INSYNC 0x14 #define STK_NOSYNC 0x15 #define CRC_EOP 0x20 //ok it is a space… void pulse(int pin, int times); #ifdef USE_HARDWARE_SPI #include «SPI.h» #else #define SPI_MODE0 0x00 class SPISettings { public: // clock is in Hz SPISettings(uint32_t clock, uint8_t bitOrder, uint8_t dataMode) : clock(clock) { (void) bitOrder; (void) dataMode; }; private: uint32_t clock; friend class BitBangedSPI; }; class BitBangedSPI { public: void begin() { digitalWrite(PIN_SCK, LOW); digitalWrite(PIN_MOSI, LOW); pinMode(PIN_SCK, OUTPUT); pinMode(PIN_MOSI, OUTPUT); pinMode(PIN_MISO, INPUT); } void beginTransaction(SPISettings settings) { pulseWidth = (500000 + settings.clock — 1) / settings.clock; if (pulseWidth == 0) pulseWidth = 1; } void end() {} uint8_t transfer (uint8_t b) { for (unsigned int i = 0; i < 8; ++i) { digitalWrite(PIN_MOSI, (b & 0x80) ? HIGH : LOW); digitalWrite(PIN_SCK, HIGH); delayMicroseconds(pulseWidth); b = (b << 1) | digitalRead(PIN_MISO); digitalWrite(PIN_SCK, LOW); // slow pulse delayMicroseconds(pulseWidth); } return b; } private: unsigned long pulseWidth; // in microseconds }; static BitBangedSPI SPI; #endif void setup() { SERIAL.begin(BAUDRATE); pinMode(LED_PMODE, OUTPUT); pulse(LED_PMODE, 2); pinMode(LED_ERR, OUTPUT); pulse(LED_ERR, 2); pinMode(LED_HB, OUTPUT); pulse(LED_HB, 2); } int error = 0; int pmode = 0; // address for reading and writing, set by ‘U’ command unsigned int here; uint8_t buff[256]; // global block storage #define beget16(addr) (*addr * 256 + *(addr+1) ) typedef struct param { uint8_t devicecode; uint8_t revision; uint8_t progtype; uint8_t parmode; uint8_t polling; uint8_t selftimed; uint8_t lockbytes; uint8_t fusebytes; uint8_t flashpoll; uint16_t eeprompoll; uint16_t pagesize; uint16_t eepromsize; uint32_t flashsize; } parameter; parameter param; // this provides a heartbeat on pin 9, so you can tell the software is running. uint8_t hbval = 128; int8_t hbdelta = 8; void heartbeat() { static unsigned long last_time = 0; unsigned long now = millis(); if ((now — last_time) < 40) return; last_time = now; if (hbval > 192) hbdelta = -hbdelta; if (hbval < 32) hbdelta = -hbdelta; hbval += hbdelta; analogWrite(LED_HB, hbval); } static bool rst_active_high; void reset_target(bool reset) { digitalWrite(RESET, ((reset && rst_active_high) || (!reset && !rst_active_high)) ? HIGH : LOW); } void loop(void) { // is pmode active? if (pmode) { digitalWrite(LED_PMODE, HIGH); } else { digitalWrite(LED_PMODE, LOW); } // is there an error? if (error) { digitalWrite(LED_ERR, HIGH); } else { digitalWrite(LED_ERR, LOW); } // light the heartbeat LED heartbeat(); if (SERIAL.available()) { avrisp(); } } uint8_t getch() { while (!SERIAL.available()); return SERIAL.read(); } void fill(int n) { for (int x = 0; x < n; x++) { buff[x] = getch(); } } #define PTIME 30 void pulse(int pin, int times) { do { digitalWrite(pin, HIGH); delay(PTIME); digitalWrite(pin, LOW); delay(PTIME); } while (times—); } void prog_lamp(int state) { if (PROG_FLICKER) { digitalWrite(LED_PMODE, state); } } uint8_t spi_transaction(uint8_t a, uint8_t b, uint8_t c, uint8_t d) { SPI.transfer(a); SPI.transfer(b); SPI.transfer©; return SPI.transfer(d); } void empty_reply() { if (CRC_EOP == getch()) { SERIAL.print((char)STK_INSYNC); SERIAL.print((char)STK_OK); } else { error++; SERIAL.print((char)STK_NOSYNC); } } void breply(uint8_t b) { if (CRC_EOP == getch()) { SERIAL.print((char)STK_INSYNC); SERIAL.print((char)b); SERIAL.print((char)STK_OK); } else { error++; SERIAL.print((char)STK_NOSYNC); } } void get_version(uint8_t c) { switch © { case 0x80: breply(HWVER); break; case 0x81: breply(SWMAJ); break; case 0x82: breply(SWMIN); break; case 0x93: breply(‘S’); // serial programmer break; default: breply(0); } } void set_parameters() { // call this after reading parameter packet into buff[] param.devicecode = buff[0]; param.revision = buff[1]; param.progtype = buff[2]; param.parmode = buff[3]; param.polling = buff[4]; param.selftimed = buff[5]; param.lockbytes = buff[6]; param.fusebytes = buff[7]; param.flashpoll = buff[8]; // ignore buff[9] (= buff[8]) // following are 16 bits (big endian) param.eeprompoll = beget16(&buff[10]); param.pagesize = beget16(&buff[12]); param.eepromsize = beget16(&buff[14]); // 32 bits flashsize (big endian) param.flashsize = buff[16] * 0x01000000 + buff[17] * 0x00010000 + buff[18] * 0x00000100 + buff[19]; // AVR devices have active low reset, AT89Sx are active high rst_active_high = (param.devicecode >= 0xe0); } void start_pmode() { // Reset target before driving PIN_SCK or PIN_MOSI // SPI.begin() will configure SS as output, so SPI master mode is selected. // We have defined RESET as pin 10, which for many Arduinos is not the SS pin. // So we have to configure RESET as output here, // (reset_target() first sets the correct level) reset_target(true); pinMode(RESET, OUTPUT); SPI.begin(); SPI.beginTransaction(SPISettings(SPI_CLOCK, MSBFIRST, SPI_MODE0)); // See AVR datasheets, chapter «SERIAL_PRG Programming Algorithm»: // Pulse RESET after PIN_SCK is low: digitalWrite(PIN_SCK, LOW); delay(20); // discharge PIN_SCK, value arbitrarily chosen reset_target(false); // Pulse must be minimum 2 target CPU clock cycles so 100 usec is ok for CPU // speeds above 20 KHz delayMicroseconds(100); reset_target(true); // Send the enable programming command: delay(50); // datasheet: must be > 20 msec spi_transaction(0xAC, 0x53, 0x00, 0x00); pmode = 1; } void end_pmode() { SPI.end(); // We’re about to take the target out of reset so configure SPI pins as input pinMode(PIN_MOSI, INPUT); pinMode(PIN_SCK, INPUT); reset_target(false); pinMode(RESET, INPUT); pmode = 0; } void universal() { uint8_t ch; fill(4); ch = spi_transaction(buff[0], buff[1], buff[2], buff[3]); breply(ch); } void flash(uint8_t hilo, unsigned int addr, uint8_t data) { spi_transaction(0x40 + 8 * hilo, addr >> 8 & 0xFF, addr & 0xFF, data); } void commit(unsigned int addr) { if (PROG_FLICKER) { prog_lamp(LOW); } spi_transaction(0x4C, (addr >>
После этого выбираем Ваш контроллер Pro Mini, указываем программатор ArduinoISP и шьем контроллер, используя команду Скетч -> Загрузить через программатор
и нажимаем кнопку Reset на Pro mini, пойдет прошивка контроллера (у меня проходит только со второй попытки, нужно набраться терпения):
Как выше говорил, я очень люблю ко всяким гаджетам подвязывать дисплеи, ну просто жуть как, поэтому данный «проект»
мое желание не обошло стороной.
Что нам для всего этого потребуется:
В общем, собрал весь хлам, который валялся без дела:
1. SD card module, очень огромный, поэтому я старался как можно скорее избавится от него.
2. Дисплей на базе контроллера PCD8544, всем известный нокиа дисплей.
3. Карта памяти на 1Гб, с не популярным стандартом MiniSD, вообще был без идеи куда ее воткнуть, а хочется все пустить в дело, вот и пускай поработает на благо навигации.
4. Потребуется мозг, большой такой мозг Pro Mini на чипе 328P.
Как писал выше, будем шить через Arduino Nano с прошитым в нее загрузчиком.
Вообще я очень старался засунуть весь проект в нано, ну просто очень. Не получается, либо отказываемся от карты памяти, либо от дисплея.
5. Конечно же, сам модуль + антенна, как писал выше можно изготовить самому.
6. Ах да, чуть не забыл, потребуется еще корпус иначе, что за устройство без корпуса.
В качестве корпуса были закуплены, еще раз те самые коробки, но в серебряном виде, на пробу. Скажу так, мне абсолютно не понравился серебряный цвет, черный смотрится лучше.
Когда все комплектующие есть в наличии, можно все это подключить и запрограммировать.
Подключаем к Pro Mini по следующей схеме:
Дисплей:
RST — D6 CE — D7 DC — D5 DIN — D4 CLK — D3 VCC — 5V (опционально в моем случае, в остальных 3.3В ) Light — GND GND — GND
Подсветка мне была не нужна, и я не стал ее подключать.
SD карта:
CS-D10 MOSI-D11 MISO-D12 SCK-D13 GND — GND 5V — VCC (опционально в моем случае, в некоторых при наличии преобразователя подключаем на 3.3В)
GPS модуль:
RX-D8 TX-D2 GND — GND VCC-3.3 (3.3 это предел!)
Не забываем подключать антенну на модуль, питание я брал с Нано тк. была подключена для отладки, далее все будет переделано на аккумулятор.
Примерный вид:
Код прост и незамысловат, для использования Вам понадобится, пожалуй самая легкая библиотека для дисплея. Далее библиотека для GPS. Остальные являются встроенными. По коду, строка — time*0.000001+5, по сути я привел время в удобоваримый вид и добавил часовой пояс. Можно этого не делать и получать чистые результаты.
Ещё один нюанс по библиотеке дисплея заключается в следующем у дисплея, включая с нулевой строкой, всего влезет 6 строк. Что довольно мало, поэтому нужно сразу решать, какую информацию выводить, что-то придется выводить символами, экономя место. Дисплей перерисовывается каждую секунду, при этом обновляя и записывая информацию, поступающую со спутников.
При ошибке чтения файла или отсутствия доступа до карты SD будет выводиться сообщение SD-
, в остальных случаях
SD+
.
Скетч
#include #include #include #include //CS-D10, MOSI-D11, MISO-D12, SCK-D13, GND — GND, 5V — VCC (опционально в моем случае, в некоторых при отсутствии преобразователя подключаем на 3.3В) File GPS_file; TinyGPS gps; SoftwareSerial gpsSerial(2, 8);//RX — 8 pin, TX — 2 pin static PCD8544 lcd; //RST — D6, CE — D7, DC — D5, DIN — D4, CLK — D3, VCC — 5V (опционально, при наличии преобразователя на 3.3В линии), Light — GND, GND — GND bool newdata = false; unsigned long start; long lat, lon; unsigned long time, date; void setup() { lcd.begin(84, 48); gpsSerial.begin(9600); Serial.begin(9600); pinMode(10, OUTPUT); if (!SD.begin(10)){ lcd.setCursor(0, 0); lcd.println(«SD-«); return;} lcd.setCursor(0, 0); lcd.println(«SD+»); GPS_file = SD.open(«GPSLOG.txt», FILE_WRITE); if (GPS_file){ Serial.print(«Writing to test.txt…»); GPS_file.print(«LATITUDE»); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(«LONGITUDE»); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(«DATE»); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(«TIME»); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(«ALTITUDE»); GPS_file.println(); GPS_file.close(); Serial.println(«done.»); }else{ Serial.println(«error opening test.txt»); } lcd.setCursor(0,3); lcd.print(«ALT: «); lcd.setCursor(0,2); lcd.print(«SPD: «); lcd.setCursor(0,4); lcd.print(«LAT: «); lcd.setCursor(0,5); lcd.print(«LON: «); } void loop() { if (millis() — start > 1000){ newdata = readgps(); if (newdata){ start = millis(); gps.get_position(&lat, &lon); gps.get_datetime(&date, &time); lcd.setCursor(50,1); lcd.print(date); lcd.setCursor(55,0); lcd.print(time*0.000001+5); lcd.setCursor(22, 4); lcd.print(lat); lcd.setCursor(22, 5); lcd.print(lon); lcd.setCursor(22, 2); lcd.print(gps.f_speed_kmph()); lcd.setCursor(22, 3); lcd.print(gps.f_altitude()); } } GPS_file = SD.open(«GPSLOG.txt», FILE_WRITE); if(GPS_file){ GPS_file.print(lat); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(lon); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(date); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(time*0.000001+5); GPS_file.print(«,»); GPS_file.print(gps.f_altitude()); GPS_file.println(); GPS_file.close(); }else{ lcd.setCursor(0, 0); lcd.println(«SD-«); } } bool readgps(){ while (gpsSerial.available()){ int b = gpsSerial.read(); if(‘\r’ != b){ if (gps.encode(b)) return true;}} return false;}
После прошивки Вы увидите нечто подобное (в скетче вывод даты отредактирован к правому краю под временем):
С расположением элементов можно поиграться, был такой вариант, но понял, что усреднение координат выдает огромную погрешность и отказался.
Что делать дальше? Собирать в корпус, можно на клей, можно на двухсторонний скотч все разместить, мне же захотелось все разместить на макетной плате:
В качестве элементов питания я использую LI-ion аккумулятор. Покупаю акб для экшн — камер оптом и использую их в своих поделках + ко всему всегда могут пригодиться для экшн — камеры, которой пользуюсь в походах. Покупал тут.
Далее идет борьба за место, отрезаем лишнее от контактов и ровняем их с высотой макетной платы.
Используя макетную плату, собираем все воедино:
На корпус для карты памяти наклеил кусок изоленты, тк он соприкасается с контактами зарядника для батареи. Карту памяти прошиваем в FAT16.
Потом запускаем и проверяем, не забыв поставить выключатель:
Особенности размещения антенн в смартфонах
Не стоит забывать и о том, что в каждом мобильном телефоне находятся не только антенны для сотовой связи, Wi-Fi, GPS, но и дополнительно антенны для совместимости с более старыми стандартами связи 4G, 3G и т.д.
Необходимо точно согласовать все антенные устройства между собой, ведь взаимное влияние и перекрестные помехи продолжают делать свою грязную работу и оказывать негативное влияние на систему в целом.
Оптимальное расположение антенн в телефоне,а также относительно друг друга, будет иметь ключевое значение и сказываться на их работе. Изменение положения на несколько миллиметров будет влиять на качество и стабильность связи работающего устройства. Как правило, на этапе тестовых испытаний вносятся коррективы в расположение антенн для обеспечения их оптимальной работы.
Из-за требований к повышению пропускной способности, используются технологии MIMO и Beamforming. Небольшой размер антенны, работающей на частотах более 28 ГГц увеличивает потенциал используемого стека технологий. Благодаря этому, увеличивается коэффициент усиления.
У высокочастотных антенн конструкция не так сильно связана с общей структурой телефона. Однако, большие проблемы возникают при интеграции антенны в устройство, за металлическую крышку. В этих реалиях она уже не является незаметной преградой на пути распространения волны, а оказывает достаточно сильное влияние на характеристики. И здесь нашли применение методы, используемые для проектирования обтекателей в космической промышленности. Крышка разрабатывается таким образом, что в определенном месте образует линзу, что позволяет улучшить диаграмму направленности, а также характеристики сканирования. При этом, данная проблема не настолько серьезна при размещении за стеклянной или пластиковой крышкой.
Другой подход, который также использует малый размер антенны — интеграция конструкций в металлический контур телефона. Это явно продемонстрировано на рисунке ниже.
Не стоит забывать и о безопасности, особенно для устройства, которое человек носит примерно 80% времени в непосредственной близости от тела.
На частотах ниже 6 ГГц для оценки влияния электромагнитного излучения применяются существующие стандарты SAR (Structure–activity relationship). На частотах миллиметровых волн, электромагнитное поле почти не проникает в организм. Большая часть излучения отражается, а то, что проникает внутрь, полностью рассеивается в пределах 3 миллиметров от поверхности, поэтому SAR не является серьезной угрозой для организма:
Переходники
Переходник для антенны (адаптер) применяют при замене автомагнитолы на изделие другой марки. Устройство позволяет снизить разницу в настройках и конструктивных решениях, а также усиливает качество поиска радиочастот.
По мнению специалистов, приобретение адаптера необходимо:
- при снижении качества звучания, наличии помех, шумов, искажений в воспроизводимых видео- и аудиозаписях;
- при уменьшении количества принимаемых радиостанций;
- при периодическом исчезновении сигнала в устройстве;
- при размытой картинке на экране магнитолы либо устройства по воспроизведению видео.
При подборе переходника для машины необходимо учитывать:
- равномерные амплитудно-частотные показатели адаптера;
- наличие коэффициента усиления около 15-25 дБ;
- достаточную высоту динамического диапазона;
- наличие пониженного коэффициента шума и высокого коэффициента усиления.
Конструкции и габариты переходников для легковых машин и автомобиля грузового могут отличаться.
Как сделать наружный усилитель самостоятельно
Знать собственное местонахождение в некоторых случаях важно, поэтому навигация все сильнее входит в повседневную жизнь. Очень часто пользователи сталкиваются со слабым gps сигналом, когда он нужен, а еще с полным его отсутствием. Выходом из этого положения может быть антенна самостоятельного изготовления для любого устройства с GPS модулем.
Китайского происхождения устройство с модулем gps часто страдает отсутствием сигнала; причина – слабый модуль приема сигнала. Антенной работает патч, размещенный на внешней стороне устройства. Необходимо отметить, что на улице это устройство работает, но сигнал пропадает, если создать плохие условия приема (занести устройство в дом, положить в авто). Порядок действий:
- Определяем, насколько сложно или легко можно добраться к gps модулю;
- Берем медную проволоку сечением 5/2 миллиметра квадратного, длиной 46 миллиметров*4, где 4 – это стороны квадрата, она представляет собой квадрат;
- Делаем из проволоки правильный квадрат, используем плоскогубцы, надо точно выдержать размеры, от этого зависит, как будет работать антенна;
- Припаиваем антенну к внешнему патчу gps.
Для удобства антенну можно прикрепить к корпусу устройства скотчем. Результатом выполненной работы является стабильный прием сигнала устройством в помещении и в авто.
Пример самодельной антенны gps дает возможность принимать сигнал даже в плохих погодных условиях и внутри авто. Часто навигацией пользуются любители путешествий, когда надо проложить короткий маршрут из одного пункта в другой. Наружная GPS антенна дает гарантию стабильного приема сигнала.