WiFi 2.4GHz ISM & Scanner Band. Parte 1

WiFi 2.4GHz ISM & Scanner Band. Parte 1 - Descrição e Esquema

Você já se perguntou exatamente o que está acontecendo no WiFi 2.4GHz e banda ISM em torno de sua casa. O canal é o melhor para definir o seu roteador sem fio para? Por que você obter um desempenho tão ruim em toda a sua rede WiFi? É o seu vizinho na mesma freqüência?

Só que está lá fora? Este gadget arrumado vai farejar as ondas e dar-lhe um gráfico da frequência vs intensidade de sinal em toda a banda. Ele se conecta ao seu computador pela USB 2.0 e com o companheiro software Windows, você pode exibir o espectro ou salvar os dados brutos para um arquivo compatível com o Excel para processamento de números um pouco mais.

Ele usa apenas dois componentes importantes, um módulo de rádio daCYprees Semi condutor e um microcontrolador PIC da Microchip . O custo total para construí-lo deve ser inferior a 30 dólares EUA.

A faixa de 2,4 GHz

A banda ISM de 2.4 GHz (Industrial Scientific Medical) é muitas vezes chamado de banda WiFi porque ele é usado para redes Wi-Fi (ou seja, 802.11 b / g / n). Esta banda não está licenciado, o que significa que você e qualquer um pode transmitir sobre ele. Como resultado, tem sido utilizado por uma infinidade de produtos, incluindo transmissores de vídeo, telefones portáteis, dispositivos Bluetooth e teclados sem fio, brinquedos e assim por diante. Porque você não pode ver o que está acontecendo na banda em que você pode experimentar um comportamento estranho do seu gadget sem fio. De repente pula seus caracteres do teclado sem fio, é porque alguém está usando um telefone portátil na mesma freqüência?

A maior vítima é a rede sem fio. Este precisa de muita largura de banda, é sempre de transmissão e é sensível a interferências. É por isso que as pessoas muitas vezes não conseguem uma boa gama de sua rede sem fio e dar-se em desgosto.

Este scanner irá desenhar um gráfico na tela do computador mostrando a atividade em toda a faixa e indicar as melhores freqüências para usar. Se você usar um laptop você também pode vaguear ao redor e identificar os culpados que estão obstruindo as ondas.

Como funciona

Internamente, o scanner é muito simples. Ele contém apenas um receptor de rádio e um microcontrolador ...

O receptor de rádio é o Cypress CYWUSB6935 Rádio SoC (System on a Chip). Esta é uma completa de baixa potência de rádio chip transmissor / receptor para a banda de 2,4 GHz e é controlado por um microcontrolador ao longo de um interface série síncrona (SPI). O microcontrolador pode gravar vários registros no chip para definir coisas como freqüência de operação e pode ler outros registros para recuperar os dados do chip.

Este chip é projetado para operar na faixa de 2,4 GHz e tem a capacidade de ouvir em uma freqüência para quaisquer outros dispositivos que podem ser já utilizam a freqüência. Isto é para ajudar o microcontrolador selecionar uma freqüência adequada livre antes de transmitir. O chip relata o nível de sinal como um número tipicamente até 30, com zero representando nenhum sinal. Nós usamos este recurso neste projecto - simplesmente, o microcontrolador instrui o módulo para o passo a uma freqüência e medir o nível de sinal naquela freqüência, quando feito isso os passos do chip para a próxima freqüência e instrui-lo para medir o nível de sinal lá. E assim por diante, em toda a banda.

Nós realmente não usar o de transmissão / recepção função, que é normalmente objetivo principal do chip na vida.

O microcontrolador usado neste projeto é a Microchip PIC18F2550 que integra a completa funcionalidade USB 2.0. O microcontrolador define o chip de rádio para uma frequência, lê o nível de sinal do chip, que armazena o valor em sua memória interna e em etapas para a próxima freqüência. Isto continua até que a banda completa de 2,4 GHz é coberto. O 18F2550, em seguida, envia os dados de fora para o seu computador usando um cabo USB e seu computador, usando o software personalizado, exibe o espectro resultante.

Fisicamente o scanner é apenas uma pequena caixa pendurada na extremidade de um cabo USB.

O Circuito

O circuito é a parte mais simples deste projeto. Clique na imagem ou ir para a seção de download no final desta página para um desenho em escala total.

O microcontrolador PIC 18F2550 é uma peça 28 pinos com um construído em interface USB 2.0. Como mencionado antes, o chip integra tudo relacionado com o USB incluindo um regulador de 3.3V, e buffers de memória o transceptor USB. Tudo o que você precisa fazer é conectar o cabo USB para os pinos 15 e 16 do chip e colocar um capacitor no pino 14 para ajudar a suavizar o fornecimento inbuilt 3.3V.

O relógio para o microcontrolador é derivado do cristal 20MHz com os dois condensadores 15PF proporcionando o carregamento correcto para o cristal. Internamente dentro do 18F2550 a 20MHz é dividida por 5 para dar 4MHz e, em seguida, utilizado para sincronizar um oscilador Phase Locked Loop (PLL) rodando a 48MHz. Este é o relógio principal usado dentro do microcontrolador e é utilizada para accionar tanto a interface USB e da CPU. Correndo em 48MHz este é um chip veloz pouco assim não temos quaisquer problemas com desempenho.

O conector ISCP está lá para que eu pudesse reprogramar o 18F2550 sem puxá-lo fora de seu soquete.É usado principalmente para prototipagem de modo que você pode deixá-lo fora se você quiser. Note-se que a resistência de 10K no pino 1 do 18F2550 é ainda necessária para puxar a linha de reposição de alta.

A alimentação para o circuito é traçada a partir de +5 V fornecido pelo computador hospedeiro no cabo USB. Todo o circuito só extrai algumas dezenas de miliamperes por isso não é uma carga significativa.Este é 5V caiu para cerca de 3V por três 1N401diodos para fornecer energia para o chip CYWUSB6935 Cypress qual está montado sobre um pequeno PCB (o módulo CYWM6935). Cada diodo vai cair cerca de 0,7 V, resultando em uma queda de tensão total de cerca de 2V. Esta é uma maneira bruto para obter uma fonte de 3V, mas é de baixo custo e faz o trabalho, sem aborrecimentos.

O chip CYWUSB6935 tem diodos de proteção em suas entradas, o que reprimir a linha de sinal para sua fonte de alimentação (3V). Isto significa que podemos dirigi-lo com sinais de 5V do microcontrolador com resistores para limitar a corrente. Esta é a finalidade dos resistores 33K, eles limitar a corrente nos diodos de fixação para menos de um miliamperes quando a saída do PIC vai para 5V.

CYWM6935 Módulo

O chip CYWUSB6935 vem em um pacote pequeno projetado para a montagem da máquina e é virtualmente impossível para um mortal empunhando um ferro de solda para solda. Felizmente Cypress reuniram-lo para o módulo de CYWM6935 juntamente com duas antenas, um cristal e alguns capacitores. O conector utilizado no módulo é ainda muito pequena e não padrão (ou melhor, ele não usa a 0,1 grid "que nós conhecemos e amamos), mas pode ser soldada. Para mais detalhes sobre o chip e CYMUSB6935 CYWM6935 módulo ir para aqui .

Lista de peças

• 1 x microcontrolador Microchip PIC18F2550-I/SP programado com o firmware disponível na seção de download na parte inferior desta página.
• 1 x Cypress módulo de rádio CYWM6935,
• 1 x 20MHz cristal
• 3 x 1N4001 diodos de silício
• 4 x 3.3K resistores (bairro ou watt meia)
• 1 x resistor de 10K (bairro ou watt meia)
• 2 x 15PF capacitores de cerâmica
• 1 x 100nF condensador cerâmico multicamadas 1 x capacitor de poliéster 220nF
• 1 x 100uF capacitor eletrolítico (6V ou superior)
• 1 x 28 soquete para circuito integrado
• 1 x Cabo USB tipo A com um conector em uma extremidade
• 1 x UB5 caixa instante