Entwicklung eines CC1101 868.3MHz Funkmoduls

[FUEL4EP]

Danke, papa.

Hier eine gute Zusammenfassung über Frequenzabweichungen bei Quarzoszillatoren.

[ivo-int]

Hallo Ewald

Danke für den Link. Das ist im Moment zu Hohe Materie für mich. Einen KO besitze ich auch nicht und mein Englisch genügt für dieses Thema nicht.
Ich warte einmal die Tests von Stephan ab. Er kann dann eventuell eine bessere Aussage treffen. Was ich im Dokument gesehen habe, dass die Toleranz der C's mit kleiner 5% gewählt werden sollten.

Gruss Ivo

[HMSteve]

Habe mal die beiden Module von Ivo gemessen, mit dem Zaehler sehe ich bei einem eine Oszillatorfrequenz von 26.0001 MHz, beim zweiten von 26.0002 MHz. Gegenprobe mit dem (mit 0.5ppm spezifizierten) RSP1A beim zweiten mit Standard-Frequenzconfig ergab knapp 868.308 MHz Sendefrequenz, das passt also i.R. der Messunsicherheiten und die Module sind frequenzmaessig in Ordnung und insb. voll in der Quarzspezifikation von 10ppm.
Da ein paar Portionen Huehnerfutter sowieso aus China auf dem Weg sind, werde ich nach deren Ankunft aus Spass probieren, den Quarz noch etwas zu ziehen, wirklich Grund dafuer besteht m.E. aber nicht.

Viele Gruesse,
Stephan

[ivo-int]

Hallo Stephan

Interpretiere ich das richtig, dass du an der Schaltung und Bauteilen nichts anpassen würdest?

Gruss Ivo

[HMSteve]

Hallo Ivo,

nun, da die vielen bestellten Cs angekommen sind, wuerde ich nochmal die Frequenz mit 2 x 15pF und ggf 15 und18pF anschauen wollen, hoffe, ich schaffe das am Sonntag.

Viele Gruesse,
Stephan

[HMSteve]

So, Anpassungen der Last-Cs am Quarz an meinen beiden Modulen ergab folgende Messungen:

Osc_Cs.JPG (26.18 KiB) 760 mal betrachtet

Meine Cs scheinen also etwas von denen von JLC abzuweichen, aber das ist alles im Rahmen. Eine Erhoehung des Cs am Oszillatoreingang von 12pF auf 15pF vergroessert bei meinen Modulen bereits den Frequenzfehler ggue der Originalbestueckung. Fazit: Bestueckung wuerde ich nicht aendern.

Ergaenzend habe ich zwei leicht verschieden aufgebaute China-Module durch Tausch der Cs auf unter 100Hz Abweichung von 26MHz gebracht und mit diesen unter praktsich gleichen Bedingungen die Empfangsempfindlichkeit im Vergleich zu Ivos beiden Modulen getestet. Hierbei war die CCU recht weit entfernt und durch mehrere Waende abgeschirmt. Mit Ivos Modulen waren Empfangsstoerungen sehr selten, auch bei von der CCU angezeigtem RSSI von -107dB. Mit beiden China-Modulen gelang der Empfang unter fast gleichen Bedingungen fast nie. Auch wenn das natuerlich keine Messung ist (bereits eine Koerperbewegung um ein paar Zentimeter aendert die Empfangsbedingungen substantiell bei diesem Test), ist das m.E. ein starkes Indiz fuer eine bessere Empfindlichkeit von Ivos Modulen.

Viele Gruesse,
Stephan

[ivo-int]

Hallo Stephan

Danke für deine ausführlichen Messungen.

Dann stellt sich mir nur noch die Frage ob ich den Bestückungsdruck auf der Oberseite noch entfernen soll? Lesen kann man es eh nicht. Die JLCPCB Beschriftung habe ich bereits auf die Unterseite verbannt.

Danke und Gruss Ivo

[ivo-int]

Hallo zusammen

Hier die finale Version des Funkmoduls zu eurer Verfügung.
Ich habe den Bestückungsdruck entfernt, ist eh nicht lesbar.

Wichtig:
- Platinen Dicke: 0.8mm
- unbedingt "Confirm Parts Placement" auswählen
- und die Produktionsnummer auf der Rückseite "Remove Order Number: Specify a location"

Oberseite

Unterseite

und hier das Kicad-Projekt.

CC1101_868MHz_RF_Modul_Ivo.zip

Kicad-Projekt

(1023.66 KiB) 25-mal heruntergeladen

Gruss Ivo

[FUEL4EP]

Hallo Zusammen,

gut Ding hat manchmal Weile. Die beiden Funkmodule CC1101_868MHz_RF_Modul_FUEL4EP und CC1101_868MHz_UFL_RF_Modul_FUEL4EP sind nun erfolgreich validiert. Sie sind kompatibel zu den nicht mehr verfügbaren EByte E07-868MS10 Modulen (die roten Module).

Die Validierungsergebnisse sind auf Github hier und hier zu finden.

Die Quarzfrequenz wurde nach dem Power-On-Reset am Pin GD0 gemessen:

validation_results.pdf

(54.37 KiB) 8-mal heruntergeladen

Als Frequenzzähler diente ein Rigol DG1022Z mit einem externen 10 MHz Referenztakt mit GPS-Genauigkeit aus einem Mini Precision GPS Reference Clock Modul von Leo Bodnar.

EDIT: Die RSSI Empfangsempfindlichkeiten wurden unter Punkt 2. hier hinzugefügt:

validation_results.pdf

(54.37 KiB) 8-mal heruntergeladen

[FUEL4EP]

Um einfacher eine Funkstrecke mit veränderbarer Dämpfung realisieren zu können, wurden zwei existierende AsksinPP-Sketche leicht angepasst:

- Range_test_beacon wurde aus HM-WDS40-TH-I-SHT10 abgeleitet
- Range_test_beacon realisiert eine leicht ortsveränderbare Funkbake

FreqTest_range_test_with_distant_beacon wurde aus FreqTest abgeleitet
- FreqTest_range_test_with_distant_beacon filtert nur die Telegramme der Funkbake heraus und gibt deren RSSI-Werte aus
- FreqTest_range_test_with_distant_beacon wird auf das Prüfobjekt mit dem zu prüfenden CC1101-Transceiver aufgespielt
- das Prüfojekt bleibt an einem festen Ort, die Funkbake wird verschoben

Code: Alles auswählen

13:36:51.494 -> AskSin++ v5.0.3 (Apr  6 2024 14:26:26)
13:36:51.494 -> Range analysis version of FreqTest. Please run a beacon with 'Range_test_beacon.ino' in parallel
13:36:51.527 -> Radio init1
13:36:51.527 -> CC Version: 14
13:36:51.527 ->  - ready
13:36:51.527 -> Range analysis is enabled: Looking only for messages from a specific distant sensor/beacon with address 777777 !
13:36:51.561 -> Start searching ...
13:36:51.561 -> Freq 0x21656A 868.300 MHz: 777777.  1 / -100dBm
13:36:56.944 -> Search for upper bound
13:36:56.944 -> Freq 0x21657A 868.306 MHz: 777777.  1 / -100dBm
13:37:07.285 -> Freq 0x21658A 868.313 MHz: 777777.  1 / -99dBm
13:37:17.664 -> Freq 0x21659A 868.319 MHz: 777777.  1 / -99dBm
13:37:28.003 -> Freq 0x2165AA 868.325 MHz: 777777.  1 / -100dBm
13:37:38.383 -> Freq 0x2165BA 868.332 MHz: 777777.  1 / -99dBm
13:37:48.761 -> Freq 0x2165CA 868.338 MHz: 777777.  1 / -100dBm
13:37:59.105 -> Freq 0x2165DA 868.344 MHz:   0
13:38:14.104 -> Search for lower bound
13:38:14.104 -> Freq 0x21655A 868.294 MHz: 777777.  1 / -101dBm
13:38:19.825 -> Freq 0x21654A 868.287 MHz: 777777.  1 / -99dBm
13:38:30.196 -> Freq 0x21653A 868.281 MHz: 777777.  1 / -99dBm
13:38:40.582 -> Freq 0x21652A 868.274 MHz: 777777.  1 / -100dBm
13:38:50.922 -> Freq 0x21651A 868.268 MHz: 777777.  1 / -101dBm
13:39:01.295 -> Freq 0x21650A 868.262 MHz: 777777.  1 / -100dBm
13:39:11.643 -> Freq 0x2164FA 868.255 MHz:   0
13:39:26.650 ->
13:39:26.650 -> Done: 0x21650A - 0x2165CA
13:39:26.650 -> Calculated Freq: 0x21656A 868.300 MHz
13:39:26.684 -> Store into config area: 656A...stored!
13:39:26.783 ->
13:39:26.783 -> Old Config Freq was: 0x216562 868.297 MHzGoing to sleep...

- die Funkbake lässt sich leicht an verschiedene Orte mit unterschiedlichen Dämpfungen des Hochfrequenzsignals bringen
- die Dämpfung des Hochfrequenzsignals kann zusätzlich mit einer dicht schließenden Metalldose vergrößert werden, so dass Prüfobjekt und Funkbake in vernünftig geringem Abstand bleiben können, Laufwege werden verkürzt

- das Prüfobjekt kann an der Nähe des Rechners bleiben
- verschiedene Prüfobjekte lassen sich durch Umstöpseln unter gleichbleibenden Bedingungen leicht vergleichen
- die RSSI-Messergebnisse sind hier:

Die Empfangsempfinglichkeit ist beim eByte E07 900MM10S am höchsten. Wahrscheinlich liegt das an der geschirmten Kappe des E07 900MM10S Moduls.
Die anderen gemessenen Module folgen mit geringem Abstand.
Das DIY Modul CC1101_868MHz_RF_Modul_FUEL4EP ist sogar geringfügig besser als das Original Ebyte E07-868MS10