// Home / Electronics / Wave Lights soldeerbouwpakket

Wave Lights Badge

'Wave Lights' soldeerbouwpakket

'Wave Lights' is een electronica bouwpakketje dat zelf in elkaar gesoldeerd kan worden. Nadat alle onderdelen op de juiste manier op de print gesoldeerd zijn, is er een badge gebouwd waarmee je sterke radio signalen kan zien, bijvoorbeeld van een mobiele telefoon, een WiFi-zender of een portofoon. Ook kan je verschillende vrolijke figuurtjes laten zien.

English text Beside the Dutch description here, there is also a description in English.

Wat kan je ermee?

Als eerste kan je sterke radiosignalen ontvangen. Hoe sterker het radiosignaal, des te meer leds er gaan branden. Je kan dus bijvoorbeeld zien of je mobiele telefoon aan het uitzenden is, en hoe sterk de Wifi router in huis is. En hij werkt ook bij portofoons en andere sterke zenders natuurlijk. In de gebruiksaanwijzing staat uitgelegd welke twee standen er zijn en hoe ze werken (zie ook het kopje ontvangen van radiosignalen hieronder).

Daarnaast heeft de badge allerlei leuke figuurtjes met de vijf leds. Er zijn zeven verschillende patroontjes ingebouwd, waaruit je kunt kiezen met de drukknop op de badge. Met de drukknop ga je naar een volgend figuurtje, en als je hem lang ingedrukt houdt weer terug naar de vorige.

De volgende zeven figuurtjes met de leds zijn aanwezig:

  1. Knight Rider
  2. Stuiterbal
  3. Alarm
  4. Bubbels
  5. Bitjes disco
  6. Puls
  7. Snelweg
Wave Lights Badge

Beschikbaarheid

Er zijn geen Wave Lights bouwpakketjes meer op voorraad. Maar in het VERON Electron magazine van februari 2017 staat een artikel waarin de Wave Lights badge in detail wordt besproken, zodat hij zelf nagebouwd kan worden. Ook het printontwerp en de software is beschikbaar.

Contact

Vragen kunnen per e-mail aan pa1ivo [apestaart] xs4all.nl gestuurd worden.

Door wie

Wave Lights badge Dit electronicaproject is opgestart en uitgevoerd door Leo PA0LEZ en Ivo PA1IVO, waarbij Leo vooral aan de elektronica heeft gewerkt en Ivo vooral aan de software in het IC. Marianne heeft veel geholpen gedurende het project, en Ronald PA5RB heeft meegeholpen met ontwerp van het RF-deel van de schakeling. Met dank aan Emco Electronics voor het beschikbaar stellen van alle middelen om dit project op electronicagebied mogelijk te maken.

Het solderen van dit bouwpakketje op diverse plaatsen werd mede mogelijk dankzij de inzet van Koos PA3BJV, Benno PA3FBX, Paul PA0STE, Cees PA0CRB, Wouter PA3WEG, Wim PA3AKK, Dick PA0DFN, Berend PD1BK, Luc, Marianne en Linda. Tevens werd er diverse malen sponsoring verzorgd door het VERON-Fonds en de firma Codec Telecom uit Eindhoven.

Gebruiksaanwijzing

In de gebruiksaanwijzing staan de belangrijkste dingen die je moet weten om de badge te kunnen bedienen. Het is een PDF-bestand op A4-formaat, met twee A5-kolommen met tekst. Als je het A4'tje op de juiste manier dubbelzijdig print en precies in tween snijdt, dan heb je twee gebruiksaanwijzingen op A5-formaat.

Bouwbeschrijving

De bouwbeschrijving is een PDF-bestand in kleur (1 MByte groot). Als je hem uitprint moet je dat wel in kleur doen, anders zie je de rode lijnen in de afbeeldingen niet goed staan.

Artikel Electron magazine

In het VERON Electron magazine van februari 2017 staat een artikel over de Wave Lights (PDF, 4 MByte) waarin het ontwerp van de badge in detail wordt beschreven, inclusief de diverse ontwerpbeslissingen die zijn genomen.

Printontwerp

Het printontwerp is beschikbaar als set Gerber files (zip bestand).

Software

De programmatuur voor in de microcontroller is beschikbaar als .hex file. De fuse bits instellingen zijn: 0xFF, 0x56, 0x62 (extended, high, low).

Aangezien de external-reset-disabled fuse aanstaat, moet bij het gebruik van een normale ISP-programmer eerst het programma (.hex) in de microcontroller gezet te worden en daarna pas de fuse bits. Na het programmeren van de fuse bits, heeft een normale ISP-programmer namelijk geen toegang meer tot de microcontroller! Alleen via HVSP (bijvoorbeeld met een AVR Dragon programmer) kan de programmatuur nog gewijzigd worden.

Voor-geprogrammeerde ATtiny85V IC's zijn ook verkrijgbaar via Emco Electronics.

Schema

Schema Wave Lights
Het schema van de Wave Lights schakeling.


Het klopt dat er een led zwak gaat branden bij het indrukken van een drukknop, dit komt doordat drie aansluitingen van het IC zowel als uitgang voor een led als voor een ingang voor de drukknoppen wordt gebruikt. Dit gebeurt bij led 1, 2 en 5.

Ontvangen van radiosignalen (technische details)

RF-signalen die gedetecteerd kunnen worden, worden opgepikt met de rode draad aan de badge (het handvat) en gelijkgericht met de diode D1 en de condensatoren C2 en C3. De grootte van dit gelijkgerichte signaal wordt gemeten met de ADC van de AVR-microcontrolller ATtiny85V.

De standaard lengte van de antennedraad is 35 cm en dit is voldoende lang om RF-signalen van 144 MHz of hoger te detecteren (144 MHz werkt bijzonder goed, 430 MHz normaal). Mobiele telefoons zijn zeer goed te detecteren als ze slecht ontvangst hebben, maar als ze dichtbij een zendmast zijn juist weer niet (dat wordt dus goed geregeld in de telefoon!). WiFi-sginalen op 2,4 GHz zijn ook te detecteren aan de antenne, maar dan is het belangrijk om bij het juiste punt op de antenne te meten.

Indien lagere frequenties dan VHF gedetecteerd moeten worden, probeer dan een langere antennedraad te monteren (beetje experimenteren). De hoogste frequentie die gedetecteerd kan worden, wordt voornamelijk bepaald door de Schottky diode D1, de BAT81S. Metingen aan de badge laten zien dat de gevoeligheid heel sterkt afneemt boven 2,5 GHz.

De badge kan alleen 'sterke' RF-signalen ontvangen, namelijk alleen die hoger dan de drempelspanning van de Shottkydiode zijn (iets meer dan 0,3 Volt). De ADC-ingang van de AVR meet deze spanning in een bereik van 0 Volt tot de voedingsspanning (ongeveer 3 Volt). De ADC zet dit signaal om in waarde tussen de 0 en 1023. In de software wordt vervolgens bepaald wat de relatie is tussen het ADC signaal en het aantal leds dat aan gaat, zie de onderstaande tabel 1.

'Normaal':
led aan bij ADC-waarde
'Lineair':
led aan bij ADC-waarde
Led 1 > 0 > 0
Led 2 > 5 > 250
Led 3 > 15 > 500
Led 4 > 30 > 750
Led 5 > 50 > 1000

Tabel 1: Verband tussen ADC-signaal van de antenne en het aantal leds dat gaat branden.


Stroomverbruik

In de onderstaande tabel 2 staat het stroomverbruik van de badge, gemeten bij een voedingsspanning van 3 Volt. Ook staat er in de laatste kolom hoe lang de batterijen dan mee zouden gaan als je batterijen van 2000 mAh zou hebben en de badge continu aanstaat.

Situatie Stroomverbruik Tijdsduur [2000 mAh]
Aan - alle leds aan 5,8 mA 2 weken
Aan - alle leds uit 0,8 mA 3,5 maanden
Aan - ontvanger standby 0,85 mA 3 maanden
Uit 19 µA 12 jaar

Tabel 2: Stroomverbruik in verschillende situaties.



Foto's

Wave Lights functions
Uitleg van de Wave Lights badge: bedieningsknoppen en de antenne



Wave Lights components

Alle (elektronische) componenten om een Wave Lights badge te bouwen



Wave Lights solderen VERON Pinksterkamp 2015

Bouwen van de Wave Lights badges tijdens het VERON Pinksterkamp 2015 [foto: Wouter PA3WEG]



ontwerpwedstrijd techniekbouwprojecten voor jeugd Dag voor de RadioAmateur 2015

Eerste prijs bij ontwerpwedstrijd techniekbouwprojecten voor jeugd Dag voor de RadioAmateur 2015 [foto: Jan PA0JNH]



2015-2017 by Ivo Klinkert, PA1IVO - Contact