این مقاله یک تحلیلگر طیف ساده برای باند Wi-Fi 2.4 تا 2.5 گیگاهرتز را توضیح می دهد. این بر اساس ماژول رادیویی بی سیم Cypress CYWM6935 است . اگرچه سازنده آن را برای پروژههای تجاری جدید توصیه نمیکند، اما هنوز هم به طور گسترده از تامینکنندگان eBay و Farnell در بریتانیا در دسترس است. این ماژول دارای فاصله کانال 1 مگاهرتز است که برای یک تحلیلگر طیف تمام عیار کمی "درشت" است، اما برای هدف مورد نظر این پروژه، یعنی به عنوان یک ابزار تشخیصی سریع برای بررسی تداخلی که باعث ایجاد مشکل در سیگنال Wi-Fi روتر می شود، کافی است. . یک تحلیلگر طیف با برنامه های Wi-Fi "sniffer" موجود برای دستگاه های اندرویدی متفاوت است زیرا برخلاف آن برنامه ها، یک تحلیلگر طیف همه چیزهایی را که دریافت می کند - نه فقط سیگنال های Wi-Fi - بدون تلاش برای خواندن یا "رمزگشایی" آنها ترسیم می کند. یک تحلیلگر طیف فقط به قدرت نسبی سیگنال دریافتی علاقه دارد، نه به هیچ داده ای که ممکن است سیگنال حمل کند.
اگرچه ماژول های رادیویی دیگری برای باند Wi-Fi وجود دارد، من Cypress CYWM6935 را انتخاب کردم زیرا می خواستم یک دستگاه مستقل کوچک و قابل حمل با استفاده از صفحه نمایش LCD خودش را داشته باشم. ماژول CYWM6935 به راحتی در دسترس است و مراحل 1 مگاهرتز آن به این معنی است که دقیقاً 84 مرحله در باند Wi-Fi وجود دارد: 2400 مگاهرتز تا 2483 مگاهرتز. صفحه نمایش LCD نوکیا 5110 84 پیکسل عرض دارد بنابراین با مقیاس افقی 1 پیکسل در هر مگاهرتز کاملاً مطابقت دارد.
برد برد ماژول CYWM6935
یک مشکل جزئی با ماژول CYWM6935 این است که به هدر 2 میلی متری 6 جهته در 2 ردیفه تعبیه شده است که کار را با تخته نان سخت می کند. عکسهای زیر ممکن است برای هر کسی که میخواهد آداپتور 2 میلیمتری به 0.1 اینچی خود را بسازد مفید باشد. من پینهای هدر را از طریق حامل پلاستیکی آنها فشار دادم تا جایی که تقریباً در سمت بالا صاف شدند. سوکت 2 میلی متری به راحتی بین فاصله استاندارد 0.3 اینچی DIL پین هدر قرار می گیرد.
نمودار مدار تحلیلگر طیف مبتنی بر CYWM6935
ماژول رادیویی از یک رابط SPI برای دسترسی به رجیسترهای خود استفاده می کند، بنابراین پین های آردوینو D13، D12 و D11 باید به ترتیب برای رابط سخت افزاری SPI - SCK، MISO و MOSI استفاده شوند. برای چیدمان PCB استفاده از پینهای آردوینو (D10، D9 و D8) برای ورودیهای کم فعال رادیو: Power Down (nPD)، انتخاب سیگنال (nSS) و nRESET راحت است.
در عمل، پین nPD ماژول رادیویی را میتوان با مقاومت 10K به Vcc وصل کرد، اما در صورتی که بخواهم حالت POWER_DOWN ماژول را بیشتر آزمایش کنم، آن را به خروجی آردوینو وصل کنم.
من قصد داشتم آردوینو را با قرار دادن آن در حالت خواب POWER_DOWN خاموش کنم که نمایشگر و رادیو را نیز خاموش می کند. متأسفانه، من نمیتوانستم جریان قطع برق ماژول رادیویی را کمتر از 0.45 میلیآمپر دریافت کنم (علیرغم اینکه برگه اطلاعات ادعا میکند <1µA)، بنابراین به جای آن به یک کلید کشویی روشن/خاموش برق معمولی رضایت دادم.
عملکرد هر یک از پین های رادیو در جدول 1 در مستندات ماژول رادیویی نشان داده شده است . فهرست کاملی از همه رجیسترهای تراشه CYWM6935 در برگه داده تراشه CYWUSB6935 نشان داده شده است .
من صفحه نمایش LCD 84×48 Nokia 5110 را به پین های آنالوگ ATmega328 که به عنوان خروجی های دیجیتال پیکربندی شده اند وصل کردم، صرفاً برای راحتی در چیدمان برد مدار چاپی، زیرا پروژه به ورودی های آنالوگ نیاز ندارد.
دکمه فشاری MODE که به ورودی آردوینو D7 متصل است، به سادگی مقیاس نمایش داده شده را از 2.4 تا 2.483 گیگاهرتز به شماره کانال Wi-Fi 1 تا 14 تغییر می دهد. همچنین گزینه نمایش حداکثر قدرت سیگنال هر 1 مگاهرتز RF را روشن یا خاموش می کند. کانال علاوه بر مقادیر لحظه ای. در طراحی فعلی کاملاً "آرایشی" است و به هیچ وجه پارامترهای اندازه گیری گیرنده را تغییر نمی دهد. چیزهای بیشتری وجود ندارد که بتوانید در فضای محدود روی صفحه نمایش 84×48 نوکیا 5110 نمایش دهید.
من مدار را با یک باتری لیتیومی قابل شارژ 3.7 ولت AA با ظرفیت اسمی 1000 میلی آمپر ساعت تغذیه کردم. از آنجایی که یک باتری لیتیومی کاملاً شارژ شده 4.2 ولت است و ماژول رادیویی CYWM6935، طبق گفتهها، ولتاژ بیش از حد را تحمل نمیکند، من یک رگولاتور 3.3 ولتی LDO را برای تغذیه کل مدار قرار دادم. رگولاتور MCP1702-330E دارای جریان ساکن بسیار کم (معمولاً 1.6 µA) با ولتاژ افت حدود 25 میلی ولت در جریانی که مدار ما می گیرد (حدود 50 میلی آمپر از جمله نور پس زمینه LCD)، بنابراین مقدار بسیار کمی از شارژ باتری با استفاده از آن هدر می رود. تنظیم کننده
برد مدار چاپی
نمایشگر نوکیا 5110
توجه داشته باشید که پین اوت نمایشگرهای Nokia 5110 بسته به تامین کننده متفاوت است، بنابراین PCB ممکن است نیاز به اصلاح داشته باشد. بیشتر پینها به خروجیهای ATmega328 متصل هستند، بنابراین برخی از مانورها با تعریف مجدد پینها در طرح آردوینو امکانپذیر است. مقاومت سری 270R Vcc، GND و LIGHT تنها اتصالات «سیمی سخت» هستند که PCB نیاز به اصلاح دارد.
نوع نمایشگر را می توان با نگاه کردن به آهنگ های پشت تخته تشخیص داد. من PCB را برای نوع نمایشگر نشان داده شده در سمت چپ، زیر طراحی کردم. من پیشنهاد می کنم قبل از طراحی PCB صفحه نمایش را تهیه کنید.
من طرح PCB را با استفاده از Circuit Wizard طراحی کردم. شما می توانید طرح بندی را از اینجا دانلود کنید . (طرح آداپتور تخته نان را می توانید از اینجا دانلود کنید .)