2.4G跳频方法讨论

DDAI

打算用2.4G模块做玩具遥控器，希望能做的同时10个人以上一起玩。
所用2.4g模块最多支持40个通道，现在的问题是 如何实现发射和接受相互配对。
我的思路是这样的：
1、开机时，不管发射还是接受，都默认为通道0。
2、然后，遥控器检查通道0是否被占用。如果占用，跳转至通道1，继续检查；若没占用，则通知接受端此通道可用。
   也就是说，由遥控器依次扫描各通道，当检测到可用通道时。通过通道0，告诉接收端要跳转的目的通道。如此实现调频。
3、为配合扫描顺利进行，已配对的接受端，检测到遥控器扫描时，回发‘此通道已占用’。

举例描述:
假设有AT、AR，BT、BR两对，AT(发射)、AR(接收)已完成配对，且占用通道0。此时，启动BT、BR，流程如下：
1、BT使用通道0，发送‘此通道有没有人用啊？’
2、AR‘听到’BT喊话，回答说，‘不好意思，我在用’
3、于是BT跳转至通道1，继续，‘此通道有没有人用啊？’
4、等了许久，没人回答。确定通道1，空闲。于是返回通道0，发送‘去1通道吧，那里安静’
5、BR听到，于是跳转至通道1，继续接收。当然AR也能听到，只是它笑而不答，名花有主，不予理睬。
6、至此，跳频还差最后确认。即BT也跳转至1通道，喊‘你来了吗？’，BR回答，‘傻啊，俺就在你身后’

整个调频过程，对发射端来说。要做三件事，检测通道是否空闲、由通道0发送目的通道、确认接收端已跳频。
接收端也要做三件事，等待目的通道、跳转后确认和回复通道忙。

以上跳频思路，还没有编程实验。想先听听各位的意见。

DDAI

上午编程测试，用两对收发来实验，效果不错。
跳频的主要思路还是如一楼所说，即以发射端扫描为主,接收端只响应跳频。但具体操作做了很大程度的精简。
精简后,接收端(已对频或者是等待对频)不回发任何指令,只进行自动ACK响应。这样做的好处是，对已获取频道的模块几乎无影响。

具体步骤如下:
    一、模块配置
        1、允许自动ACK。就是接收到正确的频道、数据长度、校验码后，由2.4G模块自动回发一个确认信息。
        2、初始化发射端频道为0，接收端39。共0-39四十个频道。

    二、发射端跳频流程
        1、自频道0发射数据(所发射数据应不同于正常工作时的数据)。每2ms发射一次，若收到ACK，说明此频道已被占用；
           若200ms内仍未收到ACK，则认为此频道空闲。
        2、收到ACK后,发射端切换至下一频道。继续执行流程1。
        3、200ms内未收到ACK，标记当前通道为空闲。遥控器跳至频道39(接收端的初始化频道)，将空闲通道号发送至接收端。
        4、当收到接收端的ACK后，遥控器切换至空闲通道。完成跳频。

    三、接收端跳频流程
        1、配置为接收模式(频道=39)，等待接收数据。
        2、收到数据后，检测是否为跳频指令，若不是，继续接收。若是，提取目的频道，切换至目的频道。完成跳频。

DDAI

(原文件名:1.jpg)

(原文件名:2.jpg)

(原文件名:3.jpg)


上传图片太慢啦~....

DDAI

(原文件名:4.jpg)

(原文件名:5.jpg)

(原文件名:6.jpg)

DDAI

回复【2楼】fsclub 绿林好汉
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感谢 fsclub 绿林好汉 回复。
我接触2.4G不到两个星期，很多东西不懂，是个地道的菜鸟

跳频思路是自己想的，没做太多测试，肯定会有不少问题，所以提出来让大家讨论下，希望能进一步改善。
MICROCHIP的滚动码算法，不懂，正打算Google一下  嘿嘿

(修改打字错误)

DDAI

回复【8楼】sdram
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'BT的跳频'是什么

DDAI

回复【7楼】fsclub 绿林好汉
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回复【8楼】sdram
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参考了两位的提示，应该是我没有说清楚。
2.4G模块有40个频段，我只需要在开机的时候让发射接收选择一个频段，并一直工作于此频段。
至于选择频段以后，根据信号的强弱自动跳频，这个问题目前还不用考虑。

DDAI

回复【9楼】STM32_Study
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咋突然想起那么一句话 ‘有钱的捧个钱场，没钱的捧个人场’  哈哈...

DDAI

回复【12楼】Jigsaw
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第一次有人这么说

DDAI

回复【14楼】fsclub 绿林好汉
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我觉得应该让发射机在每个通道等候比如100MS，假如有10个通道，那么让而接收机在每个通道喊10MS，如果发射在100MS内没有听到回答则自动跳到下一个通知轮询。这样可以保证发射在每个通道都有时间可以等到接收的ACK。不依赖于其它通信。

最好采用滚动码的算法，用一个唯一ID作密钥，让发射接收自己算下一个通信通道是哪一个才是王道。不然如果发射接收一多，都自动跳到下一个有序的、一致的、可以预见的通道通信，可能也会堵塞，要让发射接收的通道是“随机”的才好。  
当然配对的时候可以固定通道或者有顺序的更改难道，让发射机把唯一ID传出去让接收机保存，就算配对了，至于下一次在哪个通道上，由算法决定。可以参考MICROCHIP的滚动码算法。  


2.4G就是要不断的跳，因为别人在跳，不然你的不稳定。

如果你真的只是配对的时候跳频，那就照我说的，发射机守株待兔。

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唯一ID的想法挺好
发射机守住待兔，刚才好像想明白了，但越想越糊涂(哈哈，太笨啦) ... 等明天给你答复

DDAI

回复【14楼】fsclub 绿林好汉
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发射机守株待兔，这样可以保证在每个轮询(100ms)内，发射接收有效通信。
开机后第一件事是 寻找一个空闲的频道。而轮询方法的用处好像不在于此？

等正常工作后，如需跳频，轮询方法、唯一ID及滚动码应该是可以参考的。
目前，我的想法是:
1、只要不同的收发工作于不同的频道，彼此应该不会有干扰(每次收发前都有频率矫正)。
2、为保证不被干扰，每对收发都(在开机对频成功后)分配一个随机的ID。这样即便接收到错误指令,由于ID不同，也不会解析。
3、若与其他2.4g产品工作于同一频道，无法正确接收时，发射端会随机选择适当的间隔重发。时分复用，依旧可以保持通信的实时性。

补充下产品特点:
1、遥控指令最多5个字节
2、收发只要在200ms内成功通信一次即可
3、2.4G模块控制速率1M

DDAI

测试视频
http://player.youku.com/player.php/sid/XMjYyNzAyNTEy/v.swf

四个2.4G模块，屏幕上半部分的两个是发射，下半部分两个是接受。
首先左侧上下配对、右侧上下配对
然后交叉配对

DDAI

回复【20楼】jonyes
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回复【21楼】fsclub 绿林好汉
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说实话，我有被吓到，哈哈~ 没想到2.4G需要考虑这么多问题！
按照当初的设想，收发正常工作后，在固定的频道通信，不跳频。所以，重点放在了初始化自动选择频道的问题上。
今天上午参考TCP/IP协议的三次握手，并仿照重写了收发端初始化选频程序。

目前来说，是我把问题考虑的过于简单。
感谢 jonyes fsclub 绿林好汉 的提醒和建议！

接下来先要装机测试,根据性能要求再做进一步打算。
真希望现在就OK，别再需要跳频 ，哈哈~
如果实在躲不过去，只能硬着头皮啃啦~~