Sensor e Alarme para nível de Água

[norad58]

O que me preocupa neste projeto é esta "antena de 10m", se fosse um cabo coaxial com a malha aterrada, até que poderia ser seguro, mas dependendo da altura que fica o cabo deixa a coisa perigosa.
Uma possibilidade seria um cabo de fibra otica base polimero, é facil de trabalhar, mas o problema deve ser o custo. Assim tu poderia emitir o sinal do PIC via luz e decodificar do outro lado com um outro PIC ou PC.
Outra ideia seria emitir o sinal do modulo PIC via luz IR e o do outro lado o receptor faria a decodificação.
Também pensei naquelas plaquinhas RX e TX de 433MHZ ou modulos com o circuito integrado Transceiver nrf2401, assim poderia enviar o sinal a distancia sem problemas. São plaquinhas de custo baixo e que podem ser facilmente ligadas no PIC.

Exemplo: http://www.filipeflop.com/pd-80dc1-modu ... hz-am.html

Sobre o PIC nao conheço, só uso AVR e Freescale, dificilmente uso assembler, só se for para Z80 e 68hc000. Assim, não posso ajudar com o programa.
Transmitindo o preâmbulo com uma frequencia X, o receptor pode se sincronizar nesta frequencia e receber os sinais de dados. Ja vi este tipo de comunicação simples em outros microcontroladores, acho que fica facil implementar. Até converter este sinal de dados em luz para transmissão fica bem facil.

Outra ideia seria implementar neste seu sistema analogico um circuito integrado como o LM331 conversor de tensão para frequencia, assim conforme nivel de tensão do operacional, seria convertido numa frequencia para oscilar um LED IR, por exemplo. O receptor IR teria que saber a freq. minima e maxima para ajustar com a escala de niveis maximo e minimo da caixa.

http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/lm331.pdf

[MOR_AL]

O que me preocupa neste projeto é esta "antena de 10m", se fosse um cabo coaxial com a malha aterrada, até que poderia ser seguro, mas dependendo da altura que fica o cabo deixa a coisa perigosa.

... Mas você não deve ter lido minha última postagem com mais atenção. Ela trata exatamente desta preocupação e apresenta uma opção via RF, pois a solução com fio já está implementada na versão atual. Outras opções ou são caras ou não permitem visada direta.

Uma possibilidade seria um cabo de fibra otica base polimero, é facil de trabalhar, mas o problema deve ser o custo. Assim tu poderia emitir o sinal do PIC via luz e decodificar do outro lado com um outro PIC ou PC.

É o famigerado custo!!!

Outra ideia seria emitir o sinal do modulo PIC via luz IR e o do outro lado o receptor faria a decodificação.

Não há visada direta para IR>

Também pensei naquelas plaquinhas RX e TX de 433MHZ ou modulos com o circuito integrado Transceiver nrf2401, assim poderia enviar o sinal a distancia sem problemas. São plaquinhas de custo baixo e que podem ser facilmente ligadas no PIC.
Pensei em módulos de RF de 433MHz, mas teriam que atravessar duas lajes. Por aqui em minha cidade estou cercado de montanhas, a recepção de rádio em broadcast é péssima e somente local. Sua maioria são de rádios religiosas, que duvido que possuam registro no Dentel. Isso permite me levar a escolher uma frequência mais baixa para aumentar a passagem pelas lajes. Talvez em 27MHz, que possuem faixas livres. Quanto a interferências, tentarei acomodar um compromisso entre a sensibilidade do receptor com a potência reduzida do transmissor.

Exemplo: http://www.filipeflop.com/pd-80dc1-modu ... hz-am.html

Sobre o PIC nao conheço, só uso AVR e Freescale, dificilmente uso assembler, só se for para Z80 e 68hc000. Assim, não posso ajudar com o programa.

Tudo bem. Esse firmware é tão simples e pequeno, que se enquadra na faixa de uso com linguagem Assembler.

Transmitindo o preâmbulo com uma frequencia X, o receptor pode se sincronizar nesta frequencia e receber os sinais de dados. Ja vi este tipo de comunicação simples em outros microcontroladores, acho que fica facil implementar. Até converter este sinal de dados em luz para transmissão fica bem facil.

Vide o segundo arquivo PDF para baixar em minha postagem anterior. Lá tem o protocolo de transmissão e a codificação Manchester.

Outra ideia seria implementar neste seu sistema analogico um circuito integrado como o LM331 conversor de tensão para frequencia, assim conforme nivel de tensão do operacional, seria convertido numa frequencia para oscilar um LED IR, por exemplo. O receptor IR teria que saber a freq. minima e maxima para ajustar com a escala de niveis maximo e minimo da caixa.

O maior problema é justamente ajustar as tensões corretamente, já que a condutibilidade da água vai depender do grau de impurezas que ela contém. Neste caso ainda tenho que pensar, mas o ideal seria um potenciômetro linear com uma boia como cursor, ou como já vi na net, uma série de reed switch com um ímã na boia, mas aí gastaria uns cinco reeds, limitando a quantidade de níveis monitorados. Por outro lado, o consumo na parte do sensor seria mínimo. Aliás, o meu sensor atual, simples resistores em uma fonte de corrente, é bem mais simples e barato que a opção com reeds.

http://www.ti.com.cn/cn/lit/ds/symlink/lm331.pdf

Valeu pelas informações.
MOR_AL

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Pensei em módulos de RF de 433MHz, mas teriam que atravessar duas lajes. Por aqui em minha cidade estou cercado de montanhas, a recepção de rádio em broadcast é péssima e somente local. Sua maioria são de rádios religiosas, que duvido que possuam registro no Dentel. Isso permite me levar a escolher uma frequência mais baixa para aumentar a passagem pelas lajes. Talvez em 27MHz, que possuem faixas livres. Quanto a interferências, tentarei acomodar um compromisso entre a sensibilidade do receptor com a potência reduzida do transmissor.

Lembro de ter visto alguns modulos de 27mhz para aeromodelismo que hoje em dia estão sendo substituidos por modulos de 2,4ghz. Tambem estes carrinhos de brinquedo radiocontrolados, usam modulos de 27mhz, poderiam ser copiados ou modificados para este uso.
Fazer do zero este modulo também não é dificil, crie um oscilador a cristal 27mhz(ou usar um cristal que tiver em mãos) com um transistor e depois pode ser utilizado um circuito integrado gerador de tons que usam em telefone para modular esta portadora do xtal.
Se usar um xtal com frequencia em Ondas Curtas(4, 6, 8, 12mhz) no transmissor pode usar um radio receptor comum de ondas curtas e no detector apos a FI ,implementar o circuito detector de tom + o mcu PIC. Quem sabe transformar o radio em receptor movel de nivel da caixa de água!
Devo ter este circuito em algum livro meu de radiocomunicações, se quiser procuro e depois posto aqui.

O maior problema é justamente ajustar as tensões corretamente, já que a condutibilidade da água vai depender do grau de impurezas que ela contém. Neste caso ainda tenho que pensar, mas o ideal seria um potenciômetro linear com uma boia como cursor, ou como já vi na net, uma série de reed switch com um ímã na boia, mas aí gastaria uns cinco reeds, limitando a quantidade de níveis monitorados. Por outro lado, o consumo na parte do sensor seria mínimo. Aliás, o meu sensor atual, simples resistores em uma fonte de corrente, é bem mais simples e barato que a opção com reeds.

Acho que esta opção da boia eu ja tinha comentado anteriormente, é bem facil implementar, use um potenciometro blindado de preferencia de fio 1W, para não ter problemas com umidade e ruidos. Como não é necessario saber com precisão de litros o volume da caixa esta é uma opção bem mais barata.

[MOR_AL]

Pensei em módulos de RF ...

Lembro de ter visto alguns modulos de 27mhz para aeromodelismo que hoje em dia estão sendo substituidos por modulos de 2,4ghz. Tambem estes carrinhos de brinquedo radiocontrolados, usam modulos de 27mhz, poderiam ser copiados ou modificados para este uso.
Fazer do zero este modulo também não é dificil, crie um oscilador a cristal 27mhz(ou usar um cristal que tiver em mãos) com um transistor e depois pode ser utilizado um circuito integrado gerador de tons que usam em telefone para modular esta portadora do xtal.
A ideia da frequência de 27MHz é boa, mas não tenho um cristal nessa frequência. Talvez eu possa comprar via Ebay, já que não prevejo concluir o projeto em alguns meses.
Se usar um xtal com frequencia em Ondas Curtas(4, 6, 8, 12mhz) no transmissor pode usar um radio receptor comum de ondas curtas e no detector apos a FI ,implementar o circuito detector de tom + o mcu PIC. Quem sabe transformar o radio em receptor movel de nivel da caixa de água!
Devo ter este circuito em algum livro meu de radiocomunicações, se quiser procuro e depois posto aqui.
A ideia é fazer o mais simples possível. Sendo assim, ou uso aqueles módulos de 433MHz, ou um Tx e Rx em 4MHz (possuo muitos cristais nessa frequência). Teria que verificar a faixa de frequências no Dentel. Não desejo interferir em comunicação alheia. Ainda com a ideia da simplicidade, caso não use os módulos em 433MHz, a modulação do transmissor trabalharia ligado (com RF) ou desligado. Um cristal ou um ressonador é quase que imperativo, tanto devido a grande variação de temperatura na região da caixa d'água, como evitar ter que subir lá dentro para ajustar a frequência do receptor. O receptor seria do tipo super regenerativo. Já projetei um desses receptores em 433MHz, mas somente com componentes LC em sua sintonia. Sem o ressonador a frequência de recepção não fica fixa o suficiente para ter uma aplicação prática. Já com frequências mais baixas, não há necessidade de cristal, pelo menos no receptor.

O maior problema é justamente ajustar as tensões corretamente, ... Aliás, o meu sensor atual, simples resistores em uma fonte de corrente, é bem mais simples e barato que a opção com reeds.

Acho que esta opção da boia eu ja tinha comentado anteriormente, é bem facil implementar, use um potenciometro blindado de preferencia de fio 1W, para não ter problemas com umidade e ruidos. Como não é necessario saber com precisão de litros o volume da caixa esta é uma opção bem mais barata.
Lembrando que um potenciômetro de fio 1W possui baixa resistência. Talvez até uns 10kR. O aparelho será alimentado por duas pilhas de 1,5V. Estou minimizando o consumo a ponto de não poder aceitar o consumo deste potenciômetro. Até poderia dispensar o led transparente de alta emissão, que ficaria emitindo brevíssimos lampejos a cada transmissão. Algo como 5mA durante 100ms a cada 60 segundos. O consumo médio seria de 8,3uA. Dispensando este led abriria a possibilidade de usar esta saída para alimentar o potenciômetro apenas durante a medição. Mas não gosto de colocar um sensor mecânico em um ambiente com PH diferente do normal (acho que 7). Ainda prefiro usar o sensor resistivo que já usei. Além de não possuir peças móveis, é robusto (com fios de 1mm2) e bem fáceis de se fazer.

Minha real intenção seria a de comentarem sobre os fluxogramas. Quem sabe alguém poderia ver algum problema ou alguma necessidade.... Enquanto isso vou trabalhar no sensor.
Grato pelas sugestões norad58.

MOR_AL

[norad58]

Quanto a comprar o xtal de 27mhz, tem um fabricante conhecido ai no Rio de Janeiro:
RADIO CRISTAIS DO BRASIL S A MATRIZ 1-EXPORTAÇÃO DE PRODUTOS-AV BRASIL, 5966 NO BAIRRO BONSUCESSO CIDADE RIO DE JANEIRO-RJ

Eles vendem também em pequenas quantidades, o problema dos 27Mhz é se tiver alguem que use PX por perto pode gerar interferencias.
Se me lembro tu pode montar um transmissor que não ultrapasse os 100metros de distancia, para isso não necessita homologação ou licença de operação. Alguns miliwatts são suficientes, não monte uma antena 1/2 onda neste transmissor senao devido a propagação a noite, o sinal pode sair do continente sul americano!
Na faixa de 4Mhz existem algumas emissoras de ondas curtas, mas a propagação do sinal é ruim durante o dia para altas distancias, então acho que tu nao tera problema em transmitir e receber algo nesta frequencia em seu âmbito domiciliar. E a maioria dos radios que tem a banda de ondas-curtas recebem os 4Mhz.
Abaixo desta frequencia de 4mhz, tem a faixa de 80M dos radioamadores, ai complica.
A vantagem dos 27mhz frente aos 4mhz é que esta faixa de frequencia tem menos ruidos. O problema é se você gerar algum harmonico de 27mhz, como o de 54mhz, pode interferir em canais de TV analogica.
Altas frequencias como 433mhz ou 2,4ghz necessitam de alta potencia para ter mais alcance, pois a propagação é pior para este tipo de frequencia. Eu mesmo tenho problema aqui em casa com wifi de 2,4ghz que não passa por 2 paredes ou lajes, o sinal fica muito fraco mesmo tendo um router de maior capacidade na geração do RF.
Entao com estes modulos de 433Mhz simples, não sei se conseguira transmitir com um bom alcance, pois são feitos para terem alcance de no maximo 10m em ambiente aberto. Há modulos mais caros de 433mhz como esse:
http://www.tato.ind.br/produto/Transcep ... d1022.html
Mas o preço é caro.
Não recomendo fazer receptores e transmissores somente com LC, ficam ruins de ajustar e variam a frequencia com a temperatura, mesmo usando capacitores NPO ou outros para compensar.
Se for usar recepção em baixa frequencia, aproveite um radio OC ou AM que custa barato, também fazer um receptor regenerativo simples com uma FI de 455khz ou 10,7mhz fica facil e barato.
Vou montar um transmissor com xtal de 4mhz com um bf254 e ver se tem potencia pra passar o sinal por duas lajes....

[MOR_AL]

Quanto a comprar o xtal de 27mhz, tem um fabricante conhecido ai no Rio de Janeiro:
RADIO CRISTAIS DO BRASIL S A MATRIZ 1-EXPORTAÇÃO DE PRODUTOS-AV BRASIL, 5966 NO BAIRRO BONSUCESSO CIDADE RIO DE JANEIRO-RJ

Eu conhecia a RCB, quando eles tinham sede na Av. Brasil 20.000. Não sabia que haviam mudado para este endereço. Se precisar comprar, irei lá.
Descobri que tenho 5 cristais de 27,000MHz (Ebay). É uma opção. Vou pesquisar também sobre as frequências de RC em 27MHz, aí não vai ter problema.

Eles vendem também em pequenas quantidades, o problema dos 27Mhz é se tiver alguem que use PX por perto pode gerar interferencias.
Se me lembro tu pode montar um transmissor que não ultrapasse os 100metros de distancia, para isso não necessita homologação ou licença de operação. Alguns miliwatts são suficientes, não monte uma antena 1/2 onda neste transmissor senao devido a propagação a noite, o sinal pode sair do continente sul americano!
Hahaha!!!
Na faixa de 4Mhz existem algumas emissoras de ondas curtas, mas a propagação do sinal é ruim durante o dia para altas distancias, então acho que tu nao tera problema em transmitir e receber algo nesta frequencia em seu âmbito domiciliar. E a maioria dos radios que tem a banda de ondas-curtas recebem os 4Mhz.
Abaixo desta frequencia de 4mhz, tem a faixa de 80M dos radioamadores, ai complica.
A vantagem dos 27mhz frente aos 4mhz é que esta faixa de frequencia tem menos ruidos. O problema é se você gerar algum harmonico de 27mhz, como o de 54mhz, pode interferir em canais de TV analogica.

Aqui não tem sinal de TV direto. Somente via satélite.

Altas frequencias como 433mhz ou 2,4ghz necessitam de alta potencia para ter mais alcance, pois a propagação é pior para este tipo de frequencia. Eu mesmo tenho problema aqui em casa com wifi de 2,4ghz que não passa por 2 paredes ou lajes, o sinal fica muito fraco mesmo tendo um router de maior capacidade na geração do RF.
Entao com estes modulos de 433Mhz simples, não sei se conseguira transmitir com um bom alcance, pois são feitos para terem alcance de no maximo 10m em ambiente aberto. Há modulos mais caros de 433mhz como esse:
http://www.tato.ind.br/produto/Transcep ... d1022.html
Mas o preço é caro.

Eu sei que existe uma equação, que calcula a potência na entrada do receptor, em função da potência transmitida, do ganho das antenas transmissora e receptora e da distância do meio entre as antenas.
Com frequências menores se tem maior propagação, mas o ganho das antenas é um fator importante.
Gostaria de calcular a potência recebida, para os casos de antenas de 1/4 de onda, ou até 1 metro; a condição que limitar antes. Partindo de uma distância de, digamos 1km (condição de Campo Distante) e uma potência de 1W no transmissor. Daí terei a atenuação total em função da frequência e do tamanho das antenas. Claro que não vou usar nenhum transmissor de 1W e nem uma distância de 1km. É que com estes dados a atenuação fica normalizada. Daí desconto a atenuação da distância e da potência do transmissor. O que me interessa é observar em qual faixa de frequências a atenuação é mínima. É um gráfico em que o eixo dos x é a frequência e o dos y é a atenuação. Note que será considerada a limitação no tamanho da antena.

Não recomendo fazer receptores e transmissores somente com LC, ficam ruins de ajustar e variam a frequencia com a temperatura, mesmo usando capacitores NPO ou outros para compensar.

Certo! Já tinha escrito que teria que usar um ressonador ou cristal para isso.

Se for usar recepção em baixa frequencia, aproveite um radio OC ou AM que custa barato, também fazer um receptor regenerativo simples com uma FI de 455khz ou 10,7mhz fica facil e barato.
Mas estes rádios possuem sintonia LC!!! ... E pretendo usar um receptor super regenerativo. Não é tão seletivo e sensível como os super heterodinos, mas a minha distância é pequena. Além disso, um receptor com menos sensibilidade como os super regenerativos, captam menos ruídos. Também não quero usar rádios prontos. Fica mais trabalhoso na sua preparação, montagem e na estética. No meu medidor de nível atual, com o LM339, o aparelho fica na cozinha. O sensor fica na caixa d'água. Então disponho de 110Vca. Usei uma fonte de celular, um alarme de porta ou janela e o circuito do LM339. Juntando com os componentes que ficam no painel frontal, acabou ficando uma boa quantidade de fios em seu interior.

Vou montar um transmissor com xtal de 4mhz com um bf254 e ver se tem potencia pra passar o sinal por duas lajes....

Legal.
Use uma antena com 1 metro na horizontal e uma fonte com 3Vcc. Essas seriam as minhas condições aqui.
Mas como você faria para avaliar a potência de recepção? Apenas com um rádio e os resultados: Sem Interferência, Com Interferência e Sem Sinal?

MOR_AL

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Hahaha!!!

Gostou da ideia, né, monta a antena 1/2onda com uma boa potencia no transmissor e quando tu voltar aos EUA, sintonize de noite o seu sinal no Brasil emitindo o nivel da caixa de agua!

Aqui não tem sinal de TV direto. Somente via satélite.

Entao nem esquente a cabeça com interferencias.....

Eu sei que existe uma equação, que calcula a potência na entrada do receptor, em função da potência transmitida, do ganho das antenas transmissora e receptora e da distância do meio entre as antenas.
Com frequências menores se tem maior propagação, mas o ganho das antenas é um fator importante.

A propagação para longa distancia depende de varios fatores como as manchas solares, reflexao na ionosfera, etc. Mesmo frequencia de 27mhz dependendo do horario e epoca do ano, se propaga a longas distancias podendo chegar até na Europa.
Outras como 3,8mhz ou 80metros, de dia a faixa é muito ruidosa e um transmissor tem que ter bastante potencia de dia para ter alcançe, mas depois que o Sol se pôe, ocorre algumas surpresas.....
Como no seu caso a distancia entre receptor e transmissor é pequena, não vejo muita diferença em transmitir entre 1Mhz a 100Mhz. Subindo mais a frequencia para UHF, teria que aumentar a potencia do transmissor para vencer as barreiras. Acho que 10mW em 4Mhz já é uma boa potencia pra vencer estes obstaculos.

Use uma antena com 1 metro na horizontal e uma fonte com 3Vcc. Essas seriam as minhas condições aqui.
Mas como você faria para avaliar a potência de recepção? Apenas com um rádio e os resultados: Sem Interferência, Com Interferência e Sem Sinal?

Aqui eu posso montar o transmissor na caixa de água e o receptor a uma distancia vertical de +-9 metros, pois tenho neste caminho 2 lajes e uma parede. Para medir posso usar um receptor Yaesu FT101 que é mais velho que eu, ele tem o S-Meter. Também no canal de FI há uma saida externa que posso conectar um osciloscopio pra medir o sinal. Como sinal gerador posso usar a placa que fiz com Atmega16 e AD9835. Na saida deste DDS montei um filtro passa-baixa e um transistor 2n2222 como amplificador de sinal. Dá pra brincar entre 500Khz a 19Mhz sem problemas. Ou como ja tinha dito, um oscilador Colpitts com BF245 ou MPF102 com xtal, poderia neste caso modular o sinal com algum circuito integrado gerador de tom, vou ver o que acho na minha sucata......
Para gerar interferencia, posso no meio do caminho ligar um gerador de sinais que tenho da Philips, sintonizando na mesma frequencia do transmissor a xtal, o gerador tem um modulador de 1khz e a saída de sinal é regulavel.

[MOR_AL]

Ontem ainda, peguei uma daquelas campainhas XingLing sem fio. O transmissor é do tamanho de uma caixinha de fósforos e é alimentada com uma pilha de 12V, menor que as AAA. Como foi projetada para "tocar a campainha", seu consumo é esporádico e mínimo. Tenho outra em uso e a pilha já dura mais de um ano.
Testei.
Coloquei a parte do transmissor no telhado, junto a caixa d'água e o receptor na cozinha. O sinal tem que passar por duas lajes.
Em algumas posições a campainha tocou e em outras não.
Às vezes, apenas girando o transmissor, fazia diferença.

Bom. Concluí que posso usar estes módulos Tx, RX em 433MHz. Já ouvi falar que o pessoal recebe muito ruído com alguns desses módulos. Caso isso ocorra, posso tentar canibalizar as campainhas e aproveitar o Tx e o Rx. Com essas campainhas, dificilmente ouso disparos provenientes de outras fontes de ruído.

Ainda quero tentar encontrar esta equação de que mencionei na postagem anterior. Talvez eu consiga melhorar a potência na recepção com menos potência no transmissor.
MOR_AL

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Concluí que posso usar estes módulos Tx, RX em 433MHz. Já ouvi falar que o pessoal recebe muito ruído com alguns desses módulos. Caso isso ocorra, posso tentar canibalizar as campainhas e aproveitar o Tx e o Rx. Com essas campainhas, dificilmente ouso disparos provenientes de outras fontes de ruído.

Ainda quero tentar encontrar esta equação de que mencionei na postagem anterior. Talvez eu consiga melhorar a potência na recepção com menos potência no transmissor.

Geralmente estes modulos receptores de 433mhz e de outras frequencias tem um circuito bem basico de entrada com poucos filtros e com a antena impressa na PCB que não é o ideal. São soluções baratas para atingir um objetivo.
Claro, se for projetado um bom receptor com filtro+pré-amplificador+mixerFI+amplificadorFI, ou seja, um super-heterodino o alcance pode aumentar bastante. Também usando uma antena com tamanho apropriado para a frequencia tanto no RX e TX, esta pode amplificar o sinal em alguns dB.
Para altas frequencias, montando por exemplo uma antena Yagi basica com um 2 ou 3 elementos no minimo, já é possivel direcionar bem o sinal.
O que pode ser feito no caso do TX e RX é cortar na PCB a conexão da antena impressa, soldar neste ponto um coaxial 50ohms apropriado pra alta frequencia e usar uma antena externa com tamanho apropriado.
Outra coisa, estes carrinhos de brinquedo xing-ling geralmente usam modulo 27mhz com 4 tons de modulação, ou seja , tons usados para identificar comandos para frente/atras e esq./dir. , assim poderia adaptar estes 4 sinais como 4 niveis de sua caixa( 20%, 40%, 60%, 80%). O MCU ou um timer a cada 1 minuto ligaria o modulo para transmissao dos dados.
No lado receptor ao inves de comutar os motores, ligaria os leds de indicação de nivel da caixa de água.
Neste site, fala sobre o controle remoto de carrinhos:
http://eletronicanoel.blogspot.com.br/2 ... rte-4.html

[MOR_AL]

....
Geralmente estes modulos receptores de 433mhz e de outras frequencias tem um circuito bem basico de entrada com poucos filtros e com a antena impressa na PCB que não é o ideal. São soluções baratas para atingir um objetivo.

Estou ciente desses fatos, mas minha diretiva é "custo mínimo".

Claro, se for projetado um bom receptor com filtro+pré-amplificador+mixerFI+amplificadorFI, ou seja, um super-heterodino o alcance pode aumentar bastante. Também usando uma antena com tamanho apropriado para a frequencia tanto no RX e TX, esta pode amplificar o sinal em alguns dB.

Pelo que você transmite, noto que é aficionado por HF e radioamadorismo. Mas como tenho reportado, minha utilização é bem básica e não há necessidade de sofisticação.

Para altas frequencias, montando por exemplo uma antena Yagi basica com um 2 ou 3 elementos no minimo, já é possivel direcionar bem o sinal.
O que pode ser feito no caso do TX e RX é cortar na PCB a conexão da antena impressa, soldar neste ponto um coaxial 50ohms apropriado pra alta frequencia e usar uma antena externa com tamanho apropriado.

Os dois locais onde ficarão instalados o Tx e o Rx são pequenos e cheio de paredes. O local da caixa d'água tem de 1,0 a 1,5m de altura e 1,5m de largura. O local é apertado e cheio de umidade o que fornece muitas reflexões. Você ainda não entrou no clima da simplicidade, hehehe.

Outra coisa, estes carrinhos de brinquedo xing-ling geralmente usam modulo 27mhz com 4 tons de modulação, ou seja , tons usados para identificar comandos para frente/atras e esq./dir. , assim poderia adaptar estes 4 sinais como 4 niveis de sua caixa( 20%, 40%, 60%, 80%). O MCU ou um timer a cada 1 minuto ligaria o modulo para transmissao dos dados.
No lado receptor ao inves de comutar os motores, ligaria os leds de indicação de nivel da caixa de água.
Neste site, fala sobre o controle remoto de carrinhos:
http://eletronicanoel.blogspot.com.br/2 ... rte-4.html

O problema dos tons é que precisa estender a transmissão até que os tons sejam identificados. No meu protocolo de comunicação, pretendo transmitir bits com o clock junto, o que forma o código Manchester. O período mínimo de transmissão, que equivale a meio período do bit, é próximo a 1ms. Com esta taxa, CASO POSSÍVEL, posso economizar energia no que se refere a redução do tempo do PIC e do TX ligados.

Encontrei a tal equação de atenuação que estava procurando.
Para conhecer a atenuação com relação à frequência, todos os outros fatores são considerados constantes. A única ressalva é a tal do tamanho da antena dipolo, que só precisa de um deles, ou 1/4 de onda.
As atenuações são as seguintes, em relação a atenuação de 1MHz, que considerei 0dB.
1MHz - 0db
4MHz - 12dB
10MHz - 20dB
20MHz - 26dB
50MHz - 34dB
100MHz - 40dB
330MHz - 50dB
433MHz - 53dB
Observe a relação entre 433MHz e 1MHz. É uma tamanha atenuação!!!!
Se eu colocar uma antena com 1 metro, que equivale a 1/4 de onda, terei que usar a frequência de 75MHz ((3e8m/s) / 4m). Isso dá uma atenuação de 38dB, ou 15dB em relação a frequência de 433MHz. Isso equivale a aumentar o meu sinal na recepção umas 5,6 vezes.
Ainda não pesquisei qual seria o efeito (negativo) de manter a antena em 1 metro e baixar a frequência de transmissão. A atenuação devido a frequência diminuiria, mas devido a redução do tamanho da antena (na verdade mantê-la em 1 metro) aumentaria. O bom senso me diz que daria no mesmo, que um deve compensar o outro, mas vou procurar a equação da transmissão em função do tamanho do dipolo.
MOR_AL

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Complicando e deixando mais confusa a questão...
Retirei a informação de um livro do autor Wayne Tomasi:
Se for usar o principio da antena Marconi com um elemento radiante de 1m, tu teria que criar o elemento ground ou terra, real(proximo do solo) ou artificial(seria um outro elemento de 1m ligado ao terra da placa transmissora).
Se usar o principio de antena dipolo meia-onda de Hertz, dá quase no mesmo, teria que usar mais um elemento de 1m, pra ter sintonia a 75mhz, ou seja, dois elementos irradiantes de 1m.
Agora se usar como dipolo meia onda este comprimento disponivel de 1m, poderia dividir em dois elementos de 50cm , mas a antena irradiaria com toda eficiencia por volta de 150mhz.
Porque usar 1/4 de onda como tamanho do elemento irradiante?? É utilizado 1/4 de onda, porque na area central do elemento irradiante há um "cruzamento de maxima voltagem*corrente da energia irradiada". Também verificando a impedancia neste elemento de 1/4 de onda, no inicio do elemento irradiante onde se conecta o transmissor, teremos baixa impedancia(entre 68 a 70ohms) e no outro extremo do elemento irradiante uma impedancia mais alta por volta de 2500ohms.
Considerando o ganho unitario 1 ou 100% de eficiencia para esta antena, ou seja, se aplico 1W é irradiado 1W, na frequencia calculada da antena.
Se uso a antena em outra frequencia no qual nao foi calculada, pelo que verifiquei rapidamente, mas posso estar errado, haverá uma alteração na impedancias de entrada do elemento irradiante e na saída. Ou seja, se a saída do transmissor foi calculado para uma determinada impedancia Z numa determinada frequencia e potencia, ligando neste transmissor uma antena diferente ou fora da frequencia calculada haverá um descasamento da impedancia entre antena e transmissor.
Também informam no livro que qualquer dipolo que seja menor que 1/10 de comprimento de onda é considerado eletricamente um curto.
Se sua antena for telescopica, dependendo da frequencia emitida, poderia ajustar o comprimento da antena em algum multiplo de 1/4 de onda para melhor eficiencia no sinal emitido.
No livro mostra também uma formula baseada na equação de Maxwell para saber a intensidade do campo eletrico emitido pela antena. Se quiser depois escaneio as pagina e te envio.
Eu acho que para uma distancia de 10m entre TX e RX em baixa frequencia(4-10Mhz), com alguns mW de potencia, não haveria muita diferença no sinal emitido, pois a antena com elemento irradiante de 1m ja estaria bem fora da frequencia calculada.

[MOR_AL]

Pois é!
Imaginei que não haveria vantagem real.
Vou acabar tentando com TX Rx de 433MHz. Ele tem um "pedaço" de fio como antena, compatível com o seu preço...
Quanto a um fio com 1/4 de lambida. Eu o colocaria na vertical. A ferragem da laje faria o papel do plano terra, simulando o outro quarto de onda... Na verdade eu experimentaria muitas posições e verificaria a mais adequada, hehe.
MOR_AL

[MOR_AL]

Com relação ao medidor com o comparador LM339.
O sensor do nível d'água que fiz funcionou nos testes com a caixa d'água, mas agora está apresentando problemas de mal funcionamento.
Sem entrar água aqui em casa, achava que estava demorando muito para o nível da caixa cair de 80% para abaixo de 60%. O led verde deveria ter apagado.
Decidi entrar no telhado e verificar. Quando abri a tampa da caixa o nível já estava a uns 50%.
Poxa! Havia determinado o valor dos resistores do sensor com outra caixa igual, mas em outro local mais acessível... E tudo funcionava direitinho.
A diferença que percebi é que no ambiente do telhado estava quente e a umidade excessiva, a ponto de escorrer água pelo lado de fora da caixa.
Ao abrir a tampa da caixa a umidade era ainda maior...
Ao que tudo indica, a umidade molhou os contatos e os resistores que ficam no topo da haste do sensor. Isso faz com que a corrente aumente e a tensão na entrada do LM339 (que fica na cozinha) fique alta. Com isso o led indicativo de 60% não apagou, indicando que o nível d'água já tinha caído abaixo de 60%.
Vou ter que retirar a haste do sensor, desmontá-la e fazer outra.
Agora os resistores ficarão envoltos em borracha de silicone, para evitar umidade e a parte desencapada dos fios ficarão totalmente no exterior da haste. Penso que no estreito tubo que forma a haste, por onde passam os fios, pode acumular água. Se as partes desencapadas ficarem um pouquinho em seu interior, mesmo sem água no exterior, pode haver condução e mal funcionamento.
O chato é que vou ter mais trabalho e já estou com o meu tempo bem comprometido.
Protótipo é uma m&r#@.
MOR_AL

[aldss]

No circuito do arquivo "Nível de água com LM339.pdf" nao entendi a função dos componentes resistor R7 (300k) e diodo D5 (1N4148). Se alguem estiver disposto a explicar eu agradeço!

[MOR_AL]

No circuito do arquivo "Nível de água com LM339.pdf" nao entendi a função dos componentes resistor R7 (300k) e diodo D5 (1N4148). Se alguem estiver disposto a explicar eu agradeço!

Vamos lá!
Primeiramente D5.
O que determina a corrente de coletor de Q1, para gerar a tensão sobre R8 (tensão de entrada nos comparadores) é a corrente de emissor. Esta corrente é aprox. igual a de coletor [(Ie = (beta + 1)/beta] Ic, beta é maior que 100, podendo chegar a 300. Então Ie aprox. = 1,01*Ic).
Veja a explicação adiante...



Lembrando que a variação de Vbe está intimamente ligada à variação de Ic...

O resistor R7 limita o valor mínimo da corrente I. Sem ele o diodo pode ter uma resistência cc maior.
MOR_AL