这是套件吗
在《连载:DIY适用于高可靠应用的遥控器和接收器》XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/82213 一文中,我提到要开发一款性能良好、可靠性适中、价格不算离谱的遥控收发器,解决火箭爱好者没有勉强可靠的遥控点火器的难题。大家展开了热情的讨论,提出了很多建设性意见。科创仪表局承接了这项光荣而艰巨的任务,许多小伙伴参加了设计。
现在,这个愿望实现了。
KC107是一款具备中-高可靠性的遥控收发器,尤其适用于火箭爱好者的遥控点火等用途。
KC107包含发射机和接收机。目前暂时只开发了单通道、内置电池供电、输出低压大电流(连续1.5A,瞬时20A max)动作信号的接收机。将来还可能开发多通道及特殊用途的接收机。发射机可以通过软件升级来支持新的接收机。
主要特色
数字化、可视化,操作灵活方便
支持一对一、一对多及编程控制
支持同时控制多达50台接收机
支持双向通信,具备远程诊断能力
采用LoRa扩频通信技术,有效距离远、抗干扰能力强
采用AES动态加密,抗破解、重放攻击
机械触点+电子开关,过载安全性高
内置防雷电路
推荐应用
需要中高可靠性遥控操作的科学实验和工程技术领域
设备验收
在验收遥控收发器时,请在确认包装完好后打开包装,然后立即阅读用户手册的序言部分,并进行检查。KC107的成套包装包含:
KC107-TX 发射机 1台
KC107-RX01接收机 1台
射频天线 2条
用户手册 1册
充电器 2套
肩带 1条
发射机、接收机均可单独订购,此时以订单配置为准。
请根据上述列表检查物品是否齐全,是否存在外观损坏,摇动有无异常响声。
在上述检查未发现异常的情况下可按照下文的“快速操作指南”测试接收机与发射机功能。
安全事项
KC107非生活消费品,使用者必须是专业人员或者具备一定专业基础。
KC107可以用于一般科研、工业场景和失效不会引起严重后果的应用,不适合极高可靠性要求(例如:大型爆破、生命支持等)的场合。
用户必须遵守法律法规和所有适用的规章制度,不得用于任何非法用途。
重要声明
KC107的无线通信部分采用ISM频段。采用出厂默认设置时,在部分国家和地区豁免许可。如果强行改变参数(频率、功率等),则在多数国家和地区需要得到政府批准才能合法使用。不论如何设置参数,用户都必须遵守当地法律法规,独自承担一切后果。KC107的研制、生产、销售者已经履行了合规性的告知义务,均不就用户违法违规使用承担责任。
用户手册如有更改,不再另行通知。此处发表的用户手册,仅系预览版本,仅供参考。
以下先发操作流程,大家可以熟悉一下,简便起见,直接发图片。
第二章 功能说明
KC107适用于中短距离的无线电遥控操作。使用高功率时,在无遮挡平地的控制距离通常为2~4km,在城市街区的控制距离约1km。发射机或接收机设置在高处有利于提高通信距离。在一般城市,发射机在30层以上高楼顶,接收机设置在地面露天位置时,通信距离一般可达5km,采用高增益室外天线,这一距离可扩展至10km。接收和发射机之间无任何遮挡时,通信距离受地球曲率限制,当两者位于高山顶部时,通常可以通信100km。
恶劣的电磁环境、无线电干扰会影响通信距离。在实际应用中,以1km作为可靠通信距离较为适当。
2.1 动作模式
接收机(这里仅指KC107-RX001,其它型号具有不同的功能)在没有收到动作指令时,两个输出接线端之间电压为0。当收到动作指令后,输出电压6.4V—8.4V(视电池电量而定),支持20A瞬时电流或1.5A连续电流。输出长度为“功能”设置中设好的“通电时长”。
单一模式
操作单台接收机动作输出。
同时模式
操作多台接收机同时动作输出。
编程模式
操作多台接收机按一定时序进行动作输出。
不论何种模式,在使用前均需在发射机上注册接收机。注册以后,各种模式都可以调用已经注册的接收机。在编程模式,将需要同时动作的接收机编号输入到同一阶段内即可。若在同一阶段输入的接收机编号数量大于4台,则可按“UP”、“DOWN”进行上下翻页查看。编号输入菜单不支持从中间删除、插入,在输入或者删除时光标会自动跳转到输入末端进行操作。至多可输入50个阶段。
在编程模式,阶段间的延时,是指从上一阶段接收机开始动作时起,到下一阶段接收机开始动作时止的时间。延时范围是1毫秒~60秒999毫秒,延时时间的均方根误差优于1ms,偶然误差最大4ms左右,可用于对间隔时间精度要求中等的毫秒延期时序控制。
2.2 本机设置(发射机设置)
设置发射机屏幕显示参数、射频收发参数、进行固件更新以及查看本机信息等。按“UP”、“DOWN”键可上下翻页选择不同的设置项。在本机设置菜单下按“返回”或者“HOME”键会提示是否保存,点击“是”则保存当前设置参数,若点击“否”则此次设置无效。
电池电压
显示发射机本机电池实时电压信息。正常电池电压范围:6.4V—8.4V。
语言
发射机支持两种语言:简体中文、英语。
显示对比
调节显示内容的对比度,调节范围:1—10。长按“<”或“>”键可连续加减。
屏幕背光
调节屏幕照明亮度,调节范围:1%—99%。长按“<”或“>”键可连续加减。
自动关机
在设定时间内无操作,发射机将彻底关机以避免电池耗光。可以置:5分钟、10分钟、30分钟以及常亮。选择“常亮”时,系统将关闭此功能,在电量大于1%且无操作时将不再自动关机。
灵敏接收
灵敏接收开关用于调节发射机的接收灵敏度。打开灵敏接收,可适当增加发射机远程读取的能力,但也会缩短待机时间。建议保持关闭。
发射功率
射频发射功率可设定为:微、小、中、高。
“微”档功率约为1μW,有效遥控距离仅有10米左右。
发射机的默认发射功率为“小”,其E.I.R.P.大约0.1mW,遥控距离通常为50-100m。
“中”档的发射功率约为20mW,遥控距离通常在200-500m。
“高”档的发射功率达1W,遥控距离可达数千米直至数十千米。
注:为了避免信号被他人截获,发射机设置菜单下的“新建”、“重新校码”等操作,发射功率固定为“微”。在做这些操作时,应当把接收机和发射机放在几米距离之内。
发射频率
用于设定发射频率以避开干扰。设置范围425.5MHz—— 440.5MHz,以0.1MHz为步进,长按“<”或“>”键可连续加减。若“接收机设置”菜单下已添加接收机,修改发射频率将删除已注册的全部接收机、编程数据和同时模式下添加的接收机编号等数据。
注:接收机设置菜单下的“新建”、“重新校码”操作,发射频率为固定的433.0MHz,不可设定。
时间设置
由于屏幕显示空间有限,状态栏仅显示小时和分钟。在时间设置菜单下可以查看和修改完整的时间。修改完成后,按功能键“完成”退出修改模式,按功能键“返回”回到上一级菜单,出现“保存”选项,按键保存。若退出“本机”设置时没有保存,则此次修改无效。
密码设置
进入“密码设置”时需输入密码。初始密码为:1234。
“密码设置”菜单选项如下:
修改密码:输入原始密码后,输入新的4位数字密码,再次输入确认后修改密码成功。返回到“本地设置”,按功能键“保存”后生效。如未按“保存”,则修改无效。
锁屏密码:打开锁屏密码后,开机时需要输入上述密码进行验证方可进入。
设置菜单密码:打开设置菜单密码后,进入“设置”菜单需要验证密码。
敏感操作密码:打开敏感操作密码后,在“接收机设置”菜单下的“删除接收机”、“重置设置”操作;“功能设置”菜单下的“远程解锁”、“外部触发发射”操作;“本机设置”菜单下的“发射频率”、“重置设置”操作,需要进行密码验证。建议始终打开“敏感操作密码”。
蜂鸣器
打开蜂鸣器后,在开机瞬间、按键时、外触发有效时、系统运行异常时蜂鸣器鸣响。
指示灯
打开“指示灯”(LED)后,开机瞬间全亮,发射数据时亮红灯,接收数据时亮绿灯,运行异常时橙色灯亮。如果将“指示灯”设置为关闭,则任何时候指示灯都不亮。
重置设置
确认操作后系统将立即关机,重启开机后重置设置完成。重置设置后,接收机将恢复出厂设置且删除所有用户数据。
固件更新
警告:除非进入固件更新模式,USB(TYPE-C)接口仅用于充电,充电电流最大可达2A。常见计算机的USB口无法承担如此大的电流,可能发生损坏或进入保护状态。因此,务必先进入固件更新模式,再连接USB线。
下载最新固件包以及升级工具(例如串口调试助手),然后使用USB(TYPE-C)连接电脑。开启升级工具,识别CH340(可能需要安装驱动),设置端口号,做好发送固件的准备。然后在发射机上的“固件更新”模式,按功能键“接收”,使本机进入准备接收界面。在30秒内在电脑上操作发送文件。接收机接收完成、验证成功后系统将自动关机,手动开机后将开始固件升级。升级完成后系统将再次自动关机,再次手动开机后完成升级。接收数据完成后在进入自动关机界面时(5秒内)可按任意键取消关机,此时将会显示已收到固件包版本号,若所接收固件包版本不对,可以直接删除后重新接收新的固件。只要有成功接收的固件包,开机时系统便会进行更新固件,更新完成后会自动删除固件包。
详细的固件更新操作指引另文发布。
u 关于
显示本机型号,软件版本号,硬件版本号。
2.3 接收机设置
接收机的所有设置,都是通过发射机发送设置指令的方式进行的。在发射机的“设置”菜单下按功能键“接收机”,进入接收机设置菜单,可对接收机进行注册、删除、重新校码、参数设置、固件升级等操作。
新建
注册接收机,对接收机进行编号。操作流程见第1章。
编辑
对当前显示的编号对应的接收机进行删除、重新校码操作。
重新校码分为普通校码和远程校码。
普通校码:
通过双击接收机上的“LOGIN”键,使接收机进入校码模式的方式为普通校码;普通校码的操作距离一般在10米以内,且需要双击接收机上“ARM”键进入校码模式。
通过在发射机上的“接收机设置”中,强行使接收机进入校码模式的方式为远程校码。
远程校码的发射功率服从发射机的设置,传输距离与正常的遥控距离相同,在接收机开机状态下,整个校码过程不需要在接收机上操作。由于密钥会被以较大功率广播,远程校码不安全,仅限于紧急情况下使用。
删除接收机:可以删除任意一台接收机。若同时模式中已经添加该接收机,则会从同时模式中移除该接收机编号;若编程模式中已调用该接收机,则会删除全部编程数据。
设置
远程读取接收机的参数、版本信息以及进行远程固件升级等操作,相当于接收机的远程桌面。按下“设置”开始读取数据,读取完成后可对参数进行编辑,编辑完成后按功能键“保存”,将设置好的参数刷新到接收机。如果不按“保存”而直接退出,则不会刷新接收机。保存成功后会提示“保存成功”。
控制电压
接收机的工作电压。正常电压范围:3.2V-4.2V。
输出电压
接收机的动作输出电压。正常电压范围:6.4V-8.4V。
收发频率
该频率是指接收机的接收频率,他等于发射机的发射频率。该参数不可在此处更改。
如果需要更改,流程是先更改发射机的发射频率,然后在更改后的发射机上重新注册这些接收机,收发频率均得到更新。详情参考“本机设置”->“发射频率”设置。
发射功率
这里是指接收机的发射功率。可设定为:微、小、中、高,功率大小关系到远程读取、回复提示(用于报告故障)等功能的可用距离。为了与发射机遥控距离相匹配,建议接收机的发射功率设置与发射机一致或更大。
灵敏接收
打开灵敏接收可适当增加遥控距离(具体视环境因素而定),同时也会增加待机功耗、降低抗干扰能力。在近距离使用时建议关闭,用于远距离遥控式可以开启。
蜂鸣器
蜂鸣器为打开状态时,开关机、按键按下、进入准备模式、进入校码模式、收到重置设置指令、继电器动作完成时均会鸣响。关闭蜂鸣器后,所有情况均不响。
指示灯
指示灯为打开状态时,接收到数据时亮绿灯,发射数据时亮红灯;电源灯默认常亮,充电时快速闪烁,电量低时,慢速闪烁;准备指示灯在没进入准备模式时亮绿色,双击接收机上“ARM”键后亮黄色,经过60秒安全撤离期,进入准备模式后亮红色。若指示灯已关闭,除60秒安全撤离期外,其余情况LED均不亮。
校码模式
该功能是指远程校码,默认关闭。按功能键“<”或“>”打开远程校码模式后,接收机会立即进入校码模式。发射机菜单页会直接跳转到“编辑”菜单下的“重新校码”,此时按功能键“<”或“>”开始远程重新校码。校码模式打开后,如果15秒内无操作,接收机将自动退出远程校码模式。远程重新校码约需300秒。除非紧急情况,不要轻易采用远程校码。
开始远程校码前,请确保发射机电量充足,天线位置稳定。如果校码过程中信号中断(包括电量不足、受到干扰等情况),则接收机会锁死,不能再接收指令,唯一补救措施是取回接收机,采用普通校码功能重新注册。
回复提示
如果开启“回复提示”功能,当接收机检测到异常时,将把异常情况发送给发射机进行提示。若“回复提示”已关闭,则检测到异常后不提示。
注意:该功能可能暴露接收机的位置。
固件更新
用于远程升级接收机的固件。首先把固件包传送给发射机,方法与发射机固件更新一致。然后由发射机把固件包发给接收机。固件包可以被发射机重复使用,不需要每台接收机更新时都接收固件包。接收机接收固件成功后将在30秒后自动完成升级。正常情况下,升级完成后不需要重新注册接收机。若接收机处于开机的状态下,整个升级过程不需要在接收机上进行任何操作。
固件更新的操作指引另文发布。
重置设置
用于远程重置接收机。该操作将删除接收机上的全部注册信息,恢复到出厂设置,一旦操作,必须重新注册才能继续使用。
关于
显示接收机型号,软件版本号,硬件版本号。
2.4 功能设置
通电时长
设置接收机收到动作指令后的电流持续时间。共四种模式:全局设置、单一接收机设置、编程模式设置、同时模式设置。设定时间范围:1毫秒——64秒999毫秒。若“全局设置”打开,其余三种模式无效。若“全局设置”关闭,则可以根据不同发射模式对接收机输出时间进行分别设置。
远程解锁
远程解锁分为三种模式:单一模式、编程模式、同时模式。远程解锁指令发送后接收机不回复指令,属于单向通信。远程解锁与双击接收机上ARM按键的效果完全一致,解锁成功后经60秒安全撤离期,接收机进入准备模式。
通信检测
用于检测接收机是否能够收到动作指令。
单一模式:针对单台接收机进行测试,发射指令后,若提示通信成功,则收发通信正常,若提示通信失败,可以重复操作,若依旧提示通信失败,则该接收机可能已失效。
编程、同时模式:对被调用的接收机进行通信测试。接收机比较多时,此过程时间会比较长,期间无法退出该菜单。接收完成后系统提示:“读取完成”。屏幕上将显示成功与失败发接收机台数,失败的接收机编号等信息。成功的接收机编号不显示。
查找接收机
该功能可以
(1)查看某台编号不明的接收机编号。
(2)让接收机的蜂鸣器鸣响,方便搜寻接收机。
查看接收机编号:按“︿”或“﹀”菜单找到“查看接收机编号”功能。双击接收机的电源键,发射机屏幕上将显示该接收机的编号。
搜寻接收机:按“︿”或“﹀”进入搜寻菜单,按功能键“搜寻”,附近所有注册过的接收机均会发出三短三长三短的声音,该声音会一直鸣响,直到按“停止”才关闭。
外部触发发射
通过接收机上方的BNC接口进行外部触发。开启该功能时,在单一、同时等任何一种遥控模式下,一旦将BNC接口的芯线与屏蔽短路,发射机将立即发射一次遥控指令。
2.5 关于通信的说明
KC107支持双向通信,但是,双向通信意味着接收机也需要发射。在某些应用中,让接收机发射是危险的,无线电辐射可能导致附近敏感装置失灵,也可能暴露接收机的位置。因此,除了远程设置、解锁、回复、报告故障等用户明知接收机会发射信号的操作,KC107在正常的遥控使用中,仅采用单向通信,接收机不发射信号。
然而单向通信就有加密方面的困难,在有限的计算能力下难以做到严格安全。为了应对可能的攻击手段,KC107的密码器除了常规的加密算法外,还依赖一次一密乱码表,他们用于防范不同的攻击。考虑到软件可能被破解研究或者主动开源,乱码表采用真随机数(ADC对噪声源的采样)生成。每发射一次,将使用一组乱码,次数达到一定限度后,乱码可能随机的发生重复,使得密码的强度稍有降低,设备会提示用户重新校码。
重新注册或者重新校码可生成新的单台接收机密钥,即单一模式密钥;“本机设置”中的“重置设置”可生成新的共用密钥,即同时、编程模式中的密钥。
为了保持较远的通信距离,应当采用性能良好的天线,并把设备安装在空旷位置,避开干扰源(例如其它物联网设备)。需要注意接收机的线缆应远离天线,避免接触、缠绕在天线上,否则将导致通信距离急剧下降。
在ISM频段无线电干扰较大的地区,可以考虑更改收发频率以避开无线电干扰,但应当符合当地的法规和政策。更改收发频率时,设备将删除所有接收机,必须重新注册。因此,切勿临场更改频率。
8.11补充:发售帖传送门 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX/t/84428