Делаем сотовый своими руками

Делаем мобильный телефон с нуля

Сегодня мы сделаем вполне себе рабочий, хотя и довольно простой в плане функционала, мобильный телефон.

Вот перечень тех функций, которые будет поддерживать наш телефон:

• — Принимать и делать звонки
• — Принимать и отправлять СМС
• — Хранить записную книжку
• — Показывать время
• — Будить в заданное время

Телефон будет работать в GSM сетях и использовать обычную SIM карту. Он будет сконструирован на базе железа и софта входящего в комплект Arduino GSM Shield (можно купить на амазоне,

90$ за новый, и 70$ за б/у). Однако Arduino GSM Shield это просто набор голых плат, в них мало веселья, нам же нужен настоящий телефон, с интерфейсом, кнопками, микрофоном, дисплеем и т.д. Детальное описание железа и софта можно найти на open source проекте размещенном на GitHub (Железо и Софт)

Зачем я делаю этот проект? Отчасти потому что это весело, и отчасти потому что, хотя телефоны и стали за последние 10-15 лет вездесущими, очень малый процент людей догадывается и понимает как они работают, и как они устроены. С виду они кажутся сложными, но на самом деле собираются также как электро чайник или микроволновка. А так как телефоны вездесущи и популярны, в мире полно компаний которые выпускают нужные нам комплектующие.

Проведя пару вечером за компьютером я натыкался на места где можно было бы купить все элементы по довольно низким ценам в малом количестве, и для их сборки не нужно было дополнительное оборудование, только твои, надеюсь умелые руки. Возможно я что то упростил, и конечно придется приложить немного усилий для сборки телефона, но поверь мне, собрать его гораздо проще, чем получить степень по физике.

За прошлый год я собрал несколько версий такого телефона, и использовал их как свой основной девайс. Плюс я проводил занятия с другими любителями электроники, на которых мы также собирали разные вариации этого телефона. Тебе не понадобиться иметь каких то особых знаний в электронике, а вот умение конфигурировать софт, паять мелкие компоненты, иметь навыки в лазерной резке — все это пригодится. Хотя если ты этого раньше не делал, все равно попробуй, но будь готов к тому, что будет немного сложнее. Хотя все же я бы посоветовал приступать к проекту только если у тебя уже есть навыки в пайке и в работе с вещами от Arduino, или ты можешь найти кого-то с опытом.

Шаг 1: Материалы и комплектующие

Платы можно заказать от OSH Park. Стоимость комплекта из 3 штук

Компоненты для плат можно купить в одной из этих компаний: Digi-Key, SparkFun и Ardunio. Полный список комплектующих тут — PDF. Общая стоимость порядка 135$ + доставка.

Для сборки платы понадобится конечно же паяльник (пример), припой, щипцы и т.д. Для программирования микроконтроллера понадобится AVR программатор (например такой) и usb кабель (пример). Для зарядки батареи понадобится mini-USB. Если у тебя нет ничего из этого, и ты не планируешь создавать дома полноценную лабораторию, то обратись в местный кружок юных техников, скорее всего у них есть все что тебе нужно, и они не откажут тебе в просьбе поработать с их оборудованием в обмен на хрустящие купюры или банку меда 🙂

Для корпуса нам понадобится фанера 6 мм (только не покупай фанеру на которой видны следы клея, при работе с лазером он может возгореться), шпон,

1.5 см шурупы. Хотя конечно ты можешь придумать и свой корпус и сделать его из любого другого материала.

Шаг 2: Паяем электронику

Хотя в телефоне много мелких компонентов, которые монтируются к плате, тем не менее, немного наловчившись, вполне можно спаять все это руками.

Хотя процесс припоя большинства компонентов не сложен, есть некоторые моменты на которые нужно обратить внимание:

Конденсаторы: будь осторожен с полярностью больших конденсаторов (1000 uf), они могут взорваться если паять их обратной стороной. Для ориентира обращай внимание на оранжевую полосу.

Полярность: другие компоненты с полярностью: включая супер конденсатор, диоды, микроконтроллер ATmega1284P, M10 GSM модуль, сокет SIM карты, микрофон. Компоненты без полярности: микрофон, кнопки, малые конденсаторы, резисторы.

Шаг 3: Прошиваем

Шаг 4: Решаем проблемы со связью

В телефоне много компонентов, которые ответственны за работу с сетью, их не верная настройка может повлечь проблемы с подключением к сети. Если на дисплее не исчезая светится Connect, можно быть уверенным что то то пошло не так. Ниже я приведу одни из самых частых причин подобного поведения. Если же ты вовсе не видишь на дисплее ничего, то нужно проверить места спайки компонентов, и убедится в том, что софт встал как нужно и без ошибок.

Что нужно проверить:

Не забыл ли ты вставить SIM карту?
Корректно ли припаян сокет SIM карты? А 22 омный резистор (тот, который соединяет сокет сим карты и GSM модуль)? Все ли в порядке с GSM модулем?
Корректно ли припаяна антенна?
Резистор на 0 ом корректно ли припаян? (тот, что на соединении M10 GSM модуля и антенны)
Попробуй выйти из помещения в место с точно хорошим сигналом.

Ты можешь продолжить отладку телефона коммуницируя с GSM модулем с компьютера, используя микроконтроллер как прокси. Для этого загрузи на телефон по кабелю SerialProxy, открой его на компьютере и укажи скорость передачи данных равной 9600, а в качестве окончания строки — «carriage return». Через пару секунд ты должен увидеть: «READY
AT
OK». Это говорит о том, что GSM модуль готов принимать AT команды. Детальное описание команд можно найти в документации к GSM модулю.

AT — тестовая команда, должна вернуть ОК.
AT CREG? — проверка статуса регистрации в сети. Ответ вида: » CREG 0,N», где N может быть 0 (устройство не зарегистрировано), 1 (регистрация пройдена), 2 (поиск сети), 3 (запрос на регистрацию отклонен), 5 (регистрация пройдена, роуминг)
AT CPBS=»SM» — выбор телефонной книги сим карты.

Шаг 5: Использование телефона

Вот и настал таки тот самый радостный момент, когда можно начать звонить подругам и друзьям 🙂
По крайней мере, я надеюсь что у тебя все получилось! Однако осталось еще буквально пара моментов.

Разблокировка телефона.
При первом успешном запуске телефон будет заблокирован, его экран будет пустым. Для активации нажми любую кнопку, на экране высветится дата и время, теперь нажми верхнюю левую кнопку — ура, телефон разблокирован.

Блокировка телефона.
Чтобы заблокировать телефон нажми левую верхнюю кнопку. В таком состоянии он по прежнему будет принимать смс и звонки.

Звонки.
Для совершения звонков просто набери нужный номер и нажми Call (все как на обычном телефоне), для удаления вводимых цифр используй кнопку *.

Шаг 6: Делаем корпус

Корпус я сделал из шпона на лазерном чпу. Нужно быть очень внимательным с размерами, так чтобы в корпус поместилась плата и конечно чтобы на задней и передней частях совпадали места с отверстиями. Схему корпуса можно найти на GitHub (ссылка).

Ну что, кажется аппарат для дозвона на Луну готов 🙂

Источник

Сайт про изобретения своими руками

МозгоЧины

Сайт про изобретения своими руками

Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция

Как собрать усилитель сигнала сотовой связи своими руками: пошаговая инструкция

Аксессуары для мобильников разнообразны по дизайну, характеристикам, сфере применения. Если телефон устаревает, то его заменяют на новую модель. При сбое — стараются исправить, наладить при помощи других устройств и разработок. Купить или есть возможность своими руками, из подручных средств собрать дорогой гаджет? Имея скромный запас школьных знаний по физике, химии и базовый уровень в сфере сотовой связи, можно справиться самому. Разбираемся во всем по порядку.

Выбор «правильного» оператора

Первоочередная задача, после выбора мобильного устройства — сделать нужный шаг в пользу какого-либо оператора. Из-за широкого распространения услуги связи их появилось немалое количество. У каждого есть «своя изюминка». Тарифы и качество заметно отличаются.

Отталкиваться нужно от индивидуальных особенностей: необходимость звонить по своему региону, возможность соединяться с другими странами, частое использование Интернета и другие специфические возможности телефонии. Задача же операторов другая — посредством рекламных акций и предложений подключить максимальное количество клиентов.

Пользователь заинтересован в качественном обслуживании и экономии расходов на услугу. Аспекты зависят от того, кто предоставляет варианты тарифов.

В Российской Федерации действуют пять основных мобильных операторов: МТС, Мегафон, Билайн, Теле 2, Yota. В учет не берутся небольшие региональные и дочерние компании.

Везде есть свои положительные и негативные моменты. Выбрать лучшего, позволено каждому. Для этого организаторы улучшают поставляемые услуги, вносят изменения в тарифные планы, сферу новинок. Проанализировав эти моменты можно подключаться и дарить общение себе и окружающим.

Однако в защиту мобильным операторам нужно сказать, что существуют внешние факторы, которые влияют на качество общения, слабый сигнал.

Причины слабого сигнала

Вероятность слабого сигнала, несмотря на современную техническую поддержку, остается, как в мегаполисах, так и небольших поселениях. Регулярная установка новых стационарных баз, станций, вышек заметно снижает эту проблему, но не решает окончательно, потому что причина может не зависеть от оператора или быть в вашем устройстве.

Зачастую слабость сигнала различается в определенной части населенного пункта. Это обусловлено наличием преграждений на его пути, а также объясняется удаленностью от станции. Можно выделить наиболее «трудные» места, где мобильник дает сбой:

• Значительное расстояние от вышки, базы.
• Подвальные помещения.
• Подземные переходы, паркинги, метрополитен и другие низменности.
• Высотки, возвышенности.
• Температура воздуха, с повышенной влажностью.
• Пар усложняет.
• Листва на деревьях (леса, парки).
• «Мертвые» зоны, площадью до одного метра.

Внешний фактор не всегда бывает виноват, периодически виновником становится сам смартфон. Проверить несложно: если в разных местах слышно одинаково плохо, то проблема в устройстве. Второй вариант проверки, позвонить в различных устройствах. Сделать вывод.

К проблемному соединению приводят причины:

• Чехол для телефона, использованные материалы. Металл глушит сигнал.
• Металлический корпус смартфона.
• Прошивка, сделанная некачественно.
• Трубки малоизвестных китайских фирм.
• Механическое повреждение аппарата и его составляющих.
• Заводской дефект антенны.
• Физические возможности отклоняют или ставят в «блок» радиоволны.
• Попадание в корпус влаги.

Если причины — проблемы внутри

Проведя нехитрую диагностику, определив, что устройство в норме для усиления сигнала можно использовать репитер. Это одно из лучших решений, когда существуют проблемы с сотовой связью.

1. Купить комплект для самостоятельного монтажа, предварительно ознакомившись с технической стороной.
2. Изготовить своими руками, придерживаясь схемы.

Репитер состоит из элементов:

• антенна внутренняя, внешняя;
• ретранслятор;
• блок питания;
• соединительные провода.

Три параметра, которые учитываются при работе:

Усилитель сотовой связи своими руками (обзор)

Изготавливается простая конструкция, которая работает по принципу: внешняя антенна принимает сигнал от базы или телефонной вышки. Ретранслятор включается в рабочий момент, перекидывает информационное поле на внутреннюю антенну. В свою очередь она скидывает сигнал на мобильный телефон.

Обратное направление происходит аналогично: от мобильника к усилителю, на базу, к вышке.

Качество зависит от многих параметров. Например, внешняя антенна должна крепиться по возможности выше на фасадной части, район крыши. Вторая антенна находится внутри здания. Возле розетки устанавливается блок питания.

Функцией репитера можно назвать не только улучшение связи, но и снижение излучения свехчастотное, именно оно показывает своим появлением на то, что смартфон работает на пределе своих сил. Ценой этого становится разряженный «в ноль» аккумулятор. Улучшенная автономность, рациональный режим работы «три джи» сигнала — функциональная значимость усилителя.

Достаточно одного инструментария на два-три приемных устройства. Для больших офисов, где много девайсов выбирают стационарный, более мощный репитер.

Сборка усилителя сотовой связи в домашних условиях

Чтобы самостоятельно изобрести простейшую модель понадобится набор:

• Проволока медная (тридцать-сорок сантиметров в длину)
• Для наружных работ коаксиальный кабель (подключение антенны). Чем больше отрезок кабеля, тем больше сигнальные потери.
• Фанера листовая.
• Крепеж: саморезы, болты.
• Широкая изоляционная лента.

При наличии всех необходимых материалов, приступаем к сборке конструкции.

1. Сгибаем проволоку в виде ромба.
2. Концы запаиваются. Получается антенна ромбообразная.
3. В центр мягкой пайкой присоединяются концы коаксиального кабеля.
4. Дальнейшая установка происходит на крыше. Импровизированную антенну разворачивают в сторону вышки, ближайшего мобильного оператора.
5. Посредством переходника через специпльный разъем монтируется кабель к телефону.

Обязательно рекомендуется произвести проверку работоспособности полученного усилителя. При поднесении его к любому мобильному устройству (телефон, планшет, смарт часы) уровень сигнала стабильно должен увеличиваться на два деления минимум.

Усиление сигнала 4G

В отдаленных местах (дачах, деревнях) можно усилить собственноручно сигнал «четыре джи».

• Крышка для консервирования
• Шпилька М6
• Гайка М6
• Провод для антенны
• F-разъем коаксиального кабеля
• Угол монтажный.

По схеме собирается усилитель, который устанавливается аналогично предыдущему варианту.

Мифические усилители

В условиях рыночных отношений находится множество «знающих» и опытных мастеров развода. Мифические «компактпораболики» легко принять за помощь в силу незнания элементарных физических и оптических принципов. Не стоит доверять не проверенной информации. Приведем несколько примеров.

Наклейка «улучшающая сигнал». Производители рекомендуют наклеивать пластинки из фольги под аккумуляторную батарею, ближе к антенне. Заявленная функция: избавление от всех существующих помех. Кроме, как обманкой этот предмет не назовешь.

Любой школьник скажет, что для подобной функциональности понадобится не фольгированный кусочек, а рулон фольги минимум метров на десять в длину.

Следующий вариант — алюминиевая банка. Большого эффекта можно достигнуть, если снять корпус телефона, намотать вокруг антенны проволочку из меди (около шести витков), остаточный кончик присоединить к банке из алюминия. Банка может иметь любой вид: целая, срезанная, разрезанная на «ромашку». Подобная инструкция приведет ни к чему иному, как к ослаблению задней крышки, выпаданию аккумулятора. Эффекта не будет.

Самый распространенный «совет» — в разъем для наушников вставить небольшой кусок проволоки (сантиметров десять). Это обычное плацебо. Качественный сигнал получен не будет. А испортить мобильник есть шанс реальный.

Источник