Reverse Engineering eines Heimautomatisierungs-HF-315-MHz-Transimtters

Wie wäre es mit der einfachen Sache: Schließen Sie einfach einen PT2264 an den Raspberry PI an! Es macht keinen Sinn, das Rad neu zu erfinden.

Es sieht aus wie ein relativ billiger Chip und führt alle gewünschten Modulationen durch. Alles, was Sie tun müssen, ist, genau herauszufinden, was die Trägerfrequenz ist, und die Dinge entsprechend anzuschließen.

Ich habe genau das mit einem ähnlichen Gerät gemacht. Ich arbeite gerade an einem Blogbeitrag zum Thema Reverse Engineering, aber leider steht es ganz unten auf meiner Prioritätenliste und die Liste ist lang. :-(

Diese sind alle Teil einer sehr einfachen Gruppe von Funksendern und -empfängern. Sie haben keine Intelligenz in sich, sodass Sie nicht einfach einen UART-Sende-Pin oder -Empfangs-Pin anschließen und erwarten können, dass die Dinge funktionieren. Es liegt an Ihnen, einen gut formatierten Datenstrom zu senden, der es dem Empfänger ermöglicht, die Sperre aufrechtzuerhalten. Gängige Verfahren umfassen das Codieren der Bits in Manchester- Form oder das Verwenden einer lauflängenbeschränkenden Codierung wie 8b10b.

Es sieht so aus, als würde Ihr spezielles System ähnlich wie meins übertragen; eine konstante Bitzeit und entweder ein langer '1'- oder ein kurzer '1'-Impuls, um die zwei logischen Pegel anzuzeigen. Dies ist eine sehr einfache Ein-Aus-Keying- Implementierung, die mit jedem Mikrocontroller ziemlich einfach zu erstellen und zu decodieren ist. Es ist einfacher als Manchester-Codierung oder Expanding-Codes wie 8b10b, aber Sie zahlen dafür mit einer reduzierten verfügbaren Bandbreite. Dies ist normalerweise kein Problem für diese Art von Systemen, da Sie nicht versuchen, die Datenübertragung über den Kanal zu maximieren.

Meine spezielle Empfängerimplementierung verwendet das Timer1-Peripheriegerät eines AT90CAN128, das im Erfassungsmodus konfiguriert ist. Ich habe einen freilaufenden 64-us-Timer eingerichtet, und wenn die Empfangsleitung den Status ändert, erfasst das Timer-Peripheriegerät den Timer-Wert und signalisiert einen Interrupt. Von dort aus schaue ich nur, um zu sehen, wie lange die "hohe" Zeit ist, indem ich das Delta in Timerwerten berechne, und wenn es über einem Schwellenwert liegt, ist es eine 1, andernfalls ist es eine Null (und wenn es zu kurz ist, betrachte ich es als Rauschen und ignoriere es) . Ich sammle diese Bits, indem ich sie in eine Variable verschiebe, und wenn ich genug davon gesammelt habe, sende ich den 32-Bit-Wert in einen kleinen Software-FIFO und signalisiere meiner Hauptroutine, dass Daten zu verarbeiten sind.

Für die Übertragung können Sie etwas Ähnliches tun. Richten Sie einen Timer mit einer Tickrate ein, die für Ihre spezielle Anwendung "schön" ist. (Aus dem Bild sieht es nach ungefähr 500 us gut aus, da die Bitzeit ungefähr 2 ms zu betragen scheint und die Breite des "kurzen Impulses" ungefähr 500 us beträgt). Sie möchten eine konstante Bitzeit, also müssen Sie einen von zwei Zuständen übertragen: High für 1,5 ms/Low für 0,5 ms oder High für 0,5 ms/Low für 1,5 ms. Sie können dies mit Timer-Überläufen tun oder etwas schicker vorgehen und den Timer so einstellen, dass er den Pin basierend auf dem Wert automatisch setzt / löscht, wenn das Peripheriegerät dies zulässt. Sie können wahrscheinlich auch damit durchkommen, indem Sie die PWM-Funktion missbrauchen. Der Einfachheit halber würde ich sicherstellen, dass Sie ungefähr 500 us genau schlafen können und es einfach ein bisschen knallen. Bring es zum Laufen, dann werde schick.

Jedenfalls jetzt, um es zurückzuentwickeln. Denken Sie daran, dass ich gesagt habe, dass diese Radios spottbillig und kinderleicht sind. Sie können aus dem Diagramm sehen, dass es eine konstante Folge von 16 Bits gibt: 0101010101010101; Dies dient dazu, dem Empfänger zu ermöglichen, sich auf das Signal zu synchronisieren. Danach sieht es so aus, als würde der tatsächliche Tastendruck wahrscheinlich den 8-Bit-Wert 00001101 senden. Es ist noch ein 0-Bit übrig, das möglicherweise Parität ist oder nur als Stoppbit verwendet wird. Sie können sehen, was vor sich geht, wenn Sie andere Tasten drücken. In meinem besonderen Reverse-Engineering-Abenteuer für diese Sender habe ich das Protokoll zurückentwickelt, das zur Übertragung von Temperatur und Feuchtigkeit verwendet wird. Ich habe den Zustand 1 und 0 richtig erraten (es hätte umgekehrt sein können) und ich habe die Bitreihenfolge falsch erraten (es war LSB, ich habe MSB vermutet). Es gab auch eine "Batterie schwach"

Um die Übertragung neu zu erstellen, müssen Sie nur die Werte, die Sie zurückentwickelt haben, mit einer der oben beschriebenen Methoden an das "rohe" Funkmodul senden. Sie speisen diese Werte in das Sendermodul und voilà!

Okay, lass uns das richtig machen. Sie haben Ihre digitalen Daten erfolgreich demoduliert und möchten nun diese Daten mit einem Raspberry Pi präzise rekonstruieren und diesen digitalen Datenstrom an einen AM 315MHz-Sender koppeln?

Richtig so weit?

Damit dies funktioniert, müssen Sie sich der im Originalsender verwendeten Übertragungsmodulation sicher sein - wenn es sich um eine einfache ASK (Amplitude Shift Keying) handelt, haben Sie eine gute Chance, sie zum Laufen zu bringen, aber Sie müssen mit Ihrer Trägerübertragungsfrequenz oder genau sein Ihr Empfänger nimmt möglicherweise überhaupt nichts auf. Sie sollten die Verwendung eines Spektrumanalysators in Anspruch nehmen, um die genaue Frequenz zu überprüfen, auf der er sendet. Hey, Sie können Glück haben, aber meiner Erfahrung nach wahrscheinlich nicht.

Wenn es sich um eine komplexere Form der AM-Übertragung wie einen unterdrückten Träger handelt, haben Sie kaum eine Chance, einen handelsüblichen Sender zu finden, der die Aufgabe erfüllt.