原理圖

工作原理：硬件

接收器由兩個(gè)獨(dú)立的電路組成：

定位天線的電機(jī)控制器

天線本身

電機(jī)控制器是連接到USB串行轉(zhuǎn)換器的PIC16F1825，它接收來(lái)自所連接計(jì)算機(jī)的命令。 PC發(fā)送的命令指示微控制器將電機(jī)伺服設(shè)置為特定角度，由于伺服連接到天線，天線將指向新角度。

天線的ESP8266 ESP-01模塊連接到Wi-Fi天線，可提高接收器的靈敏度。然而，這個(gè)天線是方向性的，這意味著如果天線沒(méi)有直接指向信號(hào)源，信號(hào)處于最弱的值，如果天線直接指向信號(hào)源，則信號(hào)處于最強(qiáng)值。

工作原理：軟件

電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路使用非常簡(jiǎn)單的UART命令結(jié)構(gòu)。數(shù)字串由連接的計(jì)算機(jī)發(fā)送并轉(zhuǎn)換為數(shù)值，指示伺服應(yīng)指向的角度。伺服系統(tǒng)通過(guò)PWM信號(hào)的占空比進(jìn)行控制，因此輸入角度被轉(zhuǎn)換為占空比，用于調(diào)節(jié)伺服的輸出PWM信號(hào)。

連接兩個(gè)天線的計(jì)算機(jī)電機(jī)控制器是用Python編程的，因?yàn)樗试S使用各種各樣的計(jì)算機(jī)，包括PC，OS X，Linux，甚至是Raspberry Pi，它們可以使這個(gè)項(xiàng)目變得便攜。

Python腳本首先打開(kāi)兩個(gè)串口（一個(gè)用于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，另一個(gè)用于ESP-01模塊），然后配置ESP-01模塊。配置完成后，程序首先命令ESP-01掃描Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)，找到我們的探測(cè)器網(wǎng)絡(luò)，然后讀取信號(hào)功率。該讀數(shù)被傳遞給用于存儲(chǔ)最高記錄信號(hào)強(qiáng)度的變量，然后程序運(yùn)行for循環(huán)。這個(gè)for循環(huán)運(yùn)行20次迭代，并且在每次迭代時(shí)，天線稍微移動(dòng)，并且獲取新的信號(hào)讀數(shù)。

當(dāng)這個(gè)讀數(shù)完成時(shí)，程序然后將天線指向角度給出了最高的讀數(shù)。

構(gòu)造

該項(xiàng)目中的電路可以使用大多數(shù)技術(shù)構(gòu)建，包括條形板，矩陣板，面包板和定制PCB。對(duì)于伺服控制器，我使用了定制PCB，但天線系統(tǒng)使用跳線將ESP-01直接連接到USB串行轉(zhuǎn)換器。

完整的接收器

伺服控制器板

天線是一個(gè)定向天線，由連接到伺服的舊錫制成，內(nèi)部有一小段線作為接收元件。您可以在這里學(xué)習(xí)如何制作錫罐Wi-Fi天線。這還包括一個(gè)計(jì)算器，用于確定您的電線需要放置在罐內(nèi)的確切位置。

天線背面顯示一個(gè)保護(hù)ESP8266免受雜散Wi-Fi信號(hào)影響的蓋子。

波導(dǎo)內(nèi)的天線。

移動(dòng)波導(dǎo)和天線的伺服。