Tài liệu Truyền dữ liệu không dây bằng sóng rf

  • Số trang: 23 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 218 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Truyền dữ liệu không dây bằng sóng RF
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng Phần I NOÄI DUNG SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 1 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng I.1. Muïc tieâu Truyeàn döõ lieäu khoâng daây laø moät maûng lôùn trong ñieän töû thoâng tin, döõ lieäu ñöôïc truyeàn ñi coù theå laø töông töï cuõng coù theå laø soá. Trong truyeàn döõ lieäu khoâng daây, hieäu quaû nhaát vaãn laø truyeàn baèng soùng ñieän töø hay soùng Radio, bôûi nhöõng öu ñieåm laø truyeàn ôû khoaûng caùch xa, ña höôùng, taàn soá hoaït ñoäng cao. Hieän nay, truyeàn döõ lieäu soá ñöôïc öùng duïng raát roäng raõi, nhaát laø trong lónh vöïc ñieàu khieån, thoâng tin soá. Nhieàu vi maïch hoã trôï xöû lyù tín hieäu khoâng daây ñöôïc söû duïng nhö PT2248, PT2249, PT9148, PT9149, HT12D… Vaán ñeà ñaët ra laø caùc vi maïch naøy truyeàn döõ lieäu chæ daønh cho muïc ñích rieâng laø ñieàu khieån thieát bò, thoâng tin ñöôïc truyeàn ñi ñaõ ñöôïc maõ hoaù saün, soá bit döõ lieäu truyeàn ñi thaáp, khoâng phuø hôïp vôùi nhu caàu truyeàn döõ lieäu haøng loaït vaø lieân tuïc. Giaûi quyeát vaán ñeà naøy, em taän duïng khaû naêng cuûa vi ñieàu khieån veà truyeàn nhaän döõ lieäu noái tieáp nhôø vaøo boä UART trong chíp. Vi ñieàu khieån coù khaû naêng thöïc hieän truyeàn thoâng ña xöû lyù raát thích hôïp cho vieäc truyeàn döõ lieäu trong moät heä thoáng maïng khoâng daây goàm nhieàu boä xöû lyù tôù. Ñeà taøi xaây döïng moät heä thoáng ñôn giaûn goàm moät board phaùt döõ lieäu vaø moät board thu döõ lieäu. Döõ lieäu beân phaùt ñöôïc thieát laäp bôûi caùc coâng taét ñôn vaø ñöôïc maõ hoaù baèng vi ñieàu khieån. Moät module phaùt seõ ñöôïc noái vaøo vi ñieàu khieån thöïc hieän ñieàu cheá ASK vaø phaùt döõ lieäu tôùi beân thu. Beân thu thu nhaän tín hieäu RF baèng moät maïch thu sieâu taùi sinh, döõ lieäu thu ñöôïc seõ ñöôïc vi ñieàu khieån maõ hoaù vaø hieån thò döõ lieäu ñoù ra caùc led ñôn. SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 2 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng I.2. Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng Caùc coâng taéc chuyeån maïch Vi ñieàu khieån AT89S52 Module maõ hoùa tín hieäu vaø phaùt RF Hình 1.2.1. Sô ñoà khoái beân phaùt Module thu RF Vi ñieàu khieån AT89S52 Caùc led ñôn hieån thò Hình 1.2.2. Sô ñoà khoái beân thu SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 3 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng I.3. Thieát keá vaø thi coâng I.3.1. Thieát keá vaø thi coâng maïch phaùt I.3.1.1. Thieát keá vaø tính toaùn a. Module vi ñieàu khieån vaø coâng taéc thieát laäp döõ lieäu: -Sô ñoà maïch: 1 VCC VCC R2 4.7k D9 R1 330 Start 20 17 18 led1 15 16 led2 13 14 led3 11 12 led4 9 10 led5 7 8 led6 5 6 led7 3 4 led8 1 2 9 8 7 6 5 4 3 2 19 U1 RN1 led1 led2 led3 led4 led5 led6 led7 led8 16 15 14 13 12 11 10 9 39 38 37 36 35 34 33 32 Start LN10204 bat dau truyen MOSI MISO SCK R3 330 1 2 3 4 5 6 7 8 Y1 19 18 VCC VCC C2 33p ISP Programming 6 MOSI 5 MISO 4 SCK 3 RST 2 1 SW3 330 1 2 3 4 5 6 7 8 C3 33p 31 9 40 VCC P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4/SS P1.5/MOSI P1.6/MISO P1.7/SCK XTAL1 XTAL2 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD PSEN ALE/PROG EA/VPP RST 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 P2.0 P2.1 P2.2 P2.3 P2.4 P2.5 P2.6 P2.7 SW DIP-8 29 30 Serial data out VCC AT89S52 C1 10uF Reset RST R7 4.7K Hình 1.3.1. Sô ñoà maïch ñieän khoái vi ñieàu khieån - Nguyeân taéc hoaït ñoäng: treân sô ñoà maïch hình 1.3.1, 8 SW ñoäc laäp ñöôïc keát noái vôùi P2 cuûa vi ñieàu khieån, ñeå thieát laäp giaù trò cuûa P2, ñoàng thôøi cuõng thieát laäp döõ lieäu truyeàn ñi. Döõ lieäu naøy seõ ñöôïc hieån thò laïi treân 8 led ñôn baèng phaàn meàm. Vi ñieàu khieån chôø phím "bat dau truyen" ñöôïc nhaán seõ truyeàn döõ lieäu noái tieáp qua chaân TxD ñeán maïch phaùt RF. SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 4 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng b. Module phaùt RF -Sô ñoà khoái: Ñieàu cheá Tín hieäu soá x(t) Khueách ñaïi vaø phoái hôïp trôû khaùng Daoñoäng fo - Thieát keá khoái dao ñoäng: trong maïch phaùt tín hieäu RF, taàn soá soùng mang ñöôïc taïo ra bôûi khoái taïo dao ñoäng, taàn soá soùng mang trong truyeàn döõ lieäu thöôøng lôùn haøng chuïc ñeán haøng traêm MHz, trong caùc heä thoáng chuyeân nghieäp nhö maïng Wireless, thoâng tin veä tinh, taàn soá tôùi haøng GHz. Trong phaïm vi cuûa ñeà taøi, thuoäc phaïm vi ñieàu khieån nghieäp dö neân taàn soá soùng phaùt ra phaûi naèm trong daûi taàn ñieàu khieån nghieäp dö ñeå traùnh gaëp caùc nhieãu cuûa taàn soá chuyeân nghieäp. Theo ñoù, taàn soá naøy thöôøng naèm trong khoaûng 70 – 80Mhz. Vôùi taàn soá naøy, thaïch anh taïo dao ñoäng raát hieám vaø ñaét tieàn, chæ coù theå duøng thaïch anh giaù trò nhoû roài thöïc hieän nhaân taàn, nhöng phöông phaùp naøy quaù phöùc taïpù. Vôùi tính phoå bieán, daûi taàn hoaït ñoäng roäng, em choïn maïch dao ñoäng coäng höôûng LC laøm maïch dao ñoäng noäi, ñieån hình laø maïch dao ñoäng ba ñieåm ñieän dung Colpitts. Sô ñoà maïch beân döôùi. VCC C Rb L Cb1 Q1 C1906 Cb2 C1 Re C2 SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 5 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng Hình 1.3.2. Sô ñoà maïch dao ñoäng Colpitts - Tính taàn soá soùng mang vaø thieát laäp ñieàu kieän dao ñoäng: Sô ñoà hình 1.3.2 trong cheá ñoä AC: C1 E C2 C I1 hib C L B Trong ñoù Cb1, Cb2 coù giaù trò lôùn, vôùi tín hieäu AC taàn soá cao, coi nhö ñöôïc noái taét. Ñaët : Z1 = ZC1 nt ( ZC2 // hib) Z2 = ZC // ZL C1 Do ñoù: 1 ⎞ ⎛ ⎟ ⎜ hib sC 2 ⎟ 1 ⎜ Z1 = + = 1 ⎟ sC 1 ⎜ ⎟ ⎜ hib + sC 2 ⎠ ⎝ Z2 = 1 sC 1 sL + sC sL = shib(C1 + C 2 ) + 1 sC1 + s 2 hibC1C 2 sL 1 + s 2 LC (1) (2) Ñieän aùp ra: Vo = h fb ie ( Z 1 // Z 2 ) = h fb ie Z1 Z 2 Z1 + Z 2 Ñieän aùp vaøo: SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 6 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt Vi = GVHD: Traàn Vaên Duõng hib ie Vaäy heä soá khueách ñaïi aùp seõ laø: Av = Vo Vi h fb = hib × Z1Z 2 Z1 + Z 2 (3) Xeùt quaù trình hoài tieáp töø cöïc C veà cöïc E qua tuï C1: β= Ve = Vc h ib // 1 sC 2 Z1 hib (1 + shib C 2 )Z1 = (4) Töø (3) vaø (4) suy ra: = Av β h fb hib × Z1 Z 2 hib × = Z 1 + Z 2 (1 + shib C 2 )Z1 h fb × Z2 1 × Z 1 + Z 2 1 + shib C 2 Töø (1) vaø (2), khai trieån bieåu thöùc treân ta ñöôïc: Av β = sL 1 1 + s 2 LC × shib(C1 + C 2 ) + 1 1 + shib C 2 sL + 2 1 + s LC sC1 + s 2 hibC1C 2 = h fb × h fb × s 2 LC1 1 + s 2 LC [shib (C1 + C 2 ) + 1] + s 2 LC1 (1 + shib C 2 ) ( ) (5) Xeùt thaønh phaàn tín hieäu sin, khi ñoù, s = jω , thay vaøo bieåu thöùc (5) ta ñöôïc: = Av β = h fb × h fb × − ω 2 LC1 (1 − ω 2 LC )[ jωhib (C1 + C 2 ) + 1] − ω 2 LC1 (1 + jωhib C2 ) − ω 2 LC1 1 − ω 2 LC − ω 2 LC1 − jωhib (1 − ω 2 LC )(C1 + C 2 ) + ω 2 LC1C 2 SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân [ ] Trang - 7 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng Ñeå maïch dao ñoäng, phaûi thoaû ñieàu kieän bieân ñoä vaø pha. Nghóa laø: ⎧ Av β ≥ 1 ⎨ ⎩ Arg ( Av β ) = 0 Töø heä phöông trình naøy, ñeå Arg( Av β ) = (1 − ω 2 ) LC (C1 + C 2 ) + ω 2 LC1C 2 = ⇒ ω = ω0 = 1 ⇒ f0 = ω0 2π = 0, ñieàu kieän caàn vaø ñuû laø: 0 (6) ⎛ CC L⎜⎜ C + 1 2 C1 + C 2 ⎝ ⎞ ⎟⎟ ⎠ 1 ⎛ CC 2π L⎜⎜ C + 1 2 C1 + C 2 ⎝ ⎞ ⎟⎟ ⎠ : Ñaây chính laø taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa maïch dao ñoäng. Ñeå Av β ≥ 1 , keát hôïp vôùi (6) ta ñöôïc: h fb × ω 2 LC1 ≥1 1 − ω 2 LC − ω 2 LC1 ⇔ h fb × C1 + C 2 ≥1 C1 Do h fb = 1 vaø C1 + C 2 >1 C1 ∀C1 ,C 2 neân ñieàu kieän bieân ñoä luoân ñöôïc thoaû maõn. -Thieát keá löïa choïn caùc linh kieän: Trong ñeà taøi, C = 47pF, C1 = 22pF, C3 = 33pF, cuoän caûm n = 5 voøng daây Phi 0.3mm, quaán treân loiõ khoâng khí baùn kính r = 5mm( = 0.197 inches, daøi l = 5mm(=0.197inches) . Ñoä töï caûm L cuûa cuoän daây seõ laø: SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 8 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt L= n2r 2 9r + 10l = GVHD: Traàn Vaên Duõng 0.084 μH Khi ñoù taàn soá dao ñoäng cuûa maïch dao ñoäng laø: f0 = 1 ⎛ CC 2π L⎜⎜ C + 1 2 C1 + C 2 ⎝ ⎞ ⎟⎟ ⎠ ≈ 70.7 Mhz - Ñieàu cheá ASK (Amplitude - Shift - Keying) : Ñieàu cheá ASK laø moät daïng cuûa ñieàu cheá AM, tín hieäu tin töùc laø tín hieäu soá. Trong ñieàu cheá ASK coù caùc loaïi ñieàu cheá nhö BASK (binary Amplitude Shift Keying) vaø ñoâi khi coøn goïi laø ñieàu cheá OOK (On/Off Keying), MASK (MaryAmplitde Shift Keying). Trong ñieàu cheá BASK, vôùi tín hieäu vaøo soá laø m(t), taàn soá soùng mang laø Vc = Asin (ω 0 t ), tín hieäu sau khi ñieàu cheá seõ laø : s(t) = m(t)Asin (ω c t ) vôùi m(t) nhaän caùc giaù trò 0 hoaëc 1. Giaûn ñoà soùng nhö sau: SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 9 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng 1.3.3. Ñieàu cheá BASK Töø phöông thöùc ñieàu cheá BASK, cho thaáy vieäc truyeàn döõ lieäu theo chuaån naøy chính laø vieäc cho pheùp hoaëc khoâng cho pheùp maïch dao ñoäng hoaït ñoäng. Cuï theå: bit 1 cuûa döõ lieäu qui ñònh boä dao ñoäng hoaït ñoäng, bit 0 khoâng cho pheùp. Ñeå giaûi quyeát vaán ñeà naøy, moät transistor coâng suaát aâm taàn ñöôïc söû duïng cho veäc ñoùng ngaét maïch dao ñoäng. Sô ñoà maïch ñöôïc bieåu dieãn treân hình 1.3.4. VCC R2 10k L2 R1 10k C1 103 C3 47p Q1 C1906 C2 103 C6 103 C4 10p L1 C7 60p C8 L3 47p Q4 2N1070 R3 2.2k C5 30p VCC R6 4.7k Q3 C828 Data in Hình 1.3.5. Sô ñoà module phaùt RF Taàn khueách ñaïi phía sau laø moät taàn khueách ñaïi coâng suaát cao taàn ñöôïc maéc theo kieåu E chung, hoaït ñoäng ôû cheá ñoä AB. Taàn soá soùng mang laø 70.7 MHz do ñoù ñeå coù moät anten phuø hôïp, ñoä daøi cuûa anten phaûi baèng ¼ böôùc soùng hay: λ c 3.10 8 l= = = = 1.06m 4 4 f 4.70,7.10 6 Ñeå coù theå söû duïng moät anten ngaén hôn, trong ñeà taøi söû duïng anten 0.2 m, caàn phaûi phoái hôïp anten naøy vôùi moät cuoän caûm coù ñoä töï caûm : SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 10 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt L= 350 l 2πf . tan(360 0. ) GVHD: Traàn Vaên Duõng ≈ 2.6μH λ I.3.1.2. Thieát keá phaàn meàm a. Löu ñoà chöông trình chính Begin Caùc Led ñôn taét Tích cöïc caùc SW Coù nhaán phím truyeàn S Ñ Nhaän keát quaû töø P2 Xuaát treân caùc led ñôn Truyeàn qua TxD End SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 11 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng b. Löu ñoà chöông trình phaùt döõ lieäu qua TxD: Begin TI = 0 SBUF = data TI = 1 S Ñ TI = 0 End SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 12 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng I.3.2. Thieát keá vaø thi coâng maïch thu I.3.2.1. Thieát keá vaø tính toaùn a. Module vi ñieàu khieån vaø hieån thò döõ lieäu: -Sô ñoà maïch: VCC D9 19 20 17 18 led1 15 16 led2 13 14 led3 11 12 led4 9 10 led5 7 8 led6 5 6 led7 3 4 led8 1 2 U1 RN1 LN10204 led1 led2 led3 led4 led5 led6 led7 led8 330 1 2 3 4 5 6 7 8 16 15 14 13 12 11 10 9 MOSI MISO SCK R3 330 39 38 37 36 35 34 33 32 1 2 3 4 5 6 7 8 Y1 19 18 VCC VCC C2 33p ISP Programming 6 MOSI 5 MISO 4 SCK 3 RST 2 1 C3 33p 31 9 40 VCC P0.0/AD0 P0.1/AD1 P0.2/AD2 P0.3/AD3 P0.4/AD4 P0.5/AD5 P0.6/AD6 P0.7/AD7 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4/SS P1.5/MOSI P1.6/MISO P1.7/SCK P3.0/RXD P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL1 XTAL2 PSEN ALE/PROG 21 22 23 24 25 26 27 28 10 11 12 13 14 15 16 17 Serial data in 29 30 EA/VPP RST VCC AT89S52 C1 10uF Reset RST R7 4.7K Hình 1.3.1. Sô ñoà maïch khoái ñieàu khieån -Nguyeân taéc hoaït ñoäng: Döõ lieäu töø maïch thu RF ñöôïc ñöa vaøo chaân RxD cuûa vi ñieàu khieån, vi ñieàu khieån thu nhaän döõ lieäu naøy vaø hieån thò treân 8 led ñôn. b. Module thu RF: SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 13 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng - Sô ñoà khoái: Khueách ñaïi coäng höôûng Khoâi phuïc daïng soùng data out Khueách ñaïi ñeäm -Thieát keá khoái khueách ñaïi coäng höôûng: khoái khueách ñaïi coäng höôûng coù theå coù nhieàu caùch khaùc nhau nhö duøng nhieàu taàn khueách ñaïi coäng höôûng ñöôïc noái vôùi nhau, duøng vi maïch chuyeân duïng khueách ñaïi cao taàn…Moät caùch ñôn giaûn nhaát, ít toán keùm ñoù laø duøng moät maïch thu sieâu taùi sinh (super-regenerative-receiver), maïch thu naøy chæ duøng moät transistor coâng suaát cao taàn. -Cô sôû veà maïch thu sieâu taùi sinh: Maïch thu sieâu taùi sinh (STS) hoaït ñoäng döïa treân nguyeân lyù coäng höôûng cuûa khung coäng höôûng LC. Xeùt moät maïch nhö hình veõ: K G2 G1 C L V I Hình 1.3.2. Maïch cô baûn cuûa maïch STS Nguoàn doøng I coù giaù trò i (t ) = A sin(ωt ) vôùi ω= 1 LC , G1,G2 laø caùc ñieän daãn cuûa ñieän trôû. Trong ñoù G2 < 0 Khi ôû thôøi ñieåm t = 0 − , K hôû maïch, khung coäng höôûng LC ôû taàn soá goùc ω coù toång trôû baèng 0 neân : V = i (t ) = V0sin( ωt ) G1 ÔÛ thôøi ñieåm t > 0, khoaù K ñoùng, ñieän daãn G1 // G2 taïo thaønh moät ñieän daãn toång –g < 0. Aùp duïng ñònh luaät Kierchoff 1: i g + ic + i L = i (t ) ⇒C 1 dV − gV + ∫ Vdt = i (t ) dt L SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 14 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng Nghieäm cuûa phöông trình vi phaân naøy laø: V (t ) = V0 .k . exp( Vôùi ω 0 = gt ) sin(ω 0 t ) (1) 2C 1 ⎛ g ⎞ +⎜ ⎟ LC ⎝ 2C ⎠ 2 g ) = const 2C Ñaây laø haøm muõ taêng theo thôøi gian, daïng cuûa haøm naøy nhö hình veõ: k = exp( Ñieän daãn aâm ñöôïc taïo bôûi moät linh kieän chuû ñoäng, nhö transistor, FET, hoaït ñoäng ôû cheá ñoä ñaëc bieät, trong haøm (1), ñieän aùp v(t) Æ ∞ khi t Æ ∞ . Nhöng trong thöïc teá, khi ñieän aùp v(t) taêng ñeán moät möùc naøo ñoù goïi laø möùc ghim (threshold), transistor seõ khoâng hoaït ñoäng ôû cheá ñoä SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 15 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng ñieän daãn aâm nöõa, do ñoù, ñieän aùp v(t) seõ ñöôïc ghim ôû vò trí ñoù hoaëc taét daàn. Giaù trò ñieän aùp naøy laø moät giaù trò coá ñònh phuï thuoäc vaø ñaëc tính cuûa maïch ñieän. Khi khoaù K ñoùng ngaét nhieàu laàn, seõ taïo moät ñieän aùp coù daïng xung, ñoä roäng cuûa xung naøy phuï thuoäc vaøo bieân ñoä cuûa tín hieäu I(t). Vaäy coù theå noùi, phöông phaùp naøy laø moät phöông phaùp laáy maãu tín hieäu vaøo. Bieân ñoä cuûa tín hieäu vaøo seõ ñöôïc bieán ñoåi thaønh ñoä roäng cuûa xung ra. Taàn soá laáy maãu chính laø taàn soá cuûa caùc laàn ñoùng ngaét khoaù K. Ñieàu kieän laáy maãu tín hieäu cuõng tuaân theo ñònh lyù Nyquist hay Xenon. Goïi taàn soá ñoùng ngaét khoaù K laø f s , taàn soá tín hieäu tin töùc laø f , khi ñoù, theo ñònh lyù Nyquist: f s > 2 f max Ñoái vôùi maïch sieâu taùi sinh, taàn soá laáy maãu naøy goïi laø taàn soá daäp taét (Quenching rate). Trong thöïc teá, vieäc daäp taét dao ñoäng ñöôïc thöïc hieän bôûi moät maïch, maø ôû ñoù, söï daäp taét laø töï ñoäng khi coù tín hieäu vaøo, goïi laø hieän töôïng töï daäp taét(self Quenching). Moät sô ñoà nguyeân lyù cô baûn cuûa moät maïch STS öùng duïng töï daäp taét nhö hình veõ: 1 VCC Rb1 2 C Q1 C1906 1 C1 Rb2 2 Cb D1 C2 R1 Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maïch nhö sau: ñieän trôû Rb1,Rb2 taïo ñieän aùp phaân cöïc cho transistor hoaït ñoäng, Diode D1 oån ñònh ñieåm laøm vieäc cho maïch khueách ñaïi. Khi coù moät tín hieäu cao taàn taàn soá baèng taàn soá coäng höôûng LC, ñieän aùp coäng höôûng treân cöïc C cuûa transistor leân cao, seõ hoài tieáp veà cöïc E thoâng qua tuï C1. Thaønh phaàn ñieän aùp aâm cuûa tín hieäu hoài veà seõ phaân cöïc thuaän cho moái noái BE cuûa transistor qua tuï Cb, tuï naøy coù giaù trò lôùn vôùi taàn soá cao neân xem nhö ngaén maïch xuoáng mass. Vì vaäy, taïi cöïc E, xem nhö chæ toàn taïi thaønh phaàn ñieän SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 16 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng aùp döông taàn soá cao. Thaønh phaàn naøy, ít bò suy hao do cuoän chaën L2 coù giaù trò lôùn, vaø hình thaønh neân moät ñieän aùp trung bình coù giaù trò lôùn hôn 0, naïp cho tuï C2. Thaønh phaàn ñieän aùp aâm hoài töø cöïc C seõ ñöôïc transistor khueách ñaïi, laøm cho ñieän aùp treân cöïc C vaãn taêng maõi theo haøm muõ. Ñieän aùp naøy taêng cho ñeán khi tuï C2 naïp ñeán moät möùc DC coù theå laøm cho thieân aùp BE < 0.7V, laøm transistor ngaét Î dao ñoäng bò daäp taét. Sau ñoù, tuï C2 seõ xaû ñieän qua ñieän trôû R1, cho ñeán khi transistor hoaït ñoäng khueách ñaïi trôû laïi, vaø cöù theá, dao ñoäng laàn löôït ñöôïc khueách ñaïi vaø daäp taét. Vaäy taàn soá daäp taéc chæ phuï thuoäc vaøo hai linh kieän R1 vaø C2. Sô ñoà maïch cuûa maïch thu nhö hình veõ: C9 VCC 100p R7 R6 R2 4.7k 1M R5 C1 10k 1uF 1 1 C8 680p C3 47P 2M U3A 2 CD4069UB 3 U3B 4 Data out CD4069UB C6 39p 2 R3 47k Q1 C1906 1 C4 4p R4 7.5k 2 C7 2200p D1 C5 2200p R1 510 DIODE Treân sô ñoà maïch, taàn sau cuûa khoái STS laø moät maïch taùch soùng (Detector) chæ duøng tuï vaø trôû. C8 thöïc hieän naïp xaû ñeå taùch hình bao cuûa soùng ñeå thöïc hieän giaûi ñieàu AM. Tuï C1 loïc thaønh phaàn DC. Taàn sau nöõa laø maïch khueách ñaïi öùng duïng ñaëc tính tuyeán tính cuûa hoï IC soá CMOS CD4069 vaø thöïc hieän khoâi phuïc daïng soùng döõ lieäu. SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 17 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng I.3.2.2. Thieát keá phaàn meàm: Löu ñoà chöông trình chính: Begin Caùc led ñôn ñöôïc taét TH1 = -26 (1200 bauds) Boä ñònh thôøi 1 hoaït ñoäng cheá ñoä 2 RI = 0 S RI = 1 Ñ RI = 0 Data = SBUF P2 = Data End SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 18 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng Phần II KEÁT LUAÄN SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 19 - Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng II.1. Keát luaän Qua thôøi gian thöïc hieän ñoà aùn, em ñaõ tieáp thu ñöôïc nhieàu kinh nghieäm quùi baùu veà kyõ thuaät cao taàn, maëc duø nhöõng taøi lieäu veà nhöõng lónh vöïc naøy raát hieám. Maëc daàu raát coá gaéng tham khaûo caùc taøi lieäu, caùc maïch maãu treân maïng internet, song do thôøi gian thöïc hieän ñeà taøi khoâng nhieàu coäng vôùi nhöõng kinh nghieäm veà caùc maïch cao taàn coøn thieáu neân ñeà taøi vaãn chöa ñaït muïc ñích ñaõ ñeà ra, maïch chaïy coøn thieáu oån ñònh. Ñieàu cheá ASK vaãn coøn nhieàu haïn cheá trong truyeàn thoâng khoâng daây, nhaát laø veà vaán ñeà nhieãu. II.2. Höôùng phaùt trieån cuûa ñeà taøi a. Veà khaû naêng öùng duïng: Ñeà taøi truyeàn döõ lieäu khoâng daây laø tieàn ñeà cho caùc öùng duïng saâu hôn nhö : truyeàn döõ lieäu baùo ñoäng chaùy noå, truyeàn thoâng tin nhieät ñoä töø xa, ñieàu khieån thieát bò töø xa, aâm thanh kyõ thuaät soá… b. Veà ñaëc tính kyõ thuaät: truyeàn döõ lieäu vôùi kyõ thuaät ñieàu cheá ASK tuy deã thöïc hieän, song tính oån ñònh khoâng cao do nhieãu aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán bieân ñoä tín hieäu. Coù nhieàu giaûi phaùp thay theá cho kieåu ñieàu cheá naøy.Phoå bieán laø kyõ thuaät ñieàu cheá FSK, PSK, MSK, GMSK…Ñaây laø nhöõng phöông phaùp ñieàu cheá raát phoå bieán trong thoâng tin di ñoäng hieän ñaïi hieän nay. Nhöõng phöông phaùp naøy ñaõ ñöôïc tích hôïp hoaù nhôø nhöõng vi maïch chuyeân duïng, laøm naâng cao ñoä tin caäy cuûa heä thoáng. SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 20 -
- Xem thêm -