Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 1 - NOÄI DUNG Phần I
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 1 -
NOÄI DUNG
Phần I
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 2 -
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.
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 3 -
I.2. Sô ñoà khoái cuûa heä thoáng Hình 1.2.1. Sô ñoà khoái beân phaùt Hình 1.2.2. Sô ñoà khoái beân thu
Caùc coâng
taéc chuyeån maïch
Vi ñieàu khieån
AT89S52
Module maõ hoùa tín hieäu vaø phaùt
RF
Module thu RF
Vi ñieàu khieån
AT89S52
Caùc led ñôn hieån
thò
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 4 -
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:
MOSI
VCC
SW3
SW DIP-8
P2.3
U1
AT89S52
11121314151617
1819
2122232425262728
29
3031
3233343536373839
40
12345678
9
10
P3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1
P3.4/T0P3.5/T1
P3.6/WRP3.7/RD
XTAL2XTAL1
P2.0/A8P2.1/A9
P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15
PSEN
ALE/PROGEA/VPP
P0.7/AD7P0.6/AD6P0.5/AD5P0.4/AD4P0.3/AD3P0.2/AD2P0.1/AD1P0.0/AD0
VCC
P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4/SSP1.5/MOSIP1.6/MISOP1.7/SCK
RST
P3.0/RXD
R3330
P2.6led6
P2.4
RN1 3301 162 153 144 135 126 117 108 9
R7
4.7K
led2
SCK
MOSI
led7
Y1
VCC
bat dau truyen
VCC
D9
LN10204
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
MISO
Start
VCC
led3
led5led8
Serial data out
R1 330
Reset
ISP Programming
123456
RST
SCK
C233p
R2
4.7k
123456789
led7
RST C110uF
led1
P2.1led2
led4P2.2
MISO
Start
led3
C333p
P2.5
led6
led4
P2.0
VCC
led5
led8
P2.7
led1
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.
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 5 -
b. Module phaùt RF -Sô ñoà khoái:
- 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.
Rb
C1
C
Cb2
VCC
Q1C1906
Re
LCb1
C2
Tín hieäu soá x(t)
Daoñoäng fo
Khueách ñaïi vaø phoái hôïp trôû khaùng
Ñieàu cheá
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 6 -
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:
I1
C1
C2 C Lhib
B
E C
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:
Z1 = 1C
1s
+ ⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
+2
2
1
1
sChib
sChib
= ( )
212
1
21 1ChibCssC
CCshib+
++ (1)
Z2 =
sCsL
sCsL
1
1
+ =
LCssL
21+ (2)
Ñieän aùp ra:
Vo = )//( 21 ZZih efb = 21
21
ZZZZih efb +
Ñieän aùp vaøo:
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 7 -
Vi = eibih Vaäy heä soá khueách ñaïi aùp seõ laø:
ViVoAv = =
21
21
ZZZZ
hh
ib
fb
+× (3)
Xeùt quaù trình hoài tieáp töø cöïc C veà cöïc E qua tuï C1:
VcVe
=β = 1
2
1//
ZsC
hib
= ( ) 121 ZCshh
ib
ib
+ (4)
Töø (3) vaø (4) suy ra:
βvA = ×+
×21
21
ZZZZ
hh
ib
fb
( ) 121 ZCshh
ib
ib
+ =
221
2
11
CshZZZh
ibfb +
×+
×
Töø (1) vaø (2), khai trieån bieåu thöùc treân ta ñöôïc:
βvA = ( ) ×
+++
++
+×
212
1
212
2
11
1
ChibCssCCCshib
LCssL
LCssLh fb
211
Cshib+
= ( )[ ] ( )212
212
12
11)(1 CshLCsCCshLCsLCsh
ibibfb +++++× (5)
Xeùt thaønh phaàn tín hieäu sin, khi ñoù, ωjs = , thay vaøo bieåu thöùc (5) ta ñöôïc:
βvA = ( )[ ] ( )212
212
12
11)(1 ChjLCCChjLCLCh
ibibfb ωωωω
ω+−++−
−×
= ( )( )[ ]212
212
122
12
11 CLCCCLChjLCLCLCh
ibfb ωωωωω
ω++−−−−
−×
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 8 -
Ñeå maïch dao ñoäng, phaûi thoaû ñieàu kieän bieân ñoä vaø pha. Nghóa laø:
Töø heä phöông trình naøy, ñeå Arg( βvA ) = 0, ñieàu kieän caàn vaø ñuû laø: ( )( ) 21
221
21 CLCCCLC ωω ++− = 0 (6)
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
+
==⇒
21
21
01
CCCC
CL
ωω
πω
20
0 =⇒ f =
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
+21
212
1
CCCC
CLπ
: Ñaây chính laø taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa
maïch dao ñoäng. Ñeå 1≥βvA , keát hôïp vôùi (6) ta ñöôïc:
11 1
221
2
≥−−
×LCLC
LChfb ωω
ω
⇔ 11
21 ≥+
×C
CChfb
Do 1=fbh vaø 1
21
CCC +
1> 21 ,CC∀ 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:
⎩⎨⎧
=
≥
0)(1β
β
v
v
AArgA
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 9 -
lr
rnL109
22
+= = 0.084 Hμ
Khi ñoù taàn soá dao ñoäng cuûa maïch dao ñoäng laø:
=0f
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+
+21
212
1
CCCC
CLπ
≈ 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 t0(ω ), tín hieäu sau khi ñieàu cheá seõ laø :
s(t) = m(t)Asin tcω( ) vôùi m(t) nhaän caùc giaù trò 0 hoaëc 1.
Giaûn ñoà soùng nhö sau:
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 10 -
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.
R32.2k
R110k
C760p
VCC
Q3C828
C410p
Data in
C6
103
C8
47p
L2C1103
R64.7k
L3
C530p
C347p
C2103
L1
Q42N1070
VCC
R210k
Q1C1906
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:
mf
cl 06.110.7,70.4
10.344 6
8
====λ
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 :
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 11 -
).360tan(.2
3500
λπ lf
L = Hμ6.2≈
I.3.1.2. Thieát keá phaàn meàm a. Löu ñoà chöông trình chính S Ñ
Begin
Caùc Led ñôn taét Tích cöïc caùc SW
Coù nhaán phím truyeàn
Nhaän keát quaû töø P2 Xuaát treân caùc led ñôn Truyeàn qua TxD
End
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 12 -
b. Löu ñoà chöông trình phaùt döõ lieäu qua TxD: S Ñ
Begin
TI = 0 SBUF = data
TI = 1
TI = 0
End
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 13 -
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:
C333p
MISO
led4
C110uF
led2
led5
SCK
SCK
VCC
U1
AT89S52
11121314151617
1819
2122232425262728
29
3031
3233343536373839
40
12345678
9
10
P3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/INT1
P3.4/T0P3.5/T1
P3.6/WRP3.7/RD
XTAL2XTAL1
P2.0/A8P2.1/A9
P2.2/A10P2.3/A11P2.4/A12P2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15
PSEN
ALE/PROGEA/VPP
P0.7/AD7P0.6/AD6P0.5/AD5P0.4/AD4P0.3/AD3P0.2/AD2P0.1/AD1P0.0/AD0
VCC
P1.0/T2P1.1/T2EXP1.2P1.3P1.4/SSP1.5/MOSIP1.6/MISOP1.7/SCK
RST
P3.0/RXD
led5
led1
led6
VCC
RST
led6
Y1R3330
RN1 3301 162 153 144 135 126 117 108 9
led2
Serial data in
VCC
led7
led1
D9
LN10204
1 2
3 4
5 6
7 8
9 10
11 12
13 14
15 16
17 18
19 20
led8
led3
C233p
MOSI
MISO
led8
RSTReset
led4led3
ISP Programming
123456
MOSI
R7
4.7K
VCC
led7
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:
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 14 -
- Sô ñoà khoái: data out -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:
IG2 G1 C L
K
Hình 1.3.2. Maïch cô baûn cuûa maïch STS
Nguoàn doøng I coù giaù trò )sin()( tAti ω= vôùi LC1
=ω , 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 = 1
)(G
ti = V0sin( tω )
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:
)(tiiii Lcg =++
∫ =+−⇒ )(1 tiVdtL
gVdtdVC
Khueách ñaïi coäng höôûng
Khoâi phuïc daïng soùng
Khueách ñaïi ñeäm
V
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 15 -
Nghieäm cuûa phöông trình vi phaân naøy laø:
)sin()2
exp(..)( 00 tCgtkVtV ω= (1)
Vôùi 2
0 21
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛+=
Cg
LCω
)2
exp(Cgk = = const
Ñaây laø haøm muõ taêng theo thôøi gian, daïng cuûa haøm naøy nhö hình veõ:
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) ∞ khi t ∞ . 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
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 16 -
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 sf , taàn soá tín hieäu tin töùc laø f , khi ñoù, theo ñònh lyù Nyquist:
max2 ff s > 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:
Rb1
Rb2
C
12
D1
Q1C1906
C2
Cb
VCC
R1
12
C1
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
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 17 -
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 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:
R5
10k
C8680p
C639p
U3A
CD4069UB
1 2
R24.7k
C1
1uF
Data out
VCCC9
100p
R47.5k
C347P
12
R347k
D1
DIODE
U3B
CD4069UB
3 4
C52200p
C72200p
R7
2M
R1510
12
R6
1M
Q1C1906
C44p
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.
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 18 -
I.3.2.2. Thieát keá phaàn meàm:
Löu ñoà chöông trình chính:
S Ñ
Begin
Caùc led ñôn ñöôïc taét TH1 = -26 (1200 bauds) Boä ñònh thôøi 1 hoaït ñoäng cheá ñoä 2 RI = 0
RI = 1
RI = 0 Data = SBUF P2 = Data
End
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 19 -
KEÁT LUAÄN
Phần II
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 20 -
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.
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 21 -
TAØI LIEÄU THAM KHAÛO 1. Kyõ thuaät ñieän töû – Löu Phi Yeán – NXB khoa hoïc vaø kyõ thuaät 2. Hoï vi ñieàu khieån 8051 – Toáng Vaên On - NXB Lao ñoäng xaõ hoäi 3. RF design guide – Peter Vizmuller 4. High Frequency Techniques – Josep F. White
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 22 -
PHUÏ LUÏC 1. Maõ nguoàn vi ñieàu khieån maïch phaùt: #include<reg52.h> unsigned char dulieu; sbit truyen = P1^0; void main (void) { TMOD = 0x20; TH1 = -26; PCON = 0x00; TR1 = 1; TI = 0; while(1) { while(!truyen) { dulieu = P2; P0 = dulieu; SBUF = dulieu; while (!TI) {} TI = 0; } P0 = 0xff; } } 2. Maõ nguoàn vi ñieàu khieån maïch thu: #include<reg52.h> unsigned char dulieu; void main (void) {
Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng
SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 23 -
TMOD = 0x20; TH1 = -26; PCON = 0x00; TR1 = 1; RI = 0; while(1) { while(!RI) { RI = 0; dulieu = SBUF; P0 = dulieu; } }