Truyền dữ liệu không dây bằng sóng RF

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 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 PSEN ALE/PROG EA/VPP P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 VCC P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4/SS P1.5/MOSI P1.6/MISO P1.7/SCK RST P3.0/RXD R3 330 P2.6 led6 P2.4 RN1 330 1 16 2 15 3 14 4 13 5 12 6 11 7 10 8 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 led5 led8 Serial data out R1 330 Reset ISP Programming 1 2 3 4 5 6 RST SCK C2 33p R2 4.7k 1 23456789 led7 RST C1 10uF led1 P2.1 led2 led4 P2.2 MISO Start led3 C3 33p 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 Q1 C1906 Re L Cb1 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 1 s + ⎟⎟ ⎟⎟ ⎠ ⎞ ⎜⎜ ⎜⎜ ⎝ ⎛ + 2 2 1 1 sC hib sC hib = ( ) 21 2 1 21 1 ChibCssC CCshib + ++ (1) Z2 = sC sL sC sL 1 1 + = LCs sL 21+ (2) Ñieän aùp ra: Vo = )//( 21 ZZih efb = 21 21 ZZ ZZih 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: Vi VoAv = = 21 21 ZZ ZZ h h ib fb +× (3) Xeùt quaù trình hoài tieáp töø cöïc C veà cöïc E qua tuï C1: Vc Ve=β = 1 2 1// Z sC hib = ( ) 121 ZCsh h ib ib + (4) Töø (3) vaø (4) suy ra: βvA = ×+× 21 21 ZZ ZZ h h ib fb ( ) 121 ZCsh h ib ib + = 221 2 1 1 CshZZ Zh ib fb +×+× Töø (1) vaø (2), khai trieån bieåu thöùc treân ta ñöôïc: βvA = ( ) × + ++++ +× 21 2 1 21 2 2 1 1 1 ChibCssC CCshib LCs sL LCs sLh fb 21 1 Cshib+ = ( )[ ] ( )212212 1 2 11)(1 CshLCsCCshLCs LCsh ibib fb +++++× (5) Xeùt thaønh phaàn tín hieäu sin, khi ñoù, ωjs = , thay vaøo bieåu thöùc (5) ta ñöôïc: βvA = ( )[ ] ( )212212 1 2 11)(1 ChjLCCChjLC LCh ibib fb ωωωω ω +−++− −× = ( )( )[ ]212212122 1 2 11 CLCCCLChjLCLC LCh ib fb 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: ( )( ) 2122121 CLCCCLC ωω ++− = 0 (6) ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++ ==⇒ 21 21 0 1 CC CCCL ωω πω 200 =⇒ f = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++ 21 212 1 CC CCCLπ : Ñaây chính laø taàn soá dao ñoäng rieâng cuûa maïch dao ñoäng. Ñeå 1≥βvA , keát hôïp vôùi (6) ta ñöôïc: 1 1 1 22 1 2 ≥−−× LCLC LChfb ωω ω ⇔ 1 1 21 ≥+× C CChfb Do 1=fbh vaø 1 21 C CC + 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)( 1 β β v v AArg A Ñoà aùn moân hoïc kyõ thuaät thu phaùt GVHD: Traàn Vaên Duõng SVTH: Hoaøng Phöôùc Tuyeân Trang - 9 - lr rnL 109 22 += = 0.084 Hμ Khi ñoù taàn soá dao ñoäng cuûa maïch dao ñoäng laø: =0f ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ ++ 21 212 1 CC CCCLπ ≈ 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. R3 2.2k R1 10k C7 60p VCC Q3 C828 C4 10p Data in C6 103 C8 47p L2 C1 103 R6 4.7k L3 C5 30p C3 47p C2 103 L1 Q4 2N1070 VCC R2 10k Q1 C1906 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: m f cl 06.1 10.7,70.4 10.3 44 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(.2 350 0 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: C3 33p MISO led4 C1 10uF led2 led5 SCK SCK VCC U1 AT89S52 11 12 13 14 15 16 17 18 19 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 P3.1/TXD P3.2/INT0 P3.3/INT1 P3.4/T0 P3.5/T1 P3.6/WR P3.7/RD XTAL2 XTAL1 P2.0/A8 P2.1/A9 P2.2/A10 P2.3/A11 P2.4/A12 P2.5/A13 P2.6/A14 P2.7/A15 PSEN ALE/PROG EA/VPP P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 VCC P1.0/T2 P1.1/T2EX P1.2 P1.3 P1.4/SS P1.5/MOSI P1.6/MISO P1.7/SCK RST P3.0/RXD led5 led1 led6 VCC RST led6 Y1 R3 330 RN1 330 1 16 2 15 3 14 4 13 5 12 6 11 7 10 8 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 C2 33p MOSI MISO led8 RST Reset led4 led3 ISP Programming 1 2 3 4 5 6 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 LC 1=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 tiVdtLgVdtdVC 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 tC gtkVtV ω= (1) Vôùi 2 0 2 1 ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛+= C g LC ω ) 2 exp( C gk = = 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) 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 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 1 2 D1 Q1 C1906 C2 Cb VCC R1 1 2 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 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: R5 10k C8 680p C6 39p U3A CD4069UB 1 2 R2 4.7k C1 1uF Data out VCC C9 100p R4 7.5k C3 47P 1 2 R3 47k D1 DIODE U3B CD4069UB 3 4 C5 2200p C7 2200p R7 2M R1 510 1 2 R6 1M Q1 C1906 C4 4p 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 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 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; } }