采集与发射系统设计资料

上传人:舍子 文档编号:149988 上传时间:2016-11-28 格式:DOC 页数:59 大小:469KB
返回 下载 相关 举报
采集与发射系统设计资料_第1页
第1页 / 共59页
采集与发射系统设计资料_第2页
第2页 / 共59页
采集与发射系统设计资料_第3页
第3页 / 共59页
采集与发射系统设计资料_第4页
第4页 / 共59页
采集与发射系统设计资料_第5页
第5页 / 共59页
点击查看更多>>
资源描述

《采集与发射系统设计资料》由会员分享,可在线阅读,更多相关《采集与发射系统设计资料(59页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。

1、目录1 引言 .设计思路和系统框图 .系统理论分析 . 无线数字通信相关理论 . 超再生电路的特点和工作原理 .系统硬件设计 . 编码与发射和接收与解码电路分析与设计 . 主控制器电路分析与设计 . 测温电路分析与设计 . 数据显示电路的设计 .系统软件设计 . 数据采集与发射部分程序设计 . 数据接收与显示部分程序设计 .系统电路的制作与调试 . 电路硬件焊接制作 . 系统调试及性能分析 .结论 . .:采集与发射部分总电路图 .:接收与显示部分总电路图 .:英文资料 .:英文资料译文 .:程序清单 .引言随着短距离、低功率无线数据传输技术的成熟,特别是 外线、蓝牙等应用的推广,无线数据传输

2、的应用再次成为热点。许多应用领域都采用无线的方式进行短距离数据传输,这些领域涉及小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线遥控系统、无线标签身份识别、非接触 能卡等。这些大多采用蓝牙技术或无线射频收发芯片,因此这方面的研究也受到广泛关注。目前常用的短距离无线通信主要有 外通信、蓝牙、以及一些无线射频收发芯片。其中 现的是有形的、特定的网络,传输距离长、速度快,可以满足用户运行大量占用带宽的网络操作,成为无线局域网的国际标准。较适用于办公室中的企业无线网络,有效距离长达 100 米,较适合用在影像等高速无线传输,在计算机局域网中应用广泛。红外通信 是一种点到点、窄角、专用

3、数据传输标准,工作在 0-1 m 距离之内,速率在 9 600 s 之间,适配器包括传统的串口和并口。红外通信技术成熟,但红外通信属视距离技术,也就是说红外通信接口的设备之间传输数据,中间不能有阻碍物,并且总体实现成本较高,只在一些中高端的手持设备中有所应用。蓝牙有一个完整协议规范,功能全面但协议复杂,不容易掌握,需要长时间学习掌握,并且实现成本相对较高,因此应用发展较慢。而现在最常用的射频无线收发芯片大多集成了全部射频收发和基带传输处理,设计、调试成本低、周期短,并且它们体积小、价格便宜、传输距离相对较远、可靠性高,特别适合于低成本的无线通讯设备使用。因而在工业上得到广泛应用。射频无线收发电

4、路以射频芯片为核心,通过外围电路及其参数的设计来实现无线数据的接收和发射。无线收发射频芯片内部一般集成了完整的接收和发射功能电路,芯片外部接少数几个到几十个分立无源元件即可实现无线数据的收发。射频芯片一般工作在 300M1000段,发射功率 1020制方式常采用 M/的一种和几种;可电池供电;可嵌入己有的仪器仪表、控制设备和便携式移动装置中;可直接与计算机、单片机等接口。射频芯片分单发芯片、单收芯片和收发一体芯片。设计时要充分考虑发射和接收芯片的2匹配,各项指标要一致。由于无线收发芯片的种类和数量比较多,无线收发芯片的选择在设计中是至关重要的,正确的选择可以减小开发难度,缩短开发周期,降低成本

5、,更快地将产品推向市场。选择无线收发芯片时应需要考虑以下几点因素:功耗、发射功率、接收灵敏度、收发芯片所需的外围元件数量、芯片成本、数据传输是否需要进行曼彻斯特编码等。2 设计思路和系统框图以往设计无线数传产品往往需要相当的无线电专业知识和价格高昂的专业设备,传统的电路方案不是电路烦琐就是调试困难,令人望而却步,影响了用户的使用和新产品的开发。而采用 04 系列射频收发模块使人们摆脱了无线产品设计的困难,列射频收发模块功耗极低,工作频率稳定可靠,外围元件少,频率一致性较好,调试简单,便于设计生产,且价格低廉,适合于便携式手持产品的设计,由于采用了低发射功率,高接受灵敏度的设计,且工作频率为国际

6、通用的数传频段 315足无线管制要求,无需使用许可证,是目前低功率无线数据传输的理想选择。作为一个通信系统,应有其主控制器。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,其资源又能满足很多应用场合的需要,加之单片机具有集成度高、功能强、速度快、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等特点,因此,在工业控制、智能仪器仪表、数据采集和处理、通信系统、高级计算器、家用电器等领域的应用日益广泛,并且正在逐步取代现有的多片微机应用系统。单片机的潜力越来越被人们所重视。特别是当前用 艺制成的各种单片机,由于功耗低,使用的温度范围大,抗干扰能力强、能满足一些特殊要求的应用场合,更加扩大了单片机的应用范围,也进一步促使单

7、片机性能的发展。比较之下,司的 8 位单片机 用方便而成为本系统主控制器的选择。一个产品的设计应该有准确的应用定位才能在后期的开发和生产中发挥出巨大的实用功能和经济效益。温度是日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域最常遇到的一个物理量,特别是在自动化控制系统中,温度数据采集是其中最3数字温度传感器示主控制器由于种种条件限制,在很多应用中,近距离现场测温困难重重。从生产生活的实际应用出发,本无线数据传输系统采用测量的实时温度数据作为发射信号,发送至接收端以数字温度值显示,以解决远程测温这一难题。温度数据的测量,可采用热敏电阻,也可采用最新的智能数字温度传感器,基于设计方便和应用范围广等

8、方面的考虑,决定采用美国 司生产的智能型数字温度传感器 它以电路简单、测温精确、转换时间短、传输距离远、分辨率高等特点给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。按照设计要求和上述思路,确定系统由两个部分共六个模块组成:数据采集与发射部分由控制器、测温电路和编码及发射等三个模块组成;数据接收与显示部分由控制器、接收及解码和温度显示等三个模块组成。系统结构框图如图 2图 2示。图 2据采集与发射部分图 2据接收与显示部分43 字通信系统模型利用数字信号来传递数据的过程称为数字通信,计算机通信、数字电话、数字电视等都属于数字通信。与模拟通信相比,数字通信具有下列优点:(1)以数据帧为单位传输数据,

9、并通过检错编码和重发技术来发现与纠正通信错误,从而有效保证通信的可靠性。(2)在长距离数字通信中,可通过中继器放大和整形技术来保证数字信号的完整性,不累积噪声。(3)可使用加密技术有效增强通信的安全性。(4)数字技术比模拟技术发展更快,数字设备很容易通过集成电路来实现,并与计算机相结合,而由于超大规模集成电路技术的迅速发展,数字设备的体积与成本的下降速度也大大超过模拟设备,性能价格比高。近 20 年来,数字通信技术开始发展并得到广泛应用。目前,数字通信已开始在长距离语音通信、无线通信和数字数据通信等领域逐渐取代传统的模拟通信。数字通信系统一般由信源、编码器、信道、解码器、信宿以及发送端和接收端

10、时钟同步组成,其中编码器包括信源编码和信道编码,解码器包括信源解码和信道解码。如图 3示。发送端信源所产生的原始信号通常要经过编码器编码后进入信道传输,在接收端经解码器解码还原。5信 源 编码器 信 道 解码器 信 宿噪声源发送端 接收端图 3字通信系统模型数字通信的信源可以是模拟信号或数字信号。对于二进制形式的数字信号,可以直接用两种电平来表示,为了改变其传播特性,通常对二进制数据进行编码(即信道编码) ,然后再进行传输。线数据传输系统模型对数据传输系统而言,由于需要传输的信息都是数字信号,也就是0 、 1序列,所以它并不包含信源编解码部分,只有调制/ 解调和信道编/ 解码电路。其系统模型如

11、图 3示。数字通信中还有一个不可缺少的部分是时钟同步。由于数字通信系统传输的是数字信号,所以发送端和接收端必须有各自的发送和接收时钟。而为了保证接收端正确接收数据,接收端的接收时钟必须与发送端的发送时钟保持一致。为了使接收端收到的数据中具有一定的时钟信息,便于数据的恢复,同时为了改善信号的传输质量,在发送端的模块中除了包含调制设备之外,通常还有信道编码器,在接收端相应的要有信道解码器。字信号的 制调制的主要任务就是把接收到的数字信号转换为便于信道传输的形式,比较常噪声源信道图 3线数据传输系统的组成信道编码信宿信源 调制器 解调器信道译码6用的调制方式有调幅、调频等。解调就是把数据从调制信号中恢复出来,对应不同的调制方式采用的解调方式也各不相同。列采用调幅方式调制以降低功耗,在本系统中采用二进制振

展开阅读全文
相关资源
正为您匹配相似的精品文档
相关搜索

最新文档


当前位置:首页 > 电子/通信 > 电子设计/PCB

电脑版 |金锄头文库版权所有
经营许可证:蜀ICP备13022795号 | 川公网安备 51140202000112号