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小功率无线数字收发系统的设计

时间:2022-10-25 14:18:02 来源:网友投稿

设计与调试

(1)时钟振荡电路

由于ADC0809要正常工作需要提供1KHz的时钟脉冲到第10脚,采用的是1MHz的石英晶体振荡器,石英晶体产生的频率是固定的,误差较小,还可以通过半可变电容来校正。然后通过分频就可以得到1KHz的时钟脉冲。

(2)分频电路

分频器采用的是CD4518,因为他可以进行二分频,四分频,八分频和十分频,1MHz的石英晶体振荡器经过三次十分频就可以得到1KHz的时钟脉冲。信号从第2脚EN端输入,从第6脚Q3端输出,这时输出的频率为100KHz,然后再将100KHz输入第10脚,从第14脚输出,输出频率为10KHz,再将信号输入第2片CD4518,从第6脚Q3端输出1KHz的时钟脉冲。

(3)脉冲采样电路

脉冲采样电路我采用的是由555定时器构成的多谐振荡器。由于该电路比较简单,波形比较稳定,是555定时器的典型应用。产生的是1Hz的时钟脉冲,用于选通分别发送高4位数据和低4位数据的两片PT2262。

(4)软件的设计与调试

软件设计的部分是将接收模块接收到的8位二进制代码传送到AT89C51的P0口,通过单片机编程来实现二进制与十进制的转换,再将经过转换的数据传送到P1口显示。

2.无线数字收发系统的整机调试与组装

发射部分的电路工作原理是,由传感器采集0~5V的模拟信号,然后通过将模拟信号输入A/D转换器,将模拟信号转换为8位二进制代码。接下来采用的是PT2262编码器件对8位二进制代码进行编码。因为A/D转换器ADC0809将模拟信号转换成的是8为二进制代码,而我采用的编码器件PT2262一次只能发送4位数据,所以在这里采用了两片PT2262,对8位二进制代码的高4位和低4位分别进行发送,采用一片发射模块。

接收部分的工作原理是,在接收模块接收到数据后,将数据传送到PT2272的第14脚数据信号输入端。同样,因为在发送的时候采用的是两片PT2262,所以在接收的时候也采用两片PT2272。数据信号同时接到两片PT2272的数据信号输入端。数据通过PT2272之后,将串行数据变换为并行数据。因为进行了地址编码,所以并不会造成接收数据的混乱,只有具有相同地址码的PT2262和PT2272才会进行数据传输。然后将数据传送到AT89C51的P0口,通过单片机编程来实现二进制与十进制的转换,将经过转换的数据传送到P1口。在P1口接有数码管,进行显示。

3.发射电路

如图1所示,A/D转换器ADC0809将模拟信号转换成的是8为二进制代码,而采用的编码器件PT2262一次只能发送4位数据,所以在这里采用了两片PT2262,对8位二进制代码的高4位和低4位分别进行发送,采用一片发射模块,然而这样一次性依然只能发送4位数据。PT2262有一个编码发送使能端14脚TE端,低电平有效,只有当TE端为低电平时才编码输出。这里通过时钟脉冲来完成高4位数据和低4位数据的分别发送,一端接第1片PT2262端,另一端通过一非门74LS04接到第2片PT2262的TE端。当时钟脉冲为高电平时,第1片PT2262不能被选中,高电平通过非门变成了低电平,选中的是第2片PT2262,发送低4位数据;当时钟脉冲为低电平时,低电平通过非门就变成了高电平,第2片PT2262不能被选中,这时选中的是第1片没有经过非门的PT2262,发送高4位数据。这样就实现了8位数据的分别发送。不过这样还是有一个问题,因为这样只是实现了8位数据的发送,在接收端并不能分辨出是高4位还是低4位。PT2262还有一个功能就是进行地址编码,所以对高4位和低4位分别进行了地址编码。如果给高4位编码为“1”,给低4位编码为“2”,这样即便是发送过去的数据是混乱的也不影响接收。因为发送时进行了编码,在接收时也需要进行解码才能得到数据,所以在解码器件PT2272上也进行相应的编码,在高4位,地址编码为“1”,在低4位,地址编码为“2”。

4.接收电路

对应的接收电路是由PT2272,AT89 C51,74LS47等构成的。接收模块接收到数据后,传送到PT2272的第14脚数据信号输入端。同样,因为我们在发送的时候采用的是两片PT2262,所以在接收的时候也采用两片PT2272。数据信号同时接到两片PT2272的数据信号输入端。数据通过PT2272之后,将串行数据变换为并行数据。因为进行了地址编码,所以并不会造成接收数据的混乱,只有具有相同地址码的PT2262和PT2272才会进行数据传输。然后将数据传送到AT89C51的P0口,经过转换传送到P1口显示。在P1口接有两片74LS47,进行数码显示。

由315M收发模块组成的数字收发系统,能够完成将模拟信号转换为数字信号,再将数字信号发送出去。在接收端能够接收到数字信号,并且能通过单片机运算,然后显示运算值。如是温度传感器,单片机显示20,则代表的是20摄氏度。在信息时代,无线技术将会是一种普遍而重要的技术,将会给我们的生活带来巨大的变化。

参考文献

[1]黄智伟.无线数字收发电路设计[M].北京:电子工业出版社,2003,5.

[2]肖景和,赵健.无线电遥控组件及其应用电路[M].北京:人民邮电出版社,2004.

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