基于MSP430F5438單片機的無線環(huán)境檢測系統(tǒng)設計

作者：時間：2011-08-25 來源：網(wǎng)絡

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2.2 開關狀態(tài)功放輸入輸出匹配

本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/172531.htm

　　在節(jié)點上采用高效率的開關狀態(tài)功放，而終端也可以使用戊類放大。設定輸出功率為0.1 w。首先計算C3355的輸出阻抗，假設C3355的輸出功率為0.1 w，根據(jù)功放的最佳負載計算得到，我們的電源電壓為Vc=3 V，設Vce=0.1V，輸出功率Po=0.1 w，計算得出最佳輸出電阻為

　　從C3355的datasheet上則三極管的輸出得到集電極的輸出電容，故假設輸出電容是15 pF，阻抗可等效為一個42Ω的電阻與一個15 pF左右的電容并聯(lián)。取集電極饋電線圈的電感為10 uH兼作為輸出的諧振同路，此時所需的諧振電容為22.12 pF，所以還需要在集電極到地接入一個(10～22.12)pF的電容，為了便于調(diào)諧，采用了一只5/35pF的可調(diào)電容，經(jīng)過這樣后，三極管輸出為42n的純阻，然后經(jīng)過一個42 Ω～16.3 kΩ的三階低通濾波器實現(xiàn)阻抗變換，并且使輸出波形平滑(濾掉載波的高次諧波)。

　　在輸出端接了一個100 nF的隔直電容，這會使得輸出不再是42 Ω的純阻，所以經(jīng)過PSPICE仿真，進行校準，得到最終的具體參數(shù)。

　　圖2 e3355開關狀態(tài)功放

　　2.3 接收機解調(diào)電路分析

　　由于本系統(tǒng)采用的是OOK凋制，所以采用靈敏度高的倍壓檢波。當終端與節(jié)點距離較遠時，為了提高接收靈敏度，所以使用了兩級放大，從而在距離較遠的時候也能正常檢測到信號?？紤]到在近距離時，在天線線圈接收處加上限幅電路。這樣就保證了在近距離和遠距離時都能夠接收到較好的信號。但是實際上由于在很遠的時候接收到的信號還是很小，這樣就導致了隨著距離的遠近需要改變比較器的參考電平，因此采用一個RC積分保持電路，使得能檢測到最大的峰值，這樣就實現(xiàn)了自適應比較，從而在遠距離時串口依然能夠正確識別信號。

　　為r實現(xiàn)天線的復用，使用一個開關電路來切換收發(fā)模式。這個開關電路使用單片機I/O口來控制高速二極管的導通與關斷來實現(xiàn)切換的。

　　2.4 通信協(xié)議分析與設計

　　通信協(xié)議采用的是終端發(fā)起同步傳輸，各個節(jié)點根據(jù)終端的同步信息同步自己的時鐘，然后在自己編號所分配的時隙內(nèi)依次傳輸。

　　信息的交換采用幀交換，每個幀由4個字節(jié)組成，結構如下圖示。每一次發(fā)送或者接收都足以幀為單位。其中數(shù)據(jù)氳揍的低七位表示0～100 oC的溫度，最高位表示光照的有無，1為有，0為無。

　　整個通信過程如下圖示，終端不斷發(fā)起同步傳輸，每個同步傳輸分為信息同步發(fā)送和中繼同步發(fā)送2個階段。信息同步發(fā)送階段收到終端同步信號的節(jié)點在分配給自己的時隙發(fā)送數(shù)據(jù)。中繼同步階段沒有收到終端同步信號的節(jié)點收到相鄰節(jié)點回復給終端的信息后，在本階段自己的時隙內(nèi)發(fā)送中繼請求，目的ID為監(jiān)聽到的節(jié)點中的任意一個，由選中的節(jié)點在下一個信息同步發(fā)送階段代替自己發(fā)送信息給終端。