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無線環(huán)境終端測試系統(tǒng)電路設計方案

作者: 時間:2017-02-06 來源:網(wǎng)絡 收藏
  在整個系統(tǒng)的設計過程中,終點和節(jié)點都需要一個主控芯片進行處理。主芯片選用MSP430F5438($4.8375)系列單片機。在信號調(diào)制方面采用了OOK調(diào)制方案。在高頻功放方面,采用了分立元件自制戊類放大器使用NEC公司的產(chǎn)品2SC3355做功放管。最后確定通信協(xié)議方案選擇,設計思想足由檢測終端發(fā)起一次信息阿步傳輸,所有的節(jié)點根據(jù)自己的編號在不同的時隙發(fā)送信息,中繼節(jié)點自行搜索判斷。通過一系列的選擇和設汁,整個系統(tǒng)的結構設計如圖1所示。

  

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201702/338235.htm

  圖1 系統(tǒng)整體方案框圖

  系統(tǒng)以MSP430F5438($4.8375)單片機作為終端和節(jié)點的主控芯片,光照探測由光敏電阻來實現(xiàn),溫度可由單片機內(nèi)部自帶的溫度傳感器得到。,數(shù)據(jù)的調(diào)制、接收采用串口通信,使用I/O口來控制天線的收發(fā)模式。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

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  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。


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