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        基于單片機的無線環境終端測試系統電路設計

        作者: 時間:2016-12-02 來源:網絡 收藏
          在整個系統的設計過程中,終點和節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。在信號調制方面采用了OOK調制方案。在高頻功放方面,采用了分立元件自制戊類放大器使用NEC公司的產品2SC3355做功放管。最后確定通信協議方案選擇,設計思想足由檢測終端發起一次信息阿步傳輸,所有的節點根據自己的編號在不同的時隙發送信息,中繼節點自行搜索判斷。通過一系列的選擇和設汁,整個系統的結構設計如圖1所示。

          

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201612/324770.htm

          圖1 系統整體方案框圖

          系統以MSP430F5438($4.8375)單片機作為終端和節點的主控芯片,光照探測由光敏電阻來實現,溫度可由單片機內部自帶的溫度傳感器得到。,數據的調制、接收采用串口通信,使用I/O口來控制天線的收發模式。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。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,為了便于調諧,采用了一只5/35pF的可調電容,經過這樣后,三極管輸出為42n的純阻,然后經過一個42 Ω~16.3 kΩ的三階低通濾波器實現阻抗變換,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,所以經過PSPICE仿真,進行校準,得到最終的具體參數。

          

          圖2 e3355開關狀態功放

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          接收機解調電路分析

          由于本系統采用的是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。考慮到在近距離時,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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