通信系統(tǒng)接收?qǐng)?bào)告

1、北京信息科技大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目： 小型無(wú)線數(shù)字通信（接收）系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 信息與通信工程學(xué)院 專 業(yè)： 通信工程 班 級(jí)： 通信1203班 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 2012011087 一、簡(jiǎn)要說(shuō)明設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)從一臺(tái)計(jì)算機(jī)上發(fā)送數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)搅硪慌_(tái)計(jì)算機(jī)，載波頻率：315Hz,波特率：根據(jù)編碼芯片配對(duì)電阻參考設(shè)定。1、小型無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)的模型：圖1 本課程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)模型A/D 信源 編碼 信道 編碼數(shù)字調(diào)制射頻調(diào)制發(fā)射D/A 信源 譯碼 信道 譯碼 數(shù)字 解調(diào) 射頻 解調(diào)接收信息源收信者2、數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成：（1） 信息源：模擬信源（電話機(jī)、攝像機(jī)、攝像頭等），數(shù)字信源（計(jì)算機(jī)

2、、 數(shù)碼相機(jī)等）。（2） 信源編碼：把連續(xù)的信息變換為數(shù)字信號(hào)，之后一般進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮處理， 去掉部分冗余信息。（3） 信道編碼：通過(guò)增加冗余信息，進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幋a變換，以減少信息傳輸時(shí) 干擾造成的數(shù)據(jù)丟失。提高傳輸?shù)目煽啃?。?）數(shù)字調(diào)制：把信道編碼后的數(shù)字信號(hào)變換為可加到射頻電路的模擬信號(hào)。 如：ASK，F(xiàn)SK，PSK，DPSK，QPSK，QAM，MSK等。（5） 射頻調(diào)制：把數(shù)字調(diào)制后的模擬信號(hào)加到射頻載波上，發(fā)射出去，實(shí)現(xiàn)無(wú) 線傳輸。如：AM，DSB，SSB，VSB，F(xiàn)M，PM等。 接收時(shí)，信息變換與上述過(guò)程相反。二、設(shè)計(jì)目的通過(guò)具體的電路調(diào)試和軟件編程實(shí)踐，進(jìn)一步加深對(duì)通信系統(tǒng)的了解，理

3、解所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，提高動(dòng)手能力，提高解決實(shí)際問(wèn)題的綜合能力，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。三、設(shè)計(jì)要求通過(guò)親自設(shè)計(jì)，動(dòng)手焊接并調(diào)試電路實(shí)現(xiàn)315M的數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)無(wú)線收發(fā)數(shù)據(jù)功能。四、給定條件電路板（接收）、電阻(R1:10K; R2:820K; R3:2K)、電容(C1-C5:1u/50v; C6:10u/50v; C7:220u/16v; C8:1000u/10v; C9-C10:30p; C11-C16:104)、發(fā)光二級(jí)管、晶振、7805、2272、2051單片機(jī)、RS232、導(dǎo)線等五、系統(tǒng)框圖六、工作原理1、 RS232通信接口電路主要由DB9的標(biāo)準(zhǔn)232接口插座和專用芯片MAX232組成。通過(guò)這

4、個(gè)接口電路可使計(jì)算機(jī)與單片機(jī)之間實(shí)現(xiàn)雙向通信。單片機(jī)可以發(fā)送也可以接收命令和數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)端，RS232通訊程序，通過(guò)DB9插座的2、3腳，產(chǎn)生RS232電流環(huán)信號(hào)，MAX232轉(zhuǎn)換為TTL或CMOS電平，送入單片機(jī)。反之?dāng)?shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)，再經(jīng)過(guò)MAX232轉(zhuǎn)換為RS232信號(hào)，便于較長(zhǎng)的距離傳輸，送入計(jì)算機(jī)。2、CPU電路由51系列單片機(jī)AT89C2051及外圍晶振電路和上電復(fù)位電路組成。接收來(lái)自計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)，然后根據(jù)協(xié)議向編碼調(diào)制或解碼解調(diào)電路發(fā)送或接收數(shù)據(jù)信號(hào)。AT89C2051是低電壓、高性能的CMOS8位微控器，片內(nèi)含有2KB的Flash可編程且可擦除的只讀存儲(chǔ)器。主要特性是：l 與M

5、CS-51系列產(chǎn)品兼容；l 片內(nèi)含有2KB的Flash程序存儲(chǔ)器，可擦寫次數(shù)為1000次；l 片內(nèi)含有128字節(jié)的RAM；l 具有15線可編程I/O口；l 含有兩個(gè)16位的定時(shí)器T0和T1；l 中斷系統(tǒng)是具有6個(gè)中斷源、5個(gè)中斷矢量、2級(jí)中斷優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)；l 具有可編程的串行通信口；l 低供耗節(jié)電模式為空閑模式和掉電模式；l 全靜態(tài)操作為0-24MHz；l 電源電壓為2.7-6V；l 直接驅(qū)動(dòng)LED；3、編碼調(diào)制或解碼解調(diào)電路采用專用的編碼（PT2262）和解碼芯片（PT2272）。詳見“PT2262.PDF、PT2272.PDF”文件（提示：重點(diǎn)看一下編碼和解碼的時(shí)序圖，便于理解編程控制

6、）。實(shí)際電路選用SC2262和SC2272與PT系列完全兼容。4、射頻（RF）發(fā)射電路 采用315MHz的晶體振蕩器。原理圖如圖9所示： 圖9 RF電路原理圖為簡(jiǎn)單起見，本設(shè)計(jì)采用成熟的315MHZ的射頻發(fā)射模塊。增加了射頻信號(hào)功率放大電路。5、 射頻接收解調(diào)電路 原理圖如圖10所示。本設(shè)計(jì)采用與315MHZ發(fā)射模塊對(duì)應(yīng)的成熟的接收組 件。 圖10 RF接收解調(diào)電路原理圖6、電源電路采用變壓器把220V交流電轉(zhuǎn)換為低壓交流電，經(jīng)過(guò)全波式整流電路整流和電容濾波后送入三端穩(wěn)壓器7805，產(chǎn)生+5V的直流電，作為整個(gè)電路系統(tǒng)的直流供電電源。接收電路原理圖：七、調(diào)試過(guò)程1、5V電源電路：（1）檢查二極

7、管正負(fù)極是否接反（2）檢查C7、C8兩個(gè)電容是否為30p，C14、C15兩個(gè)電容正負(fù)極是否接反（3）檢查發(fā)光二極管正負(fù)極是否接反（4）檢查電路有無(wú)虛焊、漏焊2、RS232通信接口電路：（1）檢查C1C4電容正負(fù)極是否接反（2）將接地端與電源電路部分的接地端相連接（3）檢查RS232芯片與串行接口是否連接正確3、CPU電路（1）檢查精振部分是否連接正確（2）檢查CPU的11管腳是否與2262的14管腳相連接4、編碼調(diào)制電路（1）檢查電路部分是否連接正確（2）檢查2272芯片17管腳是否與天線部分DATA相連接八、驗(yàn)證過(guò)程1、5V電源電路：（1）首先用萬(wàn)用表交流檔測(cè)量變壓器輸出電壓為6.19V（2

8、）萬(wàn)用表調(diào)到直流檔測(cè)量7805的第三腳電壓為4.99V（3）LED燈亮說(shuō)明5v電源電路部分工作正常,如下圖示波器顯示:2、編碼調(diào)制電路（1）將2272芯片14管腳接地，因?yàn)?272芯片14管腳為使能端。用示波器測(cè)量17管腳波形為方波（2）人為用短接線把A、B、C、D依次置高電平（與VCC相連），（此時(shí)2262的發(fā)送使能端14腳應(yīng)接地，置低電平），對(duì)應(yīng)的接收系統(tǒng)的2272的A、B、C、D位應(yīng)依次變?yōu)楦唠娖?。說(shuō)明接收編碼調(diào)制及射頻電路部分都工作正常。3、射頻（RF）發(fā)射電路用頻譜分析儀觀察并記錄射頻信號(hào)的頻譜。說(shuō)明射頻接收模塊工作正常。4、編寫串口調(diào)試程序用VB編寫串口調(diào)試程序，將串口2，3管腳短

9、接，通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)自發(fā)自收，說(shuō)明串口調(diào)試程序運(yùn)行正常。串口調(diào)試圖像：發(fā)送個(gè)人信息：5、實(shí)現(xiàn)自發(fā)自收 將自發(fā)自收程序燒到單片機(jī)中，用串口線將電路與計(jì)算機(jī)相連接，在發(fā)送框中輸入發(fā)送的內(nèi)容，點(diǎn)擊接收，接收框中出現(xiàn)剛才發(fā)送的內(nèi)容。 將程序拷入CPU中，P3.7口線輸出10KHZ的方波，說(shuō)明RS232芯片正常通信，CPU工作正常。調(diào)試圖像： CPU工作正常（P3.7口線輸出10KHZ的方波）圖像。6、實(shí)現(xiàn)無(wú)線發(fā)送接收數(shù)據(jù)十、總結(jié) 在這次課程設(shè)計(jì)中，我熟練的掌握了電路板的焊接技術(shù)。全部過(guò)程從最初的查看電路、焊板子、連接電路，到最終測(cè)試，我覺得最難的還是在電路分析和編寫程序上面。由于實(shí)驗(yàn)報(bào)告書的資料比較多，電

10、路圖基本都有，所以省去了電路設(shè)計(jì)的步驟。在電路連接的時(shí)候，不小心就會(huì)虛焊接，在這次實(shí)驗(yàn)中由于這個(gè)，花了很長(zhǎng)時(shí)間才檢查出來(lái)。編寫程序的過(guò)程也很復(fù)雜，事先是網(wǎng)上查閱了很多源代碼，但是都無(wú)法使用，后來(lái)老師給了一個(gè)模板，一邊調(diào)試一邊對(duì)照代碼，最好才理解程序控制過(guò)程。在本次課設(shè)中，制作了一個(gè)無(wú)線通信接收裝置，知道了接收和發(fā)送裝置是怎樣從原理圖，進(jìn)一步了解了通信的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。附錄：1 單片機(jī)控制源程序（1），發(fā)送部分：#include sbit P37=P37; unsigned char temp;unsigned char sendData; bit Flag; /* 延時(shí)處理程序 */ void de

11、lay(unsigned int i)unsigned char j;for(i; i 0; i-)for(j = 200; j 0; j-) ; /* 主函數(shù) */void main (void) /P1=0x00;P37=1; SCON = 0x50; /* SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收 */ TMOD |= 0x20; /* TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload */ TH1 = 0xFD; /* TH1: reload value for 9600 baud 11.0592MHz */ TR1 = 1;/* TR1: tim

12、er 1 run */ EA = 1; /*打開總中斷*/ ES = 1; /*打開串口中斷*/Flag=0;while (1) /*主循環(huán)不做任何動(dòng)作*/ if(Flag)SBUF=sendData; /SUBF接受/發(fā)送緩沖器 while(TI=0); TI=0; Flag=0; /* 串口中斷程序 */void UART_SER (void) interrupt 4 /串行中斷服務(wù)程序 if(RI = 1) /RI接受中斷標(biāo)志 RI = 0; /清除RI接受中斷標(biāo)志temp = SBUF; /SUBF接受/發(fā)送緩沖器sendData=temp;P1=temp;P37=0;delay(10

13、);P37=1;delay(100);temp4;P1=temp;P37=0;delay(10);P37=1;Flag=1;（2）產(chǎn)生方波程序：#include #define uchar unsigned charsbit p3_7=P14;/2272控制端口void delay();/延時(shí)函數(shù) void main() while(1) p3_7=0;delay();p3_7=1;delay(); void delay()/延時(shí)函數(shù) uchar i,j;for(i=0;i10;i+)for(j=0;j20;j+); （3）自發(fā)自收程序：#include#define uchar unsigned charuchar a,flag;void main()TMOD=0x20;/設(shè)置定時(shí)器1為模式2TH1=0xfd;/裝初值設(shè)定波特率TL1=0xfd;TR1=1;/啟動(dòng)定時(shí)器SM0=0;/串口通信模式設(shè)置SM1=1;REN=1;/串口允許接收數(shù)據(jù)EA=1;/開總中斷ES=1;/開串中斷P