无线环境终端测试系统电路设计方案

2015-04-22 09:31:43   来源:elecfans   

关键字: 无线环境  终端测试系统  信号处理

  在整个系统的设计过程中,终点和节点都需要一个主控芯片进行处理。主芯片选用MSP430F5438($4.8375)系列单片机。在信号调制方面采用了OOK调制方案。在高频功放方面,采用了分立元件自制戊类放大器使用NEC公司的产品2SC3355做功放管。最后确定通信协议方案选择,设计思想足由检测终端发起一次信息阿步传输,所有的节点根据自己的编号在不同的时隙发送信息,中继节点自行搜索判断。通过一系列的选择和设汁,整个系统的结构设计如图1所示。

  无线环境终端测试系统电路设计方案

  图1 系统整体方案框图

  系统以MSP430F5438($4.8375)单片机作为终端和节点的主控芯片,光照探测由光敏电阻来实现,温度可由单片机内部自带的温度传感器得到。,数据的调制、接收采用串口通信,使用I/O口来控制天线的收发模式。从C3355的datasheet上则三极管的输出得到集电极的输出电容,故假设输出电容是15 pF,阻抗可等效为一个42Ω的电阻与一个15 pF左右的电容并联。取集电极馈电线圈的电感为10 uH兼作为输出的谐振同路,此时所需的谐振电容为22.12 pF,所以还需要在集电极到地接入一个(10~22.12)pF的电容,为了便于调谐,采用了一只5/35pF的可调电容,经过这样后,三极管输出为42n的纯阻,然后经过一个42 Ω~16.3 kΩ的三阶低通滤波器实现阻抗变换,并且使输出波形平滑(滤掉载波的高次谐波)。

  在输出端接了一个100 nF的隔直电容,这会使得输出不再是42 Ω的纯阻,所以经过PSPICE仿真,进行校准,得到最终的具体参数。

  无线环境终端测试系统电路设计方案

  图2 e3355开关状态功放

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  接收机解调电路分析

  由于本系统采用的是OOK凋制,所以采用灵敏度高的倍压检波。当终端与节点距离较远时,为了提高接收灵敏度,所以使用了两级放大,从而在距离较远的时候也能正常检测到信号。考虑到在近距离时,在天线线圈接收处加上限幅电路。这样就保证了在近距离和远距离时都能够接收到较好的信号。但是实际上由于在很远的时候接收到的信号还是很小,这样就导致了随着距离的远近需要改变比较器的参考电平,因此采用一个RC积分保持电路,使得能检测到最大的峰值,这样就实现了自适应比较,从而在远距离时串口依然能够正确识别信号。

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编辑:什么鱼
本文引用地址: http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2015/0422/article_11490.html
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