Программирование микроконтроллера - Курсовая работа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И МОЛОДЕЖНОЙ ПОЛИТИКИ ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА - ЮГРЫ Сургутский государственный университет (СУРГУ)Применение микроконтроллера позволит: уменьшить энергопотребление устройства;В проектируемой схеме будут применяться следующие типы модуляции: дискретная амплитудная модуляция (ДАМ): двухпозиционная, четырехпозиционная и шестнадцатипозиционная; Все виды модуляции, за исключением частотной, будут реализованы методом сложения квадратурных составляющих поскольку данный метод получения модулированных колебаний является универсальным практически для всех перечисленных видов модуляции. Часть узлов, представленных на структурной схеме, будет реализована программным образом. Структурные схемы модуляторов, реализованные в проектируемом устройстве. Ввиду того, что структурная схема модулятора ДФМ-2 фактически совпадает со структурной схемой модулятора ДАМ-2, не имеет смысла представлять ее в данной работе второй раз.Из соображений упрощения схемы устройства и более рационального использования ресурсов микроконтроллера было принято решение реализовать часть функциональных блоков радиопередатчика на микроконтроллере. На микроконтроллере будут реализованы следующие функциональные блоки: ключи: К1, К2, К4, К5, К6;По результатам поиска было установлено, что данные комплектующие можно приобрести у компании-изготовителя микроконтроллера, что может значительно упростить массовое производство, т.к. снимает необходимость закупать комплектующие у нескольких компаний. Помимо данного семейства, фирма Texas Instruments производит микросхемы ЦАП серии TLCXXXX. Однако микросхемы данного семейства не рассматриваются в качестве альтернативы серии DAC08XX по следующим причинам: помимо TLC7524 , все остальные схемы имеют более одного выходного канала, что не требуется в данном устройстве; все микросхемы данной серии способны подавать на выход напряжение обеих полярностей, что не требуется в данном устройстве. Прочие серии микросхем ЦАП фирмы Texas Instruments не были рассмотрены ввиду того, что они либо имели чрезмерно высокую разрядность (более 8 бит), либо имели последовательный входной интерфейс, а не параллельного.Из соображений упрощения схемы передающего устройства было принято решение использовать готовые микросхемы аналоговых ключей. По результатам поиска было установлено, что данные комплектующие можно приобрести у компании-изготовителя микроконтроллера, что может значительно упростить массовое производство, т.к. снимает необходимость закупать комплектующие у нескольких компаний. В качестве аналоговых ключей К3, К8, К9, К10 разумно использовать аналоговые мультиплексоры конфигурации 1 вход 2 выхода. На основании данных таблицы 2 можно сделать вывод, что наиболее подходящим для выполнения функций аналогового ключа К7 является аналоговый ключ семейства TS5A3166. 4 IN Вывод управления ключом (0 - ключ замкнут, 1 - ключ разомкнут).Из соображений упрощения схемы передающего устройства было принято решение использовать готовые микросхемы аналоговых ключей. По результатам поиска было установлено, что данные комплектующие нельзя приобрести у компании-изготовителя микроконтроллера. В качестве альтернативы была выбрана фирма Analog Devices. В качестве перемножителя выбрана схема AD835 ввиду ее лучших частотных свойств (полоса пропускания 250 МГЦ), а также отсутствия необходимости схеме преобразования тока в напряжение. Существенным недостатком схемы является малый динамический диапазон: необходимо внесение ослабления во входные сигналы с помощью пассивной резистивной цепи.Интегратор в данном устройстве представляет собой активную RC - цепь на операционном усилителе. Единственное ее назначение в схеме - это удаление постоянной составляющей из спектров сигналов.Сумматор в данной схеме также будет реализован на операционном усилителе. ОУ, применяемые в сумматоре должны иметь сравнительно высокую полосу пропускания (свыше 27 МГЦ).Аттенюатор в данном устройстве представляет собой обычную пассивную схему ослабления сигналов, реализованную на делителе напряжения.В качестве выходного каскада передатчика решено использовать микросхему усилителя производства фирмы Texas Instruments. Таким образом, самыми лучшими параметрами обладает усилитель серии TRF37D73, поскольку обладает минимальным коэффициентом шума и максимальным коэффициентом усиления. Для осуществления выбора усиливаемого сигнала схеме усилителя требуется широкополосный аналоговый мультиплексор. Поскольку ни один из мультиплексоров, ввиду недостаточного количества каналов, не подходит для использования, поиск подходящей микросхемы следует возобновить. Таким образом, в схеме оконечного каскада передатчика будет использоваться аналоговый мультиплексор серии MUX508.Программирование микроконтроллера в данной работе не освящается, поскольку данная работа посвящена именно аппаратной части устройства.

Содержание

1. Цель и задачи проекта

2. Обоснование структуры передатчика

3. Создание и обоснование структурной схемы радиопередатчика

3.1 Дискретная амплитудная модуляция (ДАМ)

3.2 Дискретная частотная модуляция (ДЧМ)

3.3 Дискретная фазовая модуляция (ДФМ)

3.4 Амплитудно-фазовая модуляция (АФМ)

3.5 Квадратурная амплитудная модуляция (КАМ)

4. Расчет принципиальной схемы передатчика и обоснование решений

4.1 Расчет цифроаналоговых преобразователей

4.2 Расчет аналоговых ключей

4.3 Расчет аналоговых перемножителей

4.4 Расчет интеграторов

4.5 Расчет сумматоров

4.6 Расчет аттенюатора

5. Расчет выходного каскада передатчика

6. Программирование микроконтроллера

Заключение

Список литературных источников передатчик дискретный квадратурный частотный

Цель и задачи проекта

Цель проекта: обоснование перспектив применения микропроцессорной техники в рамках изучения таких дисциплин как теория электрической связи и радиопередающие устройства.

Задачи проекта: создание и обоснование структурной схемы радиопередатчика на основе микроконтроллера с изменяемым типом модуляции;

применение конкретных схемотехнических решений для отдельных узлов передатчика.

2. Обоснование структуры передатчика