接收電路 - 基于CXA1019的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
1 接收電路
接收電路包括射頻前端和數(shù)字處理兩部分, 下面分別予以介紹。
(1) 射頻前端
射頻接收的一般結(jié)構(gòu)應(yīng)包括天線、預(yù)選濾波器、低噪放大器、混頻器和中頻濾波器, 如果每一部分都獨(dú)立設(shè)計(jì), 則不僅設(shè)計(jì)調(diào)試的難度和工作量很大, 成本也會(huì)較高。本文利用CXA1019 的內(nèi)部電路, 配以少許外部元件, 不但完全實(shí)現(xiàn)了射頻接收的功能, 而且簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì),節(jié)省了時(shí)間和造價(jià)兩方面的設(shè)計(jì)開(kāi)銷。
CXA1019 是日本索尼公司研制的單片大規(guī)模收音電路, 因其集成度高、外圍元件少、性能優(yōu)良, 在我國(guó)相當(dāng)流行, 廣受歡迎的“ 德生” 收音機(jī)內(nèi)部多數(shù)采用了這款芯片[ 2]。CXA1019 包括了AM/FM 收音機(jī)從天線輸入、高放、混頻、本振、中放、檢波直至音頻功放的全部功能。
圖3 所示為CXA1019 調(diào)頻電路部分( 圖中檢波解碼部分是本設(shè)計(jì)的擴(kuò)展) 。
采用CXA1019 調(diào)頻收音時(shí), 無(wú)線信號(hào)經(jīng)帶通濾波器濾除87 MHz~109 MHz 以外的信號(hào), 進(jìn)入12 腳進(jìn)行高頻放大。接收機(jī)設(shè)計(jì)中第一級(jí)放大器是關(guān)鍵,CXA1019 內(nèi)置的低噪聲高放性能優(yōu)異, 保證了系統(tǒng)具有較高的靈敏度。放大后的信號(hào)與本振混頻產(chǎn)生10.7 MHz 的中頻信號(hào)。在正常收音模式下( 如圖中虛線所示) , 該中頻信號(hào)經(jīng)10.7 MHz 陶瓷濾波器選頻后接至17 腳, 在內(nèi)部鑒頻、檢波和音頻放大, 最后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。
由以上分析可以做一設(shè)想: 如果有一ASK ( 振幅鍵控) 信號(hào), 載頻在87 MHz~109 MHz 之間, 則這個(gè)信號(hào)可以通過(guò)帶通濾波器進(jìn)入高放和混頻電路。通過(guò)調(diào)節(jié)本振, 可以在陶瓷濾波器輸出端獲得10.7 MHz 的ASK 信號(hào), 此信號(hào)仍保留著原始的調(diào)制信息, 只是載頻有所降低, 這正是希望得到的中頻ASK 信號(hào)。對(duì)這個(gè)信號(hào)再做檢波和解碼處理, 即可得到所需的數(shù)字信號(hào)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證, 這個(gè)設(shè)想是可行的。
具體設(shè)計(jì)如圖3 所示。改造方法十分簡(jiǎn)單, 在原CXA1019 調(diào)頻電路的基礎(chǔ)上, 斷開(kāi)10.7 MHz 濾波器與17 腳的連接, 將濾波器的輸出接至后面的檢波電路。
CXA1019 的其他功能如中波和短波接收均未用到, 與之關(guān)聯(lián)的電路皆可省去, 使設(shè)計(jì)和調(diào)試的任務(wù)大大減輕。
實(shí)際調(diào)試時(shí)要注意適當(dāng)調(diào)節(jié)高放和本振的兩個(gè)調(diào)諧回路, 同時(shí)觀察陶瓷濾波器的輸出, 盡量使輸出幅度最大,噪聲和失真最小。
2 發(fā)射電路
待發(fā)送的信號(hào)首先通過(guò)PT2262 編碼生成脈沖串,然后調(diào)制高頻振蕩器產(chǎn)生ASK 信號(hào)經(jīng)天線發(fā)射出去,其結(jié)構(gòu)如圖4 所示。數(shù)字信號(hào)控制發(fā)射管基極導(dǎo)通與關(guān)斷, 從而使振蕩器輸出振幅隨調(diào)制信號(hào)的變化而在最大值和零值兩種狀態(tài)間變化, 即得到所需的ASK 信號(hào)。振蕩器接成克拉潑形式, 采用聲表面波器件SAW 穩(wěn)頻。
SAW 工作在串聯(lián)諧振狀態(tài), 使電路具有很高的穩(wěn)定性。
振蕩器工作頻率計(jì)算公式為:
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本設(shè)計(jì)將振蕩頻率設(shè)定在90 MHz 。
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3 編解碼電路
無(wú)線通信易受干擾影響, 需要采用編解碼技術(shù)提高檢錯(cuò)和容錯(cuò)能力, 保證數(shù)據(jù)通信穩(wěn)定可靠。系統(tǒng)采用PT2262/PT2272 完成編解碼功能。PT2262/PT2272 是一對(duì)帶地址、數(shù)據(jù)編碼功能的無(wú)線發(fā)射接收芯片。發(fā)射時(shí)( 見(jiàn)圖4) 單片機(jī)將數(shù)據(jù)送至PT2262 數(shù)據(jù)引腳(7、8 、10-13) , 置14 腳為低電平啟動(dòng)發(fā)射, 由17 腳輸出串行脈沖信號(hào)作為調(diào)制信號(hào)。解碼時(shí)( 見(jiàn)圖5 ) , 來(lái)自10.7 MHz 濾波器的ASK 信號(hào)先經(jīng)VD、C1、R2檢波, 再通過(guò)LM358 放大后送入PT2272 的解碼輸入14 腳。解碼成功時(shí)VT 由低變高, 解碼后的數(shù)據(jù)出現(xiàn)在數(shù)據(jù)引腳上供單片機(jī)讀取。需要注意的是, 發(fā)射和接收芯片地址碼設(shè)置必須相同,PT2272 對(duì)收到的信號(hào)要進(jìn)行2 次地址比對(duì), 只有地址正確才有有效數(shù)據(jù)輸出。
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- 第 1 頁(yè):基于CXA1019的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)
- 第 2 頁(yè):接收電路
- 第 3 頁(yè):單片機(jī)程序設(shè)計(jì)
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( 發(fā)表人:大本 )