control de rf para 4bits proyecto final comunicaciones ii

7/21/2019 Control de RF Para 4bits Proyecto Final Comunicaciones II

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I. OBJETIVOS

1. Diseñar un circuito transmisor y receptor de radiocontrol (RF capa! de transmitir datos por medioinal"m#rico para controlar cuatro salidas di$itales.

%. &sar las 'entaas de la modulaci)n *S+ para,acer transmisi)n y recepci)n de datos a tra'-s

de los modulos en radiorecuencia de /00,! ylos codiicadores y decodiicadores 2T1%E y2T1%D.

0. O#ser'ar el uncionamiento del control RF y conesto conocer sus 'entaas y limitaciones de latransmisi)n.

II. J&STIFI3*3IO4.

Este proyecto es un e5celente complemento6 ya 7ue

reco$e una serie de criterios y undamentos muyimportantes ad7uiridos en el estudio te)rico de laasi$natura. Este tipo de pr"cticas son 8tiles paracorre$ir errores y solucionar cual7uier tipo de dudas9 atra'-s de su desarrollo se comprende el an"lisis6 eldiseño y la implementaci)n de circuitos di$itales a tra'-sde codiicadores6 m)dulos de radio recuencia ydecodiicadores y su aplicaciones6 la Importancia deconocer sus caracter:sticas y la necesidad de tener losconocimientos #"sicos adem"s de espec:icos para dar soluci)n a pro#lemas de diseño en cada caso enparticular.

III. DES*RRO;;O TE<RI3O

Marco Teorico.

Tipo de modulación empleada por los módulos

Banda base Se denomina #anda #ase al conunto de señales 7ue nosuren nin$8n proceso de modulaci)n a la salida de lauente 7ue las ori$ina6 es decir son señales 7ue sontransmitidas en su recuencia ori$inal. Dic,as señales sepueden codiicar y ello da lu$ar a los c)di$os de #anda#ase.;as señales empleadas en #anda #ase se pueden3lasiicar de la si$uiente orma=

&nipolaresEn este caso un 1 siempre toma una polaridad6 positi'ao ne$ati'a6 mientras 7ue un > 'ale siempre >.

?olares

En este caso la señal tomara 'alores positi'os para un 1l)$ico y ne$ati'os para un > l)$ico pero nunca toma el'alor >.

Bipolares

PROYECTO FINAL DE COMUNICACIONES II CONTROL

INALAMBRICO POR RADIOFRECUENCIAS DE 4 BITS.

YESICA PATRICIA NARVAEZCÓDIGO: 20111100795

DAVID FERNANDO CUELLAR CÓDIGO: 2009287586

BRYAN BERUDEZCODIGO: 200928!15"



En este caso un d:$ito toma 'alor con polaridadalternada mientras 7ue el otro permanece siempre en >.

&n eemplo de este tipo es la codiicaci)n anc,ester6este tipo demodulaci)n muy usado en redes ca#leadas;*4 (Et,ernet6

B"sicamente la inormaci)n (di$ital 'iaa tal como se$enera6 y e'entualmente lo ,ace codiicada.

odular si$niica modiicar la amplitud6 la recuencia ola ase de una señal portadora (7ue puede ser unasinusoide6 en unci)n del mensae. Esa señal portadorasiempre es una señal de recuencia ele'ada6 cuantom"s ele'ada es la recuencia de la portadora6 m"s

pe7ueña ser" la antena necesaria.El es7uema $eneral de la radiodiusi)n es el 7ue semuestra en la i$ura=

;a antena6 es el transductor 7ue con'ierte la señalel-ctrica en ondas electroma$n-ticas de RF. ?ero laseñal 7ue lle$a a la antena tiene 7ue tener la recuenciaapropiada.

;a modulaci)n consiste en trasladar el espectro(componentes de recuencias de la señal $(t (7ue es lainormaci)n 7ue se desea transmitir desde lacomponente continua6 @ A >6 ,asta c (recuencia decorte. Sucede adem"s 7ue el espectro se do#laalrededor de c6 es decir6 aparece una copia especular del espectro adem"s del inicial.

Donde la operaci)n en recuencia 7ue reali!ar el emisorde#e ser menor 7ue el 'alor de la portadora.

;os m)dulos transmisores de RF a7u: mencionados6 ensu mayor:a6 utili!an un es7uema de modulaci)n ASK(AmplitudeShift Keying -modulación por desplazamiento de amplitud. Esto les coniere ciertasparticularidades propias del es7uema de modulaci)n yde su orma de detecci)n6 en el es7uema de modulaci)n

*S+6 las señales de datos ocasionan 7ue la amplitud dela portadora 'ar:e entre dos estados= !!SK" (!n-!ff Shift Keying y !!K" (!n-!ffKeying6 7ue consiste en transmitir portadora ante unestado l)$ico y anularla en el otro.

;os m)dulos receptores6 en su mayor:a6 suelen ser circuitos s8perCre$enerati'os6 con un detector de um#rala la salida. &n receptor de este tipo presenta un ruido ala salida #astante importante6 en ausencia de señal. Eldetector trata de austar el um#ral autom"ticamente6 yen ausencia de portadora se austar" al 'alor medio dee5cursi)n del receptor6 pudiendo responder a picos deruido6 y presentando a la salida del m)dulo pe7ueñastransiciones muy #re'es y espor"dicas6 ocasionadas por la e5cursi)n de la señal de ruido a la salida del receptor67ue moment"neamente e5cede el um#ral del detector ysu ,ist-resis Si #ien el comportamiento espec:icodepender" del diseño de cada m)dulo receptor enparticular y del estado de la #anda de operaci)n en el

lu$ar de uncionamiento6 es de esperar tener pe7ueñosy recuentes pulsitos a la salida cuando no tenemosseñal de entrada6 es decir6 cuando el m)dulo transmisor no est" transmitiendo. En presencia de una portadoraconstante6 la señal de salida del m)dulo receptor permanecer" indicando el estado correspondiente($eneralmente 1 l)$ico durante un tiempo6 pero enmuc,os casos retornar" nue'amente al estado inacti'o6de#ido a 7ue estos m)dulos suelen estar diseñadospara tra#aar con señales 7ue 'ar:an constantemente(señales de datos y no para transmitir estados l)$icospermanentes.

En presencia de una señal de datos6 el detector austar"el um#ral a la e5cursi)n del receptor y tratar" dereproducir lo m"s ielmente la señal de datos6 noo#stante6 de#ido a detalles constructi'os como por eemplo el tiempo de arran7ue del oscilador deltransmisor6 demora en la detecci)n del receptor6 ycapacidades circuitales 7ue a$re$an tiempos de car$a ydescar$a6 es posi#le 7ue apare!ca una pe7ueñamodiicaci)n del ciclo de tra#ao de la señal6 es decir6puede 7ue si se transmiten unos y ceros de i$ualduraci)n6 resulte uno de los per:odos le'emente distinto



del otro. Esta modiicaci)n6 si e5iste6 suele ser del ordende los microse$undos. O#'iamente6 la presencia deruido puede lle$ar a ocasionar transiciones no deseadasa8n en presencia de señal6 7ue producir"n la detecci)nde #its err)neos6 como en todo sistema decomunicaciones di$itales. Es por estas ra!ones6 yal$unas otras m"s6 7ue los sistemas de comunicacionessuelen utili!ar #its e5tras para detectar errores o

incluso corre$irlos6 y los sistemas de control remotosuelen esperar a reci#ir 'arias 'eces se$uidas una cla'eantes de darla por '"lida e incluir pre"m#ulos al inicio dela transmisi)n para detectarla presencia de una señal'"lida rente al ruido.

*TERI*;ES

• % ?roto#oards• % Fuentes de alimentaci)n de 'olts• / Botones ?us,#utton• 1 +it TransmisorGReceptor *S+ /00 ,! o 01

,!• 1 3ircuito Inte$rado 2T1%E• 1 3ircuito Inte$rado 2T1%D• / 3apacitores cer"micos de 1>> nF• / Resistencias de 00> O,ms 1G/• / Resistencias de 1> +O,ms 1G/• 1 Resistencia 1 O,m 1G/• 1 Resistencia /H +O,ms 1G/• / Diodos ;ed

M!#TA$% & '#)*!#AM*%#T!

El sistema de control remoto nos permite controlar ,asta/ salidas di$itales 7ue podemos conectar a cual7uier car$a utili!ando los circuitos de intera! apropiados.Se ,i!o el montae correspondiente al modulo emisor con su respecti'o codiicador 2T1%E como se muestraen la si$uente i$ura=

El m)dulo de RF transmisor acepta una señal di$ital 7uese montar" so#re una portadora de /00 2!6cam#iando la amplitud de la señal portadora se$8n el'alor l)$ico de la señal a transmitir (datos. ?odemosima$inarnos esto como una especie de c)di$o orse enel 7ue la inormaci)n #inaria se transmite mediante laausencia o presencia de señal portadora. El circuito

2T1%E $enera un luo de datos serial 7ue contiene lainormaci)n de estado de las / entradas di$itales y lainormaci)n de direccionamiento.

El TSC01 (transmisor utili!ado tiene una potencia desalida de ,asta m a /00.%2!6 alcan!andodistancias de apro5imadamente 1/> metros en espaciosa#iertos y de K> metros en espacios internos donde seten$an o#st"culos6 se re7uiere alimentar este circuitocon una uente entre C1%'oltios. ;a resistenciaconectada entre los pines OS31 y OS3% determina la'elocidad de transmisi)n de datos y de#e coincidir conla 'elocidad de transmisi)n de datos del receptor para7ue la inormaci)n puedas ser interpretada de maneracorrecta.

Se$uido de esto se ,ace el respecti'o montae delreceptor con su decodiicador 2T1%D. 3omo se muestraen la i$ura=

El RSC01 es un m)dulo receptor 7ue opera/00.%2!6 y tiene una sensi#ilidad de 0uV. Operacon una alimentaci)n entre /. y . VoltsCD3 y tienetanto salida lineal como di$ital6 adem"s contiene uncapacitor 'aria#le para el auste de la recuencia derecepci)n de datos6 este presentara en el pin de salida

una señal di$ital muy parecida a la 7ue entro en eltransmisor. Es responsa#ilidad de este circuito reci#ir laseñal di$ital de datos6 'eriicar la inte$ridad de latransmisi)n y decidir 7ue se de#e ,acer6 el 2T1%D es elencar$ado de esta tarea6 este lee los datos seriales ycam#ia el estado de sus salidas de acuerdo al patr)nreci#ido. El resultado de dic,a operaci)n se muestra en/ leds.



+A A#T%#A ,%+ TA#SM*S! & ,%+ %)%T!

;a antena puede ser de tipo l"ti$o y por tanto de#emedir un cuarto de la lon$itud de onda (L G / de la ondaportadora.

LA lon$itud de onda;on$itud de una onda es el per:odo espacial de lamisma6 es decir6 la distancia a la 7ue se repite la ormade la onda.

;a recuencia de la portadora para nosotros es

/00.%2! 7ue es la recuencia a la 7ue opera

el m)dulo transmisor . ;as ondas electroma$n-ticas se propa$an a

una 'elocidad 7ue en el 'ac:o es=3A 0>>.>>> +mGse$.?odemos asumir 7ue esa tam#i-n es la

'elocidad a la 7ue se propa$an en el aire.

;a )rmula 7ue relaciona lon$itud de onda6 recuencia6 y'elocidad de propa$aci)n es=

?odemos calcular la lon$itud de onda y lue$o la lon$itudde la antena=

/ 0 1 2 34cm +ongitud de la antena

?or lo tanto podemos usar como antena un ca#le de 1Hcm. de lar$o tanto para el transmisor como para elreceptor. El usuario podr:a e'entualmente e5perimentar con 'ariaciones alrededor de esta lon$itud.

)!#)+S*!#%S

•

Este tipo de modulaci)n en radiorecuencia esutili!ado solo para transmisi)n de datosdi$itales. Es decir estos no sir'en si lo 7uedeseamos es transmitir audio o 'ideo. M dado7ue la tasa de transmisi)n de datos es muy#aa6 tampoco podremos transmitir audio y 'ideodi$itali!ados. El diseñador 7ue 7uiera transmitir audio o 'ideo de#er" ele$ir otro tipo decomponentes.

• 4otamos 7ue en este tipo de modulaci)n si se

tiene una lar$a secuencia de ceros o de unos6 la

señal permanece constante durante un tiempo#astante lar$o en la l:nea y el receptor no puedeidentiicar el principio y in de cada #it. ?araresol'er este incon'eniente ustamente se aplicala codiicaci)n y en al$unos casos se a$re$an#its como lo de paridad para la detecci)n deerrores.

• Este tipo de transmisi)n es se$ura ya 7ue a la

entrada del codiicador y del decodiicador podemos poder cierto c)di$o en #inario y coneste c)di$o solo podr"n comunicarse dos paresde transmisores ya 7ue el codiicador de#er"tener el mismo c)di$o de entrada 7ue eldecodiicador para 7ue e5ista comunicaci)n

• En la pr"ctica o#ser'amos 7ue mientras 7ue no

,aya comunicaci)n en la salida deldecodiicador siempre se 'a a 'er un uno esteestado cam#ia a cero cada 'e! 7ue el R5(receptor ,aya encontrado la señal del T5(transmisor.

• El tamaño de la antena del transmisor y receptor

es in'ersamente proporcional a la recuencia deoperaci)n del sistema de comunicaci)n 6 esdecir 7ue entre mas $rande esta recuencia6 eltamaño de la antena disminuir" nota#lemente.

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