СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 2011-6

28 / 82

ВВЕДЕНИЕ
В отличие от проводной связи, ра
диосвязь придаёт аппаратуре мобиль
ность и независимость. Неслучайно
появляется всё больше различных
устройств с радиоканалом. Значитель
ная роль в развитии таких устройств
отводится микроконтроллерам. Благо
даря своим малым размерам, они поз
воляют создавать самые миниатюрные
устройства с радиоканалом. К числу
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА
28 СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 6 2011
таких устройств можно отнести теле
фоны сотовой связи, различные уст
ройства с интерфейсом BlueTooth и
WiFi, устройства автомобильной сиг
нализации, радиоклавиатуры, радио
мыши и т.п.
КОД М АНЧЕСТЕР II
Рассмотрим один из самых простых
примеров организации радиосвязи с
помощью микроконтроллеров на ос
нове кодаМанчестер II (далее КМ). Код
Манчестер представляет собой само
синхронизирующийся код, где данные
и синхронизация передаются в одном
сигнале. Благодаря самосинхрониза
ции, этот код часто используется в ло
кальных сетях и радиосвязи.
Каждый бит данных в КМ кодирует
ся переходом в середине битового ин
тервала. Логическая единица кодиру
ется нарастающимфронтом сигнала, а
логический ноль – спадающим фрон
том сигнала (или наоборот), т.е. в пер
вой половине битового интервала пе
редаётся уровень, противоположный
биту информации, а во второй полови
не интервала – соответствующий биту
информации (см. рис. 1). Таким обра
зом, КМ содержит всего две основные
гармоники в сигнале – F и 2F.
В представленном формате, кроме
информационных разрядов B0 – B7,
присутствуют два стартовых бита St1 и
St2, а также бит управления Ctr. Ско
рость передачи информации опреде
ляется периодом передачи одного би
та. На рисунке 1 этот период составля
ет 2,4 мс, что соответствует скорости
примерно 416 бод.
Благодаря такому формату, сигнал
КМобладает следующимипреимущест
вами:
● узкой полосой частот;
● отсутствием постоянной составля
ющей;
● высокой устойчивостью синхрони
зации.
РАДИОМОДУЛИ
Для построения модуля передатчи
ка и приёмника можно использовать
микроконтроллеры любых семейств.
Рассмотрим вариант построения та
ких модулей на базе микроконтролле
ров семейства PIC компанииmicrochip
[1]. Схемымодулей передатчика и при
ёмника показанына рисунках 2 и 3 со
ответственно. Модули построены на
основе компонентов компании Tele
controlli [2], которая производит эко
номичные иминиатюрные устройства
для беспроводной связи в диапазоне
радиоволн, а также в ультразвуковом и
инфракрасном диапазонах.
Радиопередающий модуль RT4 XXX
(XXX – рабочая частота 315, 418 или
433,92 МГц) представляет собой гиб
ридную схему с резонатором на по
верхностных акустических волнах
(ПАВ) и внешней антенной. Прин
ципиальная электрическая схема мо
дуля показана на рисунке 4, а внешний
вид – на рисунке 5. В таблице 1 пред
ставлены технические характеристики
данного модуля; в таблице 2 приведено
назначение его выводов.
Радиоприёмный модуль RR4 XXX
представляет собой гибридную схе
St1 St2 Ctr B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0
Формат данных приёмопередатчика
Кодирование бит
1 0
Пример кодирования
1 1 0 0 0 1 0 0 0 1 1
2,4 мс
Рис. 1. Структура кода Манчестера
VCC
11
12
13
14
VCC
GND
OSC1
OSC2
RD0
PIC18F452
19
VCC
Антенна
VCC
RT4 In A
GND
8 MГц
Рис. 2. Схема модуля передатчика
Микроконтроллеры и радиосвязь
Олег Вальпа (Челябинская обл.)
Описывается технология радиосвязи между микроконтроллерами
на основе кода Манчестера. Описаны радиоприёмное
и радиопередающее устройства на базе микроконтроллеров.
Приведены библиотечные функции среды разработки mikroC
для поддержки кода Манчестера и примеры программ на языке Си
для установления связи между микроконтроллерами.
© СТА-ПРЕСС