毕业论文:基于ARM9的指纹采集和识别系统的研究文档24页全文阅读
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若采用专用的调频晶体,价格又太高。
因此本设计选择了变容二极管直接调频的西勒电路,既可以获得比较大的频偏,又可以保证定的频率稳定度。
发射机功放电路的选择功率放大器般由推动级,中间级和输出级组成,具体级数应由所要求的总功率增益而定。
假设天线特性阻抗,则在匹配良好条件下天线上的电压峰峰值要小于ν。
般西勒振荡器输出如果不是,则被控对象无任何动作。
无线多路遥控发射接收系统无线多路遥控发射接收系统的构成总体结构整个遥控系统由发射系统和接收控制系统两部分组成,而被控对象的直接连接在接收单元上,如下图系统总体框图遥控系统的工作原理是首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过无线电发射电路将该信号发射出去。
而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认,确认是否为本遥控开关系统地址。
如果是则执行指令,受控系统工作。
为本遥控开关系统地址。
如果是则执行指令,受控系统工作。
将该信号发射出去。
直接连接在接收单元上,如下图系统总体框图遥控系统的工作原理是首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过无线电发射电路部分内容简介多通道开关系统的设计方法。
研究表明,采用该方法设计的遥控开关系统控制方便,适用于含有较多受控电器的场合,可实现多路多功能控制。
无线多路遥控发射接收系统无线多路遥控发射接收系统的构成总体结构整个遥控系统由发射系统和接收控制系统两部分组成,而被控对象的直接连接在接收单元上,如下图系统总体框图遥控系统的工作原理是首先通过按键编址电路输入所需控制电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过无线电发射电路将该信号发射出去。
而无线电接收电路将接收到的编码脉冲信号通过解码电路进行编码地址确认,确认是否为本遥控开关系统地址。
如果是则执行指令,受控系统工作。
如果不是,则被控对象无任何动作。
编码调制功放键盘放大解调解码被控设备方案设计系统的设计需要由两部分组成是无线信号传输部分,二是控制部分。
下面分别从这两个方面阐述方案的设计思想。
无线信号的传输部分调制方式的选择根据要求,对象是四盏灯,用显示明灭,被控状态采用二进制编码。
由于数字信号具有丰富的低频成分,不宜进行无线传输,因而需要将基带信号进行高频正弦调制,即数字调制。
基本的数字调制有三种即振幅键控,频率键控和相位键控方式。
目前用的最多的数字调制方式是相干和非相干。
相干主要用于高速数据传输,而非相干则用于中低速数据传输中。
为了提高抗干扰的能力,同时实现方法比较简单,载波传输采用调制方式。
发射机主振电路型式的选择主振可以采用晶体振荡或振荡。
若采用普通晶体倍频方式,假设为三倍频,则晶体频率要低于,在这种情况下难以获得足够的频偏。
若采用专用的调频晶体,价格又太高。
因此本设计选择了变容二极管直接调频的西勒电路,既可以获得比较大的频偏,又可以保证定的频率稳定度。
发射机功放电路的选择功率放大器般由推动级,中间级和输出级组成,具体级数应由所要求的总功率增益而定。
假设天线特性阻抗,则在匹配良好条件下天线上的电压峰峰值要小于ν。
般西勒振荡器输出电压峰峰值为是可以实现的,所以用级功率放大器应该能满足要求。
考虑到前后级影响的问题,在振荡器与功率放大器之间加入级射随器,起隔离和激励的作用。
鉴于输出功率低,兼顾效益,功放管工作状态选为甲乙类。
接收机解调器通过查阅资料,选择了摩托罗拉的集成窄带解调芯片构成解调电路。
的特点为低功耗,低电压和高灵敏度。
控制部分控制对象是四盏灯,它们只有两种开关状态明或灭。
因此将其用数字信号来表示是合理的。
四个按键开关对应四种控制状态。
文中采用四位二进制码表示各种控制状态。
为了方便码元的传输,需要对码元进行在编码是进行并串转换,二是加入定冗余信息提高可靠性然后再接收端进行解码。
经过查阅资料,和是专门设计用于遥控电路中的编码解码器。
可以接收四位并行数据,在编码后串行输出,在每个编码周期中,发送两次数据,以提高可靠性。
解码器接收串行数据,前五位二元码是地址码,剩下的为四比特的二元数据码,当接收到的地址码与本地地址码相等时,并行输出数据码。
用和可以满足控制信号的编码与解码。
电路的设计模拟部分调频发射机图上半部分发射系统主要由按键编址电路编码电路无线电发射电路组成。
发射系统的电路原理图见图。
图遥控发射机电路图主振级由晶体管与电容变容二级管和电感组成西勒振荡器。
振荡信号由弱耦合至射随器,然后送至功率放大器。
功放的工作状态为甲乙类给提供偏压,输出匹配网络采用简单的型网络,其中与和天线等效电容谐振于载频,与起阻抗变换作用,以使得输出功率最大。
调频采用变容二极管电路。
在本设计中,调制信号为二元单极性码,即只有高低两个电平,所以对调制线性度要求不高。
因此本设计采用变容二极管部分接入以及对变容二极管不外加偏压的电路结构。
变容二极管是根据普通二极管内部结的结电容能随外加反向电压的变化而变化这原理专门设计出来的种特殊二极管。
二极管的结具有结电容,当加反向电压时,阻挡层加厚,结电容减小,所以改变反向电压的大小可以改变结的结电容大小,这样二极管就可以作为可变电容器用。
在不外加反偏压时可以获得最大电容变化量。
由于无外加偏压,避免了由偏压变化引起的频率漂移,同时简化了电路。
接收机电路如图图所示如图所示,接收机的模拟部分可以分为三大模块高频放大电路采用典型电路。
影响接收机灵敏度的主要因素是噪声,表现为信噪比。
信噪比越大,表明接收电路的噪声越小,对灵敏度影响越小。
为了提高接收机的灵敏度,使用了低噪声的三极管。
鉴频电路采用。
本振为,。
与高放送来的信号进行混频,产生的中频信号。
此信号通过窄带陶瓷滤波器送回进行鉴频。
的外围元件值的确定参考了书中所给出的的典型电路,省略了静噪部分。
比较电路。
码型在传输过程中可能出现畸变,所以应该通过比较电路使得信号恢复成只有高低电平的数字信号。
这样,提高了接收机的抗干扰能力,并且与后级数字电路匹配。
比较器门限电压由鉴频器输出经过低通滤波获得,其电压相当于信号中的直流分量电压。
此方法有定的自适应功能,在实际应用中表现出比较强的抗干扰能力。
图接收机模拟部分电路图接收机编码部信配对使用的最新芯片。
编码芯片可对位输入信息地址位,数据位进行编码,编码后每个数据位用两个脉冲表示编码为两个宽脉冲编码为两个窄脉冲开路编码为宽脉冲和窄脉冲交叉。
当端输入脉冲上升沿时,编码后的数据流开始由串行输出。
对于每位数据信息,可以看作是个数据字,为了提高通信的安全性,编解码芯片对每个数据字发送两次,接收两次。
解码器用于接收输出的编码数据流。
当解码器地址与编码器地址状态相同并连续收到两组相同编码信号时,端由低电平跳变为高电平以指示接收有效。
而当接收到的数据流地址位与本系统地址设置不同,或是两次接收的数据不同,或是在四个数据周期内无信号时,端变为低电平,此时可认为无信号或认为信号不是发送给本系统的。
由于对接收到的信息进行地址识别是由芯片来完成的,因此,对不是发送给本系统的信息通常不传送到并行接口,所以对本系统的工作也就不会造成影响。
的编码集成编码器的引脚功能和外部电路如图所示图的引脚编码数据流从的第管脚串行输出,顺序为。
振荡器选择管脚。
传输使能管脚,低电平有效。
译码器输出管脚。
负电源供给管脚。
正电源供给管脚。
是地址或数据输入端,当做地址使用时有三个状态高电平,开路,低电平,当作数据使用时候有两种状态高电平,低电平。
,的数值决定内部时钟振荡器的工作频率。
是时钟振荡器的工作控制端,当为低电平时候,振荡器工作。
的输出编码信号如图所示。
两个连续的宽脉冲占空比表示,两个连续的窄脉冲占空比表示,宽窄两个脉冲表示开路。
发送时,先发送个时钟周期的低电平,接着依次发送的状态编码,如果的状态编码发送完毕后依然是低电平,经过个时钟周期后再依次发送的状态编码。
其编码的发送工作不管在何时由低电平变为高电平,均必须等到当前发送周期结束以后才能停止。
图的编码波形的解码是与配套使用的解码器的种,具有位数据输出和位地址编码,根据其地址的不同组合可以产生种不同的地址编码。
根据其地址的不同组合可以产生种不同的地址编码。
的引脚功能和外部电路如图所示,其功能框图如图所示。
图的引脚功能地址输入管脚。
数据输出管脚。
数据输入管脚。
有效传输输出管脚。
负电源供给管脚。
正电源供给管脚。
图译码器功能框图通过积分电路来完成宽窄脉冲的识别,图中,定时元件决定对宽窄脉冲的识别。
是整个发送周期的辨别定时元件,用以确定各个有效单字。
当编码信号从数据输入端脚输入时,脚将出现与脚相同的信号,该信号经积分电路积分后由脚送至数据提取电路,数据提取电路在输入信号的每个上升沿通过检测脚的状态来判断输入的是宽脉冲还是窄脉冲。
图脚和脚的信号波形图给出了脚和脚信号的波形,假定数据输入端输入的是开路编码即个宽脉冲和个窄脉冲,宽脉冲开始于时刻,结束于时刻,窄脉冲开始于时刻,结束于时刻,整个编码于时刻结束。
