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2015-7-2第1階段
初步選題為通訊類,和儀器儀錶類。做紅外光通訊和頻率特性分析儀兩道題。
一、進度:
類比部分:發送端去掉前面的電位器直接接在電容一側進行耦合,接收端電路跳過前置放大的三極體。
傳輸距離較短,70cm左右;
數字部分 :單片機在4800傳輸速率下傳輸索引值,和簡單字元進行雙機通訊沒問題;
二、各自分工進展:
馬永昊:搭建數字電路,類比電路並調試
張初瞳:單片機的雙機通訊,溫度顯示
陳澤昱:濾波、運放電路、555晶片的使用
三、下一步:
- 提高類比部分的傳輸距離,從前置放大,和lm386放大兩方面著手;
- 數字部分的溫度傳輸(12864顯示);
- 數字傳輸單路語音訊號:
- 購買單獨的AD/DA模組,語音壓縮晶片AMBE2000,語音編碼晶片CMX649
2.參照TI的書4.3.5將PN碼擴頻、DDS、AD/DA、解調、解擴等電路模組綜合搭建完整電路(痛點在幀上)
**另,完成頻譜分析題目
2015-7-22第2階段一、紅外光通訊一題
1.類比部分:完成語音傳輸兩米以上。
調試過程:之前距離過短,考慮由兩種原因:
(1)發射功率過小;
(2)接收級放大不夠;
Step1:發射管功率與電流與關係,我們將電位器調整到電流最大位置,並且加了一隻發射管,發現對傳播距離作用不大;通過示波器觀察不同距離接收電路接收管兩端還未經過放大的訊號,距離從近處增加到兩米,接收管訊號衰減並不明顯,僅一半左右,我們斷定接收端訊號很微弱,需要放大。
Step2:於是在接收端LM386輸出端又加了一個LM386電路放大,但是放大效果不明顯,而且雜音比較多;
Step3:最後的方法只能調前級放大的三極體了(之前沒調試成功,集電極一直沒有輸出),放大用S8050三極體,通過multisim模擬,在另外一塊板子上單獨搭建電路,單獨訊號源輸入正弦波測試不失真,接入類比部分,測試,效果明顯,可到兩米以上。
2.數字部分:主機DS18B20採集溫度,38k載波調製,紅外傳輸,數字紅外接收頭接收,解調出來與基帶訊號反相,故加反相器74HC04,從機接收12864顯示,傳輸速率4800。因為是高頻,傳輸距離肯定沒問題。
拓展部分:語音數字傳輸,大多壓縮編碼晶片外部電路比較複雜,沒有找到比較合適的,還沒有進展。
二、簡易頻率特性分析儀
採用DDS晶片AD9854及8052 單片機作為控制單元產生掃頻訊號,輔以按鍵控制實現1MHz-40MHz,最小步進100KHz範圍內的連續掃頻輸出和點頻測量。RLC串聯諧振電路用作被測網路。經AD835乘法器和低通濾波器得到同相分量和正交分量的直流訊號,ADC轉換送入單片機,在單片機內進行資料處理,計算得到相位和幅度,通過液晶顯示幅頻特性和相頻特性曲線。
DDS訊號發生器可實現鍵控產生最高37MHZ正弦波。
產生相位差90度的訊號這一步沒有解決,其他功能均已實現。
相位解決方案:再買一片DDS,在同一單片機控制下,給兩片DDS寫入不同的相位控制字。
DDS的輸出訊號電壓為-4.5至-3.5V,不符合乘法器的輸入要求,需要調理,採取穩壓模組和加法器來提升整體電壓。 2015-8-6第3階段這一階段是公布清單前的最後一個階段,前一階段基本完成了紅外光通訊的題目和頻率特性分析儀的訊號源部分。這一階段主要分為兩個方向:1.語音編解碼,紅外編解碼,語音傳輸2.單工無線呼叫(高頻)單片機部分則繼續熟悉最小系統和無線傳輸模組nrf 完成情況:用AD9854產生正交訊號,補充了前面階段。語音編解碼的方案找到了幾種,未來得及實施,開始進入高頻部分學習,從振蕩,變容二極體調頻到電路調試,以收音機套件為基礎熟悉了接收電路的設計製作。 2015-8-16第4階段根據本次比賽清單做出有針對性的預測-鎖相環相關,從理論補充到材料購買,到實物搭建調試練習了近一周。比賽題目公布,儀器儀錶類題目基礎部分為鎖相環,故順理成章選擇E題。高頻難度較大,選這題人少,遇到很多未知困難,抽籤不錯,結果還算理想,全省第二。這一階段主要熟悉了鎖相環尤其是環路濾波器的製作,乘法器,高頻PCB設計,AD採樣,12864液晶顯示波形等。一、清單與往年對比
1、相對往年沒有的:
①無單片機最小系統(只提了單片機開發系統)
②無AD/DA轉換模組
③無顯示器件
④無運放、比較子晶片
⑤無漆包線
⑥無失真度測試儀
(感覺單片機功能被弱化了,可能比較偏類比電路)
2、清單裡給出的:
①變容二極體(非常有可能用於調頻)
②500M示波器(高頻)
③無線收發模組
④帶有AV端子輸出的彩色網路攝影機(輸出是類比訊號)
⑤毫伏表(每年都有的儀器)
二、想法
1、根據單片機功能削弱,以及變容二極體,示波器500M高頻,覺得有可能出調頻發射接收。兩屆沒出了。可能做一部分,比如只做接收或者發射,比如只做鎖相環晶片頻率合成的部分。
2、帶有AV端子輸出的彩色網路攝影機,可能出無線視頻或圖片傳輸。無線視頻傳輸現有的一些產品在GHz水平。圖片傳輸應以數字形式。這個方向頻寬、即時性要求都比較高。
三、疑問
1.無線收發模組感覺還是用到飛機上。
2.網路攝影機用不用買,三四百。
3.下一步練習方向和分工。 總結1.隊伍的組成。 我們組除了我另外兩個隊友都是13電信基地班的,能力很強,有效率,肯吃苦。老師很負責,定期檢查進度並商議下一階段計劃。我們的分工是,兩人負責硬體,一人負責軟體。基本從前期到後期,我們的所有進度和計劃都完成的比較順利,開始的時候要上課,進度稍慢,但也給了我們更多的時間磨合。也是好事。2.保證時間。 榆中校區地方偏,快遞慢;去蘭州買也麻煩;上課時間不一樣,訓練時間不好統一;期末時間緊張等等。這些都是面臨的問題,要制定合理的計劃和短期目標,每人定期完成自己的那部分,空餘時間盡量在是實驗室。以軟體部分為例。最終的要實現的情景是紅外數字傳溫度資料,12864顯示。我們把它分成了幾塊:①先是用郭天祥雙機通訊常式,傳送0-F的索引值,數位管顯示;②再ds18b20採集溫度,1602顯示;③雙機通訊傳簡單字元,1602顯示;④實現最終情景。3.作為隊長。 ①與老師做好溝通,起潤滑作用,監督進度,制定方案計劃,選擇合適的技術路線,根據實際情況及時修正和解決一些問題。 ②確保團隊和諧,工作愉快,盡量一起行動。 ③很多瑣碎的事情及時解決,比如材料工具,儀器儀錶等等,保證訓練正常進行。4.過程中肯定會遇到難題,如果是比較基礎的,千萬不要想著繞過去,躲不過的,就像如果我們當時液晶顯示波形,乘法器搞得熟練一點,成績應該會更好的
2015電賽點滴