Синтез автоматической системы передачи кодированных сигналов в канал связи
Составление структурной схемы автомата и выбор его элементарной базы. Функции выходов преобразователя кода: кодирование и минимизация. Схема управления преобразователем кода, принципы согласования с каналом связи. Разработка функциональной схемы.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.02.2019 |
| Размер файла | 3,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Синтез автоматической системы передачи кодированных сигналов в канал связи
Введение
автомат преобразователь код связь
В современном мире огромную роль в жизни человека играет своевременное получение различного рода информации. Системы автоматики, телемеханики и связи служат для организации передачи информации на значительные расстояния, при этом она кодируется и представляется в требуемом формате.
Самым распространенным кодом является двоичный, так как он может обрабатываться логическими элементами и цифровыми устройствами.
Целью данного курсового проекта является освоение методики проектирования цифровых устройств путём использования теории переключательных функций, теории полупроводниковых приборов. Для реализации этой цели требуется спроектировать конечный автомат, передающий кодированное сообщение в канал связи. Для этого необходимо спроектировать систему кодирования сообщения и, соответственно, преобразователь кода для нее. Так же требуется разработать схему управления преобразователем кода и вспомогательные устройства. В заключение требуется спроектировать блок питания автомата и схему согласования выходных линий автомата с каналом связи.
Вся дискретная техника основана на теории дискретных устройств, которая, в свою очередь, построена на математическом аппарате алгебры логики, или булевой алгебры. Была составлена таблица кодирования символов посылки фамилии, имени, отчества разработчика (Артамонова Алина Витальевна) с последующей минимизацией. На основе этой таблицы была выполнена схема преобразователя кода Ф.И.О.
На временной диаграмме представлена работа автомата со сбросом на 31-ой позиции.
В ходе курсового проекта приобретаются навыки разработки реального устройства передачи информации. Разработка устройства начинается с построения структурной схемы. Опираясь на составленную структурную схему, производится поэтапное проектирование узлов. В ходе разработки составляются временные диаграммы работы узлов схемы. Для описания работы отдельных узлов привлекается необходимый математический аппарат.
1. Структурная схема автоматической системы
Автомат содержит:
задающий генератор с кварцевой стабилизацией (ЗГ);
делитель частоты, для формирования необходимой последовательности импульсов (ДЧ);
преобразователь кода Ф.И.О. (ПК);
преобразователь параллельного кода в последовательный (ПП);
схему согласования с каналом связи (ССКС);
схему синхронизации и сброса (СС);
формирователь старт - стопных синхронизирующих импульсов (СИ);
блок питания (БП);
фазовый модулятор (ФМ).
Структурная схема показана на рисунке 1.1.
Рис. 1.1. Структурная схема автоматической системы
Тактовый генератор вырабатывает непрерывную последовательность импульсов напряжения ТИ, под управлением которых функционирует автоматическая система.
Делитель частоты предназначен для деления тактовой частоты в целое число раз с целью обеспечения требуемой скорости передачи информационных посылок, управления устройствами синхронизации и формирования значений двоичного кода символов сообщения в соответствии с их порядковыми номерами.
Схема синхронизации обеспечивает своевременную запись кодов символов в параллельный регистр ПП и управление устройством формирования старт-стопных импульсов СИ.
Формирователь старт-стопных импульсов осуществляет выделение информационных блоков (сообщений), передаваемых в канал связи.
Схема модуляции и согласования с каналом связи предназначена для преобразования значений импульсного признака двоичного кода передаваемого кода в форму, удобную для передачи информационного сообщения, а также для установления необходимых уровней сигналов и согласования выходных сопротивлений передающих устройств с волновым сопротивлением канала связи.
2. Выбор элементной базы
автомат преобразователь код связь
Логические схемы любой сложности строятся из элементарных логических элементов, выполняющих следующие логические функции: И, ИЛИ, НЕ, И-НЕ, ИЛИ-НЕ, И-ИЛИ-НЕ. Любое сложное логическое выражение можно заменить набором элементарных выражений. Создан набор микросхем, решающих более сложные задачи, чем элементарные. Если автомат получился сложным для понимания даже самого разработчика, то следует подумать о применении микропроцессора вместо сложной логической схемы.
Данный курсовой проект выполнен без применения микропроцессора. В данном задании подойдут микросхемы любого функционального ряда, однако, предпочтительнее ряд КМДШ - логики, например К561. Основанием для выбора данной серии ИС являются следующие факторы: микросхемы данной серии не требуют большой стабильности питающего напряжения, потребляемый ток невелик и составляет миллиамперы, питающее напряжение имеет широкий диапазон от 5 до 15 В.
3. Функции выходов преобразователя кода
3.1 Кодирование и минимизация
Определим разрядность кода. Для этого подсчитываем, сколько различных символов содержит сообщение, передаваемое в канал связи:
«_Артамонова_Алина_Витальевна___» - сообщение содержит 32 знака, считая в конце три пробела введенные для синхронизации.
Сообщение состоит из 12 различных символов, включая пробелы. Для определения числа разрядов выходного кода воспользуемся следующей формулой:
(3.1)
где, N - число различных символов, n - разрядность кода.
Код, передаваемый в канал связи должен быть четырехразрядным (n=4)
Для определения числа разрядов входного кода воспользуемся следующей формулой:
(3.2)
где, N - общее число символов, m - разрядность кода.
Кодирование символов посылки приведено в таблице 3.1
Таблица 3.1. Кодирование символов посылки
|
Входное слово |
Выходное слово |
|||||||||||
|
Такт |
Символ |
Х5 |
Х4 |
Х3 |
Х2 |
Х1 |
Код |
Х4 |
Х3 |
Х2 |
Х1 |
|
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
1 |
А |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
2 |
Р |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
2 |
0 |
0 |
1 |
0 |
|
|
3 |
Т |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
4 |
А |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
5 |
М |
0 |
0 |
1 |
0 |
1 |
4 |
0 |
1 |
0 |
0 |
|
|
6 |
О |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
7 |
Н |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
8 |
О |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
5 |
0 |
1 |
0 |
1 |
|
|
9 |
В |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
10 |
А |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
11 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
12 |
А |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
13 |
Л |
0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
14 |
И |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
15 |
Н |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
16 |
А |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
17 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
18 |
В |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
19 |
И |
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
9 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
20 |
Т |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
3 |
0 |
0 |
1 |
1 |
|
|
21 |
А |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
22 |
Л |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
8 |
1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
23 |
Ь |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
10 |
1 |
0 |
1 |
0 |
|
|
24 |
Е |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
11 |
1 |
0 |
1 |
1 |
|
|
25 |
В |
1 |
1 |
0 |
0 |
1 |
7 |
0 |
1 |
1 |
1 |
|
|
26 |
Н |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
6 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
|
27 |
А |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
|
|
28 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
||
|
29 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
||
|
30 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
||
|
31 |
Сброс |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
0 (~) |
|
|
Циклическое повторение сообщения |
||||||||||||
|
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
||
|
1 |
А |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
1 |
Таблица имеет 31 комбинацию, но с такта 28 включительно и до конца кодовая комбинация выходного слова безразлична, потому что этих комбинаций никогда не будет за счет отключения преобразователя кода от линии связи.
Выходные функции в СДНФ
Минимизируем полученные функции методом Карно. Шаблон карты Карно показан на рисунке 3.1
Рисунок 3.1. Шаблон карты Карно
Запишем выходные функции в минимальной нормальной дизъюнктивной форме (МДНФ):
Рисунок 3.2. Карта Карно выходной функции Y1
Рисунок 3.3. Карта Карно выходной функции Y2
Рисунок 3.4. Карта Карно выходной функции Y3
Рисунок 3.5. Карта Карно выходной функции Y4
Выходные минимизированные функции Y1, Y2, Y3, Y4 представим в базисе «И-НЕ».
3.2 Преобразователь кода Ф.И.О.
Преобразователь кода реализован на инверторах и элементах И-НЕ (К561ЛА7, К561ЛА8, К561ЛА9, К176ЛИ1) и выполняет функции Y1, Y2, Y3, Y4.
Схема преобразователя кода Ф.И.О. приведена на рисунке 3.6.
Рисунок 3.6. лист 1. Схема преобразователя кода Ф.И.О.
Рисунок 3.6, лист 2. Схема преобразователя кода Ф.И.О.
Рисунок 3.6, лист 3. Схема преобразователя кода Ф.И.О.
Рисунок 3.6, лист 4. Схема преобразователя кода Ф.И.О.
4. Функциональные узлы схемы
4.1 Задающий генератор и делитель частоты
Согласно заданию, максимальная и минимальная скорости передачи определяется по формуле:
(4.1)
(4.2)
Оптимальная скорость 200 Бит/с.
Одному переданному биту информации соответствует один период частоты С. Следует определить какой необходимо выбрать коэффициент деления при определённой частоте кварцевого резонатора. Выбираем частоту кварцевого резонатора 1 МГц.
Частота снимаемая с делителя должна составлять:
допустимое отклонение от заданного варианта:
Fmax = 24016 = 3840 (Гц).
Fmin = 16016 = 2560 (Гц).
коэффициент деления
Кд max = Fкв /Fmin; (4.3)
Кд min = Fкв /Fmax; (4.4)
Кд max = 500000 / (2560*16)= 195.3
Кд min = 500000 / (3840*16)= 130.2
(4.5)
Коэффициент деления может быть только целым числом. Выбираем коэффициент деления Кд =160.
Если Fн=С=195,4, то Fн ?(300ч3400) Гц
Значит возьмем Fн=8С=8*195,3=1562,4 (Гц)
F1 = F кварца / КД = 500000 / 160 = 3125 (Гц)
Частота F1 укладывается в диапазон от Fmin до Fmax. Коэффициент деления 160 нам подходит.
T=1.8RC; T=1/F1 =>Т=3.2*10-4 (с)
Пусть С=33 (нФ), тогда R=Т/1.8С=3,7 (кОм)
Рисунок 4.1. Схема задающего генератора и делителя частоты
4.2 Преобразователь параллельного кода в последовательный
Микросхема К561ИР9 представляет собой сдвигающий регистр для преобразования параллельного формата данных в последовательный. Выходы преобразователя кода подключаются к входам D0-D3 регистра. На вход С подаются импульсы синхронизации, под воздействием которых в параллельном режиме при высоком уровне сигнала PS идет запись данных в регистр, а при низком - их сдвиг на выходах регистра
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
а б
Рисунок 4.2. Схема включения (а) и временная диаграмма работы (б) сдвигающего регистра
4.3 Формирование старт-стоповых синхронизирующих импульсов
В современных модемах алгоритм синхронизации может быть довольно сложным, но в любом случае длинную посылку делят на части. Отдельные последовательные части могут объединяться в более крупные, которые называют кадрами. Для упрощения декодирования размеры кадров в одной посылке стараются сделать одинаковыми. В состав кадра обязательно должны входить стартовые (для определения начала) и стоповые (для определения конца) импульсы, кроме этого могут добавляться другие служебные импульсы (адрес и имя посылки, контрольные суммы, информация для восстановления данных в случае искажения кода из-за помех и др.), импульсы данных. Из общего размера кадра служебные импульсы могут занимать до 50%.
Сложное кодирование осуществляется программным способом на микроконтроллерах. В данном курсовом проекте ограничимся только стартовыми и стоповыми импульсами. Стартовая комбинация должна выглядеть не проще чем 0101, а стоповая - 0000 0000 0000.
Функция зависит от времени, схема должна выдать синхронизирующий код один раз за цикл в начале посылки на месте нулевой комбинации. Формирователь построим на микросхеме десятичного счётчика с дешифратором на выходе К561ИЕ8.
(4.2)
Преобразовав (5.2) к базису К561 серии, получим функцию (5.3) для построения принципиальной схемы.
(4.3)
4.4 Фазовый модулятор
В соответствии с заданием канал связи не обеспечивает передачу нулевой частоты, поэтому в общем случае возможны три варианта построения схемы согласования по видам модуляции:
- фазовая модуляция (ФМ);
- частотная модуляция (ЧМ);
- амплитудная модуляция (АМ).
Фазовая модуляция - наиболее защищённая от помех, которая даёт возможность реализации максимальной скорости передачи. Основным недостатком ФМ является сложный алгоритм приёма, но при наличии процессора на приёмном конце качество декодирования в основном определяется программным обеспечением, что активно используется в современных компьютерных модемах. В условиях повышенных помех нужно предусмотреть более гибкий алгоритм ФМ (изменение несущей частоты (C), переменное отношение несущей к входному алфавиту (D) модулятора C/D и их фазы). В данном курсовом проекте эти вопросы не рассматриваем. Модуляцию заменяем манипуляцией со сдвигом фаз на 1800.
После модулирования в пределе количество единичных и нулевых импульсов должно быть одинаковым, т.е. постоянная составляющая в спектральном разложении сигнала должна равняться нулю.
Уровень, мощность, скорость передачи сигнала должны соответствовать параметрам канала связи, кроме этого выходные параметра автомата должны регулироваться в необходимых пределах.
После модулирования в пределе количество единичных и нулевых импульсов должно быть одинаковым, т.е. постоянная составляющая в спектральном разложении сигнала должна равняться нулю.
Схемную реализацию получаем при помощи Булевых функций:
(4.4)
где Х1 - входной алфавит (D);
Х2 - Тактовая частота (Fн);
5. Временная диаграмма функционирования автомата
Составим диаграмму функционирования автомата в целом с целью определения и схемного решения функций других узлов и увязки между собой уже определённых частей передатчика.
Временная диаграмма работы автомата строится с учётом выбранной элементной базы. В данном примере сигналы:
счётчика К561ИЕ16 (Fн, С, W1, W2, X1, X2, X3, X4, X5, R);
сдвигающего регистра К561ИР9 (PS - параллельная запись, Q0, Q1, Q2, Q3 - выходные параллельные данные, RR - сброс регистра, C - вход синхронизации;
счётчика К561ИЕ8 (Q0, Q1, Q2, Q3, Q4, Q5 десятичный выход, С синхронизирующий вход);
ST - стартовый импульс;
R - сброс всей схемы в исходное состояние (вырабатывается специальной схемой);
D - последовательный выходной код данных;
ФМ - фазоманипулированный выходной сигнал.
Временная диаграмма функционирования автомата показана на рисунке 5.1.
5.1 Схема управления преобразователем кода
Из диаграммы работы автомата запишем функции дополнительных схем, необходимых для обеспечения работы, выбранных интегральных микросхем:
(5.1)
(5.2)
(5.3)
5В результате проведённых операций получим схему управления преобразователем кода, которая показана на рисунке 5.2.
Рисунок 5.2. Схема управления преобразователем кода
6. Схема согласования с каналом связи
В состав схемы согласования с каналом связи входят: делитель напряжения, составленный из емкости С3, служащей для исключения постоянной составляющей в передаваемом сигнале, и из сопротивлений R2 - R4, предназначенных для регулировки уровня сигнала в допустимых пределах; усилители мощности, выполненные на операционных усилителях DA1 и DA2; фильтр нижних частот (ФНЧ) второго порядка (емкости С4, С8, сопротивления R5, R6, R7 и DA2, выходной каскад на VT1 и VT2); сопротивление согласования R9; изолирующий трансформатор ТR1.
Рис. 6.1. Схема согласования с каналом связи
Расчет схемы согласования сводится к определению значений параметров элементов входного делителя и фильтра.
При расчете параметров делителя следует учесть, что на него подается напряжение модулированного сигнала Uм=9В, равное напряжению источника питания. При исключении постоянной составляющей на входном делителе напряжение становится равным Uм/2. Падение напряжения на емкости UС3 не должно превышать 3% входного напряжения Uм/2, следовательно, можно принять:
(6.1)
Получаем
Уровень сигнала регулируется сопротивлением R3 в пределах от 0,052 В до 0,52 В, т.е. падение напряжения на R3
UR3 = 0,52 - 0,052 = 0,572 В. (6.2)
Выбрав типовое переменное сопротивление, можно определить входной ток по формуле:
(6.3)
Выбираем сопротивление R3=18 кОм.
Тогда мА
При известном токе можно рассчитать сопротивление емкости С3 по уравнению:
(6.4)
Получаем
а затем и ее значение:
C3 = 1/(2рfXC3) (6.5)
где f = fн/2, а fн - несущая (тактовая) частота, Гц.
Так как Гц, то
По номиналу выбираем
Значение сопротивления R2 определяется исходя из того, что известны падение напряжения на емкости С3 и максимальный уровень передаваемого сигнала, равный 0,52 В:
R2 = (Uм/2 - UС3 ? 0,52)/ Iвх. (6.6)
По номиналу R2=120 кОм
Сопротивление R4 рассчитывается с учетом того, что на нем падает
напряжение, соответствующее минимальному уровню передаваемого сигнала, равному 0,052 В:
R4 = 0,052/I (6.7)
По номиналу R4=2кОм
Сопротивление на выходе второго усилителя выбираем равное 51 кОм. То есть
. (6.8)
Т.к. R5 = R6 = R7, то
Пусть тогда
По номинальному ряду выбираем значения емкостей
По номинальному ряду выбираем ближайшее значение сопротивления R5 = R6 = R7 =15 кОм.
Полюс коэффициента передачи (частота квазирезонанса):
(6.9)
Примем R8=51 кОм, R9=120 Ом.
7. Функциональная схема автомата
Функциональная схема автоматической системы, приведенная на рисунке 7.1, составляется исходя из структурной схемы с указанием типов применяемых элементов и функциональных связей между ними и содержит тактовый генератор (ГТ), делитель частоты (ДЧ) с коэффициентом деления Кд = 160.
Счетчик К561ИЕ8 является источником стартовых кодовых комбинаций ST. В приведенном примере стартовой является комбинация 00101, получаемая суммированием сигналов с выходов Q3 и Q5 данного счетчика.
Элемент ИЛИ предназначен для суммирования данных, поступающих на один из его входов в последовательном формате с выхода Q4 универсального регистра РГ (К561ИР9) со стартовыми комбинациями, и для получения массива данных (D = ST + Q4), подаваемого на фазовый модулятор (ФМ).
Схема ФМ строится, как и комбинационная, на логических элементах в соответствии с принятой функцией путем объединения данных D и тактовых импульсов С по принципу логической равнозначности или неравнозначности. С выхода ФМ модулированные данные Dm подаются на каналообразующие устройства (КУ).
В состав приведенного на схеме КУ входят делитель напряжения на сопротивлениях R2, R3 и R4, предназначенный для регулирования уровня сигнала, подаваемого в канал связи КС; емкость С3, предназначенная для исключения постоянной составляющей сигнала Dm; усилители; полосовой фильтр (ПФ); согласующее сопротивление R; изолирующий трансформатор (ТР).
Преобразователь кода (ПК) преобразует код порядкового номера символа в сообщении в код самого символа, присваиваемого в соответствии с номером его места в алфавите. Код символа в параллельном формате по сигналу P / S записывается в РГ и затем тактовыми импульсами С последовательно сдвигается на выход регистра Q4.
Комбинационные схемы (N - 3)*C и N*C, где N - общее количество символов и интервалов в информационной посылке, предназначены для управления триггером Т, запрещающим работу регистра сигналом RR в течение длинной паузы между сообщениями, и для приведения схемы автоматической системы в исходное состояние по сигналу R. Эти схемы обрабатывают K-разрядные двоичные векторы (К = Х + 1, где Х - количество разрядов в коде порядкового номера символа, цифра 1 соответствует одному разряду сигнала С).
Рисунок 7.1. Функциональная схема устройства
8. Расчет источника питания
Питание автоматической системы осуществляется от стабилизированного источника, подключаемого к сети напряжением 220 В. В состав блока питания входят трансформатор, понижающий напряжение 220 В до 30 В; выпрямитель и схема стабилизации постоянного напряжения (+5 и ±15 В). Частота сети 50 Гц.
Выберем токи: значение тока первой нагрузки возьмем из расчета, что нам необходимо питать 29 микросхем, каждая из которых потребляет ток в пределах 5 мкА, тем самым нам необходимо 145 мкА, но важно иметь некоторый запас, поэтому примем искомый ток равным 1,45 мА: Iн1=1,45 мА.
Значения токов Iн2 и Iн3 берем из сведений по паспортным данным операционного усилителя К140УД14, согласно которым, номинальное значение тока составляет 0,6 мА, у нас таких усилителей 2, плюс необходим запас, поэтому выберем Iн2=Iн3=12 мА.
Токи стабилитронов приняли равными: Iст1=10 мА Iст2=Iст3=2 мА, руководствуясь тем, что для стабилитрона КС215Ж ток величиной 2 мА является номинальным согласно паспортным данным, а для стабилитрона 2С190А принимаем среднее значение из его рабочего диапазона 3ч13 мА.
Выбранная серия микросхем не требует высокой стабильности питающего напряжения. Выбираем параметрический стабилизатор на стабилитроне. Пульсации напряжения не должны превышать 10%.
Произведём расчет цепи положительной полярности. Она состоит из двух ветвей, одна из которых рассчитана на напряжение +9 В, вторая - на напряжение +15 В.
Общее сопротивление цепи:
; (8.1)
По номиналу выбираем Rэкв1 = 920 Ом.
Сопротивление конденсатора Сi не должно превышать 10% от общего сопротивления цепи, то есть:
(8.2)
; (8.3)
(8.4)
По номинальному ряду емкостей выбираем С12=15 мкФ.
(8.5)
По номиналу выбираем Rэкв2 = 1,8 кОм.
По номинальному ряду выбираем С13=6,8 мкФ.
Расчет девяти вольтовой цепи проводится аналогично. Выберем стабилитрон 2С190А, имеющий напряжение стабилизации Uст = (8ч9,5) В, и ток стабилизации Iст = (3ч13) мА. Сопротивление ограничивающего резистора R11 рассчитывается по формуле (8.6).
(8.6)
По номинальному ряду сопротивлений выбираем R11 = 1300 Ом.
Рассчитаем мощность Pогр для режима короткого замыкания:
(8.7)
;.
Произведем расчет пятнадцати вольтовой ветви. Выберем стабилитрон КС215Ж, имеющий напряжение стабилизации Uст = (13,5ч16,5) В, и ток стабилизации Iст = (0,5ч8,3) мА.
По номинальному ряду сопротивлений выбираем R10 =R12=650 Ом.
Мощность резисторов и R12 рассчитываем по формуле (9.7):
.
Выбираем РR10 = РR10=1Вт
Фильтрующие конденсаторы выбираем из расчета 0,1 мкФ на 10 корпусов.
Заключение
В результате проделанной работы была построена автоматическая система передачи кодированных сигналов, с помощью которой по каналу связи передается послание «_АРТАМОНОВА_АЛИНА_ВИТАЛЬЕВНА___» со скоростью 200 Бит/с. Была построена диаграмма работы этой системы, схема согласования с каналом связи, а также для питания данной системы был рассчитан блок питания.
Выполнение данной курсовой работы способствовало освоению методики проектирования цифровых устройств с применением теории переключательных функций, позволяющей значительно снизить затраты на разработку цифровых устройств и их схемную реализацию.
Нашей задачей было получить устройство, содержащее наименьшее число элементов и имеющее оптимальные размеры и минимальную стоимость.
Построили принципиальную схему автоматической системы на микросхемах средней интеграции и отдельных радиокомпонентах. Из множества схемных решений, выбрали оптимальные для технической реализации конкретной задачи, а затем, адаптировав их при помощи теории переключательных функций к определенным условиям, применили схемные решения в проекте.
Библиографический список
1. С.В. Гришечко, Ю.И. Слюзов, С.А. Сушков. Синтез автоматической системы передачи кодированных сигналов: Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Теоретические основы автоматики, телемеханики и связи». - Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2010. 38 с.
2. Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник / А.В. Баюков, А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев и др.; Под ред. Н.Н. Горюнова. - М.: Энергоиздат, 1982. - 744 с., ил.
3. Стандарт предприятия ОмГУПС-1.2-07
4. Нефёдов А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Т. 10. М.: Радиософт, 2000. 544 с.: ил.
5. Сапожников В.В. Теоретические основы железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебник / В.В. Сапожников, Ю.А. Кравцов, Вл.В. Сапожников / ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте». М., 2008.394 с.
6. Слюзов Ю.И. Дискретные устройства железнодорожной автоматики и телемеханики: Учебное пособие /Ю.И. Слюзов, В.Я. Требин / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2001.94 с.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Функциональная схема автоматической системы передачи кодированных сигналов в канал связи. Задающий генератор и делитель частоты. Преобразователь параллельного кода в последовательный. Формирователь стартовых импульсов. Схема согласования с каналом связи.
курсовая работа [2,4 M], добавлен 05.02.2013Понятие и сущность кодирования информации, его применение. Проектирование цифрового устройства для передачи сообщения через канал связи, разработка задающего генератора, делителя частоты и преобразователя кода. Функциональная схема управления автомата.
курсовая работа [956,5 K], добавлен 12.02.2013Схема автомата, предназначенного для передачи (приёма) информационного сообщения через канал связи. Разработка задающего генератора, делителя частоты, преобразователя кода, согласующего устройства с каналом связи, а также схемы синхронизации и сброса.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 27.01.2013Составление структурной схемы автомата. Выбор элементной базы. Функциональная схема автомата. Задающий генератор и делитель частоты. Преобразователь параллельного кода в последовательный. Формирователь стартовых импульсов. Кодирование и минимизация.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 07.02.2013Проектирование цифрового устройства для передачи сообщения через канал связи. Разработка задающего генератора, делителя частоты, преобразователя кода, согласующего устройства с каналом связи, схемы синхронизации и сброса, блока питания конечного автомата.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 28.01.2013Особенности проектирования цифрового устройства для передачи сообщения через канал связи. Анализ структурной схемы автомата. Разработка задающего генератора, делителя частоты, преобразователя кода, блока питания. Построение схемы для передачи сообщения.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 05.02.2013Разработка цифрового устройства для передачи сообщения через канал связи. Проект задающего генератора, делителя частоты, преобразователя кода, согласующего устройства с каналом связи, схемы синхронизации и сброса, блока питания, операционных усилителей.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 05.02.2013Алгоритм работы автомата Мили в табличном виде. Графический способ задания автомата. Синтез автомата Мили на Т-триггерах. Кодирование состояний автомата. Таблицы кодирования входных и выходных сигналов. Таблица переходов и выходов абстрактного автомата.
курсовая работа [24,7 K], добавлен 01.04.2010Синтез функциональной схемы. Строение функциональной схемы. Выбор элементной базы и реализация функциональных блоков схемы. Назначение основных сигналов схемы. Описание работы принципиальной схемы. Устранение помех в цепях питания. Описание программы.
курсовая работа [85,7 K], добавлен 15.09.2008Сведения о характеристиках и параметрах сигналов и каналов связи, методы их расчета. Структура цифрового канала связи. Анализ технологии пакетной передачи данных по радиоканалу GPRS в качестве примера цифровой системы связи. Определение разрядности кода.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 07.02.2013
