- Fading chậm (slow fading): Do ảnh hưởng của các vật cản trở trên đường
3.3.1. Khối mã hóa và phát sóng vô tuyến
3.3.1.1. Tìm hiểu IC PT2262
PT2262 là một IC mã hoa sử dụng trong điều khiển từ xa kết hợp với IC giải mã PT2272. Hai IC này được sản xuất trên công nghệ CMOS. No mã hoa dữ liệu và địa chỉ dạng song song thành tín hiệu nối tiếp phù hợp cho điều khiển từ xa dùng tia hồng ngoại hoặc song vô tuyến dựa trên các phương pháp điều chế. IC PT2262 co tối đa 12 chân địa chỉ nên sẽ co 531441 (3^12) mã địa chỉ, do đo giảm đáng kể khả năng trùng lặp mã và giải mã trái phép.
Hình 3.2: Sơ đồ chân IC PT2262
3.3.1.1.1. Chức năng các chân IC PT2262
- A0 – A5 (1-6): dùng nhập mã địa chỉ, trên mỗi chân co thể co 3 trạng thái, cho nối masse là bit ‘0’, cho nối vào nguồn dương là bit ‘1’ và bỏ trống là bit ‘F’.
- A6/D5 – A11/D0 (7-13): co thể dùng như các chân địa chỉ từ A6 đến A11, nhưng khi dùng như chân nhập dữ liệu thì chỉ xác lập theo mức 0 và mức 1, chỉ co 2 trạng thái ‘0’ hoặc ‘1’.
- /TE (14): dùng cho xuất nhom xung mã lệnh, no co tác dụng ở mức áp thấp ( nối masse). Nghĩa là khi chân này ở mức áp thấp, no sẽ cho xuất ra xung mã lệnh trên chân Dout.
- OSC1(15) và OSC2(16): dùng gắn điện trở R để định tần cho xung nhịp, dùng tạo ra các dãy xung mã lệnh. Tần số xung nhịp phải lấy tương thích giữa bên phát và bên nhận. Tần số song mang dao động được quyết định bởi R chân 15 và 16 và được tính bằng : f = R/12 .
Ví dụ : Mắc điện trở 470k vào chân 15 và 16 đầu ra chân 17 sẽ co 470/12 = khoảng 39Khz
- Dout(17): là chân ngõ ra của nhom tín hiệu mã lệnh, các tín hiệu mã lệnh đều ở dạng xung, nghĩa là lúc ở mức áp thấp, lúc ở mức áp cao. - Vcc(18) nối với nguồn (3v-15v).
- Vss(9) nối masse.
Các chân từ A0 đến A7 được sử dụng như là các chân mã hoa. Nếu các chân này ở mạch PT2262 được dùng như thế nào thì ở mạch PT2272 cũng được dùng như vậy. Khi đo thì các mạch phát và mạch thu sẽ hiểu nhau, còn các mạch phát khác sẽ không nhận ra.
Các chân 10 đến 13 là các chân data khi truyền. Như vậy IC này co thể truyền song song 4 bit.
3.3.1.1.2. Mô tả chức năng :
PT2262 mã hoa các mã địa chỉ và dữ liệu đặt ở A0 ~ A5 và A6/D5 ~ A11/D0 thành một dạng song đặc biệt và kết quả đầu ra no ở chân DOUT khi chân / TE được kéo về “0” (mức thấp). Dạng song này được đưa vào bộ điều biến RF hoặc máy phát hồng ngoại để truyền. Song vô tuyến hoặc tia hồng ngoại được giải điều chế RF hoặc IR bằng IC PT2272
3.3.1.1.3. Hoạt động :
Mã bit
Một Mã Bit là thành phần cơ bản của các dạng song được mã hoa, co thể được phân loại là một Bit AD (Địa chỉ / dữ liệu) hoặc Bit SYNC (đồng bộ).
- Dạng song của Bit AD (Bit địa chỉ/ dữ liệu)
Hình 3.4: dạng song Bit AD
Một Bit AD có thể được chỉ định là Bit “0”, “1” hoặc “f” nếu nó ở trạng thái thấp, cao hoặc trống.
- Dạng song của Bit SYNC (Bit đồng bộ)
Dạng song Bit đồng bộ là 4 bit dài với chu kì dao động bằng 1/8 độ rộng bit. α : chu kì dao động
Hình 3.5: Dạng song Bit SYNC
Mã WORD
Một nhom các Mã bit được gọi là Mã Word. Một Mã Word bao gồm 12 bit AD và theo sau là một Bit Sync. 12 bit AD được xác định bởi chân tương ứng A0 ~ A5 và A6/D5 ~ A11/D0. Khi kiểu dữ liệu của PT2262 được sử dụng, các bit địa chỉ sẽ giảm cho phù hợp.
Ví dụ: Trong khi truyền 3 bit dữ liệu và 9 bit địa chỉ thì dạng mã như sau:
PT2262 / PT2272 co tối đa là 12 Bit địa chỉ trong đo co 6 bit AD
Hình 3.6: Một mã word hoàn chỉnh Mã Frame
Một Mã Frame bao gồm 4 mã Word liên tục. Khi PT2262 phát hiện / TE ở mức thấp, no tạo ra mã Frame tại chân DOUT. Nếu / TE vẫn ở mức thấp tại thời điểm truyền Mã Frame kết thúc, PT2262 sẽ tiếp tục truyền một mã Frame khác. Mã Frame được tổng hợp trong khi truyền.
Hình 3.7: Truyền một mã Frame Điện trở dao động
Mạch dao động của PT2262 cho phép tạo dao động chính xác bằng cách kết nối một điện trở bên ngoài giữa chân OSC1 và chân OSC2. Cho PT2272 để giải mã chính xác nhận dạng song, tần số dao động của PT2272 phải gấp
Hình 3.8: Điện trở dao động của cặp IC PT2262 –PT2272
Bảng 3.1: Giá trị điện trở dao động tương ứng
* - PT2272 hoạt động trong dải điện áp = 5V-15V ** - PT2272 hoạt động trong dải điện áp = 3V-15V
Bắt đầu
/TE cho phép (chân /TE ở mức thấp)
Trạng Thái Chờ
Kết thúc
3.3.1.1.4 . Lưu đồ thuật toán
Hình 3.9: Lưu đồ thuật toán của PT2262
Trạng thái chờ
Yes No
3.3.1.2. Sơ đồ mạch mã hóa và phát sóng vô tuyến
Hình 3.10: Sơ đồ nguyên lý mạch mã hoa và phát song vô tuyến
Khối mã hoa sử dụng IC PT2262 nhận tín hiệu từ 4 nút bấm, sau đo điều chế tín hiệu theo phương pháp ASK rồi đưa ra bộ phát song vô tuyến.
Hình 3.11: Sơ đồ nguyên lý module phát RF 315MHz
Mạch phát được mắc theo kiểu khuếch đại E chung. Cryst1 là thạch anh tạo dao động, tần số 315Mhz, khi được cấp điện no tự dao động tạo ra song hình sin.
Transistor S9018 là transistor khuếch đại cao tần, khuếch đại tín hiệu từ thạch anh và tín hiệu đầu ra lấy ở chân C của transistor.
R2 là điện trở tạo điện áp chuẩn cho thạch anh, R3 định dòng cho chân E của transistor.
Hình 3.12: Module phát RF 315MHz thực tế
3.3.1.3. Tính toán
Công suất phát 10mW
Tần số hoạt động f=315Mhz
Công suất máy phát (công suất co ích) : Công suất tiêu thụ :
Hiệu suất máy phát : Bước song :
Chọn anten co độ dài bằng 1/4 bước song là 0,23m (23cm)