Проектирование радиотехнического устройства (приемник)

 

 

1. 3 Описание работы схемы

Модуль содержит внутренний коммуникационный контроллер RC232 и программное обеспечение протокола, узкополосный высокоэффективный трансивер RF и внутренний стабилизатор напряжения.

Контроллер коммуникации обрабатывает пакетный радио-протокол, управляет UART интерфейсом и трансивером RF. Данные, посланные хостом, будут получены на контакт RXD и буферизированы в контроллере коммуникации. Затем, пакет данных собирается с заголовком, определяются границы начала передачи информации, добавляется адресная информация и контрольная сумма, прежде чем пакет будет передан на RF. Информация адреса и CRC контрольная сумма используются дополнительно.

Трансивер RF модулирует данные, которые будут переданы на частоте RF и демодулирует данные, которые получил. Полученные данные проверяются на правильность адреса и суммы контроллером коммуникации. Если адрес соответствует собственному адресу модуля и ошибки не были обнаружены, то после удаления заголовка, пакетные данные посылаются хосту через TXD линию.

Асинхронный UART интерфейс состоит из RXD и TXD. По выбору, RTS/RXTX могут использоваться для аппаратного управления обменом данных. RTS/RXTX может использоваться для контроля направления в случае применения RS485 драйвера.

Модуль может также использоваться в небуферизованном - прозрачном режиме. В этом случае, интерфейс данных синхронно использует SCL и SDA для передачи данных в/из хоста. Для установления режима работы используются RXEN и TXEN.

Когда контакт CONFIG установлен, контроллер коммуникации интерпретирует данные, полученные на RXD, как команды конфигурации. При помощи команд можно изменять радио-канал, выходную мощность, адрес назначения и т. д. Постоянные параметры конфигурации - сохраняются во внутренней энергонезависимой памяти.

Напряжение питание соединено с выходом VCC. Модуль содержит внутренний регулятор напряжения и может работать в широком диапазоне напряжения питания. Стабилизированное напряжение доступно на контакте VDD, но он не должен использоваться для питания внешних схем.

Контакт ON/OFF может использоваться для выключения приёмника полностью и сводить, при этом, потребляемую мощность к минимуму. Для нормальной работы контакт ON/OFF должен быть связан с контактом VCC.

Программное обеспечение модуля RC232 протокол

Модуль позволяет как буферизировать пакетную радиосвязь, так и использовать небуферизованный - прозрачный режим встроенного протокола RC232.

Используя буферизированный режим пакетной радиосвязи, все данные, которые будут посланы, сохраняются в модуле, прежде чем они будут переданы схемой RF. Аналогично, когда данные получены, они будут сохранены в модуле, прежде чем их пошлют хосту. Это позволяет контроллеру коммуникации добавлять информацию адреса и производить проверку данных на ошибки. В буферизированном режиме для коммуникации с хостом используется интерфейс UART.

Если требуется использование небуферизированного канала связи, модем может быть сконфигурирован так, чтобы обеспечить этом режиме. В этом режиме модем добавляет только границы начала фрейма и заголовок, для синхронизации с приёмником. Никакая адресация или контрольная сумма не обеспечиваются в этом случае. Синхронный интерфейс используется для передачи данных в/из хоста. Отметьте, однако, что конфигурация модуля производится, используя UART интерфейс, даже если для передачи данных используется небуферизованный режим.

Встроенный протокол, команды конфигурации и конфигурация памяти описаны в Руководстве Пользователя RC232 ™. Этот протокол используется в широком ассортименте доступных модемов RF от Radiocrafts. Пожалуйста, обратитесь к последнему обзору модемов, доступному на сайте Radiocrafts.

Управление питанием

Модуль может быть установлен в режиме SLEEP или режим OFF, чтобы уменьшить потребляемый ток.

Режим SLEEP (малой мощности) устанавливается при использовании команды SLEEP (см. Руководство Пользователя RC232 ™) или переводом обоих пинов RXEN и TXEN в состояние low. В режиме SLEEP модем не будет получать или принимать поступающие данные, ни от хоста (UART порт), ни от трансивера RF. Модем, выходит из режима SLEEP при уровне high на контактах CONFIG, RXEN или TXEN.

Примечание: Если для связи используется UART, контакты RXEN и TXEN не могут использоваться для перехода в режим SLEEP. В этом случае, используйте команду SLEEP.

Режим OFF ультрамалой мощности активируется при подаче на контакт ON/OFF уровня low. Тогда модем будет полностью выключен. Для включения модема необходимо подать на контакт ON/OFF уровень high (к выводу VCC). После того, как модуль был в режиме OFF, все операционные параметры восстанавливаются из памяти конфигурации.

Вывод VDD не должен использоваться для питания внешних схем, кроме как для установления RXEN, TXEN и CONFIG.

Чтобы гарантировать правильность работы внутреннего сброса при включении питания (POR) , должно быть выполнено условие максимального времени установления напряжения на VCC (см. Электрическая Спецификация). Если ожидается длительное установление напряжения, то рекомендуется использовать внешнюю схему POR, подключённую к пину RESET. Замедленное установление напряжения VCC или кратковременные прерывания питания могут вызвать некорректную работу POR. В этом случае должен быть произведён сброс RESET-ом, чтобы гарантировать правильный запуск.

Важное примечание относительно использования режима OFF:

Выключая модуль установкой ON/OFF уровнем low, большое внимание должно быть уделено гарантии надлежащего сброса включения питания.

Могут использоваться три альтернативы:

• Управление контактом RESET посредством отдельного пина управляющего микроконтроллера (хоста), используя последовательный резистор 100 кОм (RESET не имеет никакого внутреннего последовательного сопротивления). Установите RESET (low) прежде чем контакт ON/OFF будет переведён в состояние low и сохраняйте низким, пока ON/OFF снова не установится в высокий (VCC-10 %). Это будет гарантировать надлежащий сброс при включении питания.

•Если отдельный пин для сигнала RESET не доступен, то может использоваться последовательный резистор 10 кОм от пина ON/OFF к пину RESET и RESET будет управляться ON/OFF сигналом с 3 / 5V уровнем напряжения от основного блока управления (МК). Это допустимо, только для модулей RC12x0-ряда. Для RC10x0-модулей должно использоваться прямое управление контактом RESET.

Как отмечено в Описании Контактов, RXEN (CTS/RXTX), TXEN (RTS) и контакт CONFIG должны быть связанны с VDD, но не с VCC. Если RXEN используется как сброс передатчика (аппаратные средства установления связи) или RXTX используется как выход, нет необходимости в подтягивающем резисторе и его нужно избежать, поскольку это уменьшает уровни выходного напряжения из-за внутреннего резистора.

Подключение антенны

Антенна должна быть связана со входом RF. Выходное сопротивление RF - 50 Ом. Если разъём антенны помещен далеко от модуля на системной плате, то дорожка между входом RF и соединителем должна иметь сопротивление 50 Ом.

На двухслойной плате, сделанной из стеклотекстолита, ширина дорожки должна составлять 1.8 от толщины платы, принимая значение диэлектрической константы равной 4.8. Линия должна быть выполнена сверху платы, а нижняя часть залита земляным полигоном.

Самая простая антенна - четвертьволновая штыревая антенна. Четвертьволновая штыревая антенна должна располагаться над земляным полигоном и имеет импеданс 37 Ом. Таким образом, обычно не требуется схемы согласования с линией 50 Ом.

Антенна PCB (печатная антенна) может быть выполнена как медная дорожка там, где земляной полигон удален с нижней стороны платы. Остальная часть платы должна иметь экран (земляной полигон), как можно больше, предпочтительно такого размера, как сама антенна, чтобы работать как противовес к антенне. Если дорожка антенны короче, чем четверть длины волны, антенна должна быть согласованна с 50 Ом. Длина четвертьволновой составляет 81 мм при частоте 2.4 ГГц.  

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Экономическая  часть

4.1 Расчет себестоимости  макета кабельных линий.

Себестоимость - изделия, детали представляющие собой сумму затрат в денежном выражении на производство и реализацию, приходящихся на единицу продукции.

В дипломном проекте в зависимости от задания рассчитываются цеховая, производственная, полная себестоимость или оптовая цена.

Калькуляция – расчёт затрат на производство и реализацию единицы продукции по калькуляционным статьям расходов. В электронной промышленности в качестве калькуляционной единицы, как правило, принимается 1 или 1000 изделий.

Методика расчёта калькуляционных статей расходов приводится.

Статья 1. Сырьё и основные материалы.

В эту статью включаются затраты на сырьё и основные материалы, которые образуют основу изготовляемой продукции или являются необходимыми компонентами при её изготовлении. Кроме затрат на основные материалы к полученному итогу добавляются надбавки на транспортные и заготовительные расходы в размере от 5 до 10% и исключается сумма, получаемая от реализации доходов в размере 1-2% от стоимости сырья и основных материалов. Стоимость всех материалов рассчитывается по оптовым ценам, установленным в действующих прейскурантах. Данные приведены в таблице 1.

Статья 2. Покупные комплектующие и полуфабрикаты.

В эту статью включаются затраты на приобретение готовых изделий и полуфабрикатов, требующих дополнительных затрат труда на их обработку или сборку при укомплектовании выпускаемой продукции. Расчёт стоимости покупных полуфабрикатов и комплектующих изделий, производится аналогично расчёту стоимости основных материалов. Стоимость рассчитывается по оптовым ценам, установленным в действующих прейскурантах. Все выявленные данные по расходу радиодеталей и узлов в конечном счёте сводятся в таблицу 2.

Статья 3. Основная заработная плата производственных рабочих.

В эту статью включаются затраты на основную заработную плату производственных рабочих, непосредственно связанных с изготовлением продукции. В состав основной заработной платы включаются: оплата операций и работ по сдельным нормам и расценкам. Расчёт приведён в таблице 3.

Статья 4. Дополнительная заработная плата производственных рабочих.

В эту статью включаются затраты на выплаты, предусмотренные законодательством о труде или коллективными договорами за не проработанное на производстве время: компенсация за неиспользованный отпуск; оплата льготных часов подростков; оплата времени, связанного с выполнением государственных и общественных обязанностей; выплата вознаграждения за выслугу лет и др.

Принимается в размере 10-20% от основной зарплаты.

Данные приведены в таблице 3.

Статья №5. Отчисления на социальное страхование.

В эту статью включаются отчисления на социальное страхование по установленным нормам от суммы основной и дополнительной заработной платы производственных рабочих.

 Осоц.ст = (Зосн + Здоп) * 34 % / 100 %

О соц.ст.= 115,19 *0,34 = 39,16 руб.

Статья 6. Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования.

В эту статью включаются затраты на содержание, амортизацию и текущий ремонт производственного оборудования, цехового транспорта, приборов, рабочих мест. С разрешения вышестоящих организаций иногда допускается распределение расходов на содержание и эксплуатацию оборудования между отдельными видами изделий пропорционально основной заработной плате производственных рабочих.

 Исходные данные для расчёта затрат на содержание и эксплуатацию оборудования при определении себестоимости изделия берутся на предприятии, где будет изготавливаться проектируемое изделие в размере 80-300% от З осн. Например, если 100%, то

Рсэо =100 % * Зосн / 100 %

Рсэо = 104,72 руб.

Статья 7. Цеховые расходы.

В эту статью включаются затраты на заработную плату аппарата управления цехом; амортизация и затраты на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений и инвентаря общецехового назначения; затраты на реализацию и изобретательство цехового характера; затраты на мероприятия по охране труда и другие расходы цеха, связанные с управлением обслуживания производства. Для большинства предприятий этот процент составляет от 80 до 300.

Например, если процент цеховых расходов равен 100, то цеховые расходы составляют:

Цр = 100/100 (Зосн + Рс.э.о.),

Цр =104,72+104,72 = 209,44 руб.

Найдем цеховую себестоимость:

СЦ = М + ППОК + ЗОБ + ОСОЦ.СТ + РСЭО + ЦР

Сц = 128,2 + 806,10 + 115,19 + 39,16 + 104,72 + 209,44 = 1402,81 руб.

Статья 8. Общезаводские расходы.

В эту статью включаются затраты, связанные с управлением предприятия и организацией производства в целом. Общезаводские расходы определяются исходя из процента общезаводских расходов, принятого по данным предприятия, где предполагается организовать производство проектируемого объекта, и основной заработной платы производственных рабочих (без доплат по прогрессивно-премиальным системам) и расходов на содержание и эксплуатацию оборудования. Для большинства предприятий этот процент составляет от 80 до300.

Общезаводские расходы составят:

ОЗР = 80 / 100 (Зосн + Рс.э.о.),

ОЗР =209,44*0,8 = 167,55 руб.

Найдем производственную себестоимость:

 СПР = СЦ + ОЗР