Выбор вторичного микропроцессора, Разработка приемо-передающего устройства - Разработка автомобильной охранной сигнализации
По замыслу проекта автомобильной сигнализации в монтажном блоке устанавливаемом в автомобиль используется два микроконтроллера, которые к тому же устанавливаются в разные места автомобиля. На второй микроконтроллер возлагаются функции опроса контактных датчиков, микроволнового датчика салона и датчика удара. Также этот микроконтроллер отслеживает состояние бортовой сети питания. Дополнительная защита организовывается взаимным контролем работоспособности центрального и вторичного микропроцессоров.
Из требований изложенных нами вторичному микроконтроллеру вытекает что для реализации этих функций достаточно простого микроконтроллера. В качестве вторичного микроконтроллера будем использовать микроконтроллер ADuC7022 на ядре ARM7TDMI компании Analog Device его структурная схема приведена на рисунке 11.
Рис. 11
На рисунке 11 Структурная схема процессора ARM7TDMI.
Разработка приемо-передающего устройства
Приемо-передающее устройства организуем на основе однокристальным приемопередатчика AT86RF211производства компании Атмел.
Рабочий диапазон приемопередатчика оптимизирован в полосе частот от 400МГц до 950МГц. Высокий уровень интеграции и гибкость конфигурирования обеспечивают возможность применения приемопередатчика в телеметрии, системах дистанционного управления, сигнализации, радиомодемах, системах автоматического контроля, ручных терминалах, высокотехнологичных игрушках и многих других приложениях. Двухсторонний обмен позволяет использовать прибор для защищенной передачи информации с проверкой и подтверждением ее правильности. AT86RF211 легко конфигурируется для различных применений, в том числе для внешней фильтрации сигналов (ограничение полосы пропускания, улучшение селективности, фильтрации помех, изменения уровня и т. д.), изменения протоколов связи (одноканальные и многоканальные решения). AT86RF211 хорошо адаптируется для батарейных приложений, поскольку требуемый уровень питающего напряжения находится в пределе от 2.4В до 3.75В. Наличие режима пробуждения, перехода в активный режим по получению запроса от передатчика, способствует энергосбережению и увеличению срока работы от одного комплекта батарей.
Как видно приемопередатчик AT86RF211 хорошо подходит для использования в устройстве автомобильной сигнализации как в части монтируемой в автомобиле так и в брелоке.
AT86RF211 является внешним радиочастотным устройством для микроконтроллера, содержащим передатчик, приемник и синтезатор с реально достижимой скоростью передачи до 64кбит/с. Синтезатор реализован на основе фазовой автоподстройки частоты и точной цифровой установки несущей с шагом 200 кГц. Высокая избирательность достигнута за счет использования схемы супергетеродина с двойным преобразованием. Выходная мощность устанавливается цифровым способом и имеет 8 уровней в диапазоне +10 dBm. Дальность связи изменяется от 30 метров в закрытом помещении до 300 метров на открытом пространстве, частота передачи, 915/868/433 МГц, выходная мощность, +10/12/14 дБ/м, ток потребления, 0,5 - 35мкА, напряжение питания, 2,4 - 3,75В. Такие параметры позволят организовать уверенные прием и передачу управляющих сигналов в зоне видимости автомобиля и позволят обеспечить режим подсказки местоположения автомобиля оборудованного данной сигнализацией, например на автомобильной стоянке.
Выбор частоты осуществляется подключением различных внешних элементов с использованием функции цифровой подстройки. Из внешних компонентов необходим кварцевый резонатор, керамический фильтр, элементы согласования антенны и фильтрующие компоненты питания. Все настройки приемопередатчика производятся записью и чтением служебных регистров, в которых храниться информация о параметрах уровня напряжения батареи питания, состоянии фазовой автоподстройки, уровня принимаемого сигнала. Обмен данными между радиочастотным модулем и микроконтроллером выполняется по трехпроводной линии связи посредством регистров ввода/вывода общего назначения микроконтроллера, которые используются для чтения и записи данных в 16 внутренних регистров AT86RF211. Из них 8 регистров используются для конфигурирования нормального режима обмена данными, 4 регистра для режима пробуждения и 4 регистра для реализации специальных функций, определяемых приложением. Наиболее часто используемые биты расположены в старших разрядах регистров. Режимы чтения и записи позволяют осуществлять доступ к отдельным битам регистра.
В нормальном режиме микросхема конфигурируется микроконтроллером установлением частоты и режим "приема" Rx или "передачи" Tx. В режиме "передача" микросхема действует как конвейер данных, поступающих на вывод DATAMSG, немедленно транслируя их в эфир. В режиме "прием" сигнал, поступающий с антенны, демодулируется и передается побитно в МК по тому же выводу DATAMSG. Сохранение данных и обработка их в приемопередатчике не производится.
Схематическое описание работы приемопередатчика в режимах приема и передачи показано на рисунке 12.
Рисунок 12 - Режимы передачи и приема данных
Если проектируется асинхронный интерфейс UART, то оба вывода RхD и TхD микроконтроллера соединяются с двунаправленным вводом/выводом DATAMSG, организуя полудуплексную передачу. При отсутствии передачи данных вывод TхD должен находиться в высокоимпедансном состоянии. Вывод DATACLK используется для синхронной передачи и поэтому при использовании UART не задействован. Выводы SDATA, SCK и SLE подключаются к выводам общего назначения микроконтроллера. Если используется экономичный режим, то вывод wakeup должен быть подключен к выводу контроллера с функцией прерывания. Следует учитывать скорость передачи по интерфейсу SPI, иначе она может превысить максимально возможную для передачи радиомодулем AT86RF211.
Рисунок 13 - Схема подключения передатчика к микроконтроллеру
В режиме приема данных приемопередатчик можно перевести в состояние пробуждения. В этом состоянии AT86RF211 выходит из спящего режима по сигналу встроенного таймера и ожидает предварительно определенное сообщение. Если сообщение не принято, процесс повторяется. В случае, если получено ожидаемое сообщение, его поле данных сохраняется в AT86RF211 (длинной до 32 бит), при этом приемопередатчик генерирует сигнал пробуждения для микроконтроллера по линии вывода WAKEUP. Схематическое описание работы приемопередатчика в режиме пробуждения показано на рисунке 14.
Для управления и мониторинга за работой AT86RF211 существует трехпроводной цифровой интерфейс, который имеет следующие линии управления: SLE - вход разрешения чтения/записи данных, SCK - тактируемый вход для синхронизации чтения/записи данных, SDATA - двунаправленная линия связи для чтения/записи данных.
Сигнал SLE используется для защиты от перезаписи значений регистров, т. е. если на входе SLE установлена лог. "1", то AT86RF211 игнорирует все процессы чтения и записи на линиях SCK и SDATA.
Рисунок 14 - Краткое представление работы режима пробуждения
Похожие статьи
-
Выбор центрального микропроцессора автомобильной сигнализации На центральный микропроцессор возлагаются задачи принятия решения об уровне угрозе и...
-
Разработка структурной схемы устройства - Разработка автомобильной охранной сигнализации
Структурная схема проектируемой автомобильной сигнализации изображена на рисунке 5. Рисунок 5 - Структурная схема автомобильной сигнализации...
-
Разработка функциональной схемы устройства - Разработка автомобильной охранной сигнализации
Функциональная схема автомобильной сигнализации показана на рисунке 6. Функциональная схема брелока управляющего автомобильной сигнализацией показана на...
-
На сегодняшний день охранная сигнализация является обязательным атрибутом для всех автомобилей. Поэтому интерес к таким системам постоянно возрастает....
-
Разработка схемы брелока управления сигнализацией - Разработка автомобильной охранной сигнализации
Приемопередающая часть и центральный микроконтроллер брелока используем идентичными, установленным в монтажном блоке автомобиля. Отличием использования...
-
ОЗУ К537РУ10 используется для введения в процессор ЭВМ новых данных и программ, а также для хранения текущих результатов или данных, полученных в...
-
В данной схеме используется импортный аналог регистра последовательных приближений К155ИР17 - микросхему фирмы AMD - АМ2504, которая работает на частоте...
-
Затраты в сфере производства включают единовременные предпроизводные затраты (Кщв) и капитальные вложения в производственные фонды завода изготовителя...
-
Методы и виды ТО и ремонта устройств и систем СЦБ доля устройств и участков дистанции определяются "Проектом организации обслуживания и ремонта...
-
Выбор микроконтроллера - Разработка устройства управления двигателем
Для управления двух - и тр?хфазными синхронными двигателями в вентильном режиме микроконтроллер должен обеспечивать: 1. связь с задающим устройством...
-
В данной работе разрабатывается микропроцессорная система минимальной конфигурацией, что предполагает использование управляющих сигналов, формируемых...
-
Разработанная в ходе дипломного проектирования автомобильная сигнализация является продуктом, имеющим устойчивый спрос на рынке. Это связано с...
-
Принципиальная схема устройства - Радиосистема пожарной сигнализации
Исходя из технических требований и структурной схемы, выберем схемы и элементную базу для устройства. В качестве генератора колебаний используем простой...
-
Расчет схемы электрической принципиальной цифрового матрицирующего устройства. Рассмотрим систему обозначений сигналов, принятую в цифровом телевидении...
-
Шинный формирователь, Системный контроллер SC - Плата микропроцессора
Микросхема КР580ВА86 - двунаправленный 8-разрядный шинный формирователь, предназначенный для обмена данными между микропроцессором и системной шиной;...
-
РЕГИСТРЫ, ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЕ РЕГИСТРЫ - Цифровые устройства и микропроцессоры
Последовательностныесхемысразличнымикомбинациямипоследовательногои параллельного способов записи и считывания информации. Выполняются на основе...
-
В состав оборотных средств (оборотного капитала) включаются денежные средства, необходимые для создания нормированных оборотных производственных фондов и...
-
Расчет срока окупаемости инвестиций. Как видно из таблицы инвестиции окупятся на третий год производства и реализации разработанного радиомодема (Таблица...
-
Интегральный экономический эффект рассчитывается по формуле Где n - расчетный период, лет; Pt - чистый доход, полученный в году t; 3t - затраты...
-
Расчет величины капитальных вложений в здания - Разработка автомобильной охранной сигнализации
Капитальные вложения в здания определяются на основании расчета производственных площадей. Площадь, занимаемая технологическим оборудованием, равна SOБ=...
-
ФПУ является составной частью линейного тракта и служит связующим звеном между ВОК и приемником. Фотодиоды изготавливаются из разных материалов. Рабочие...
-
Модуль памяти первого процессора включает в себя оперативное запоминающее устройство выполненное на двух микросхемах динамического типа с организацией...
-
Принципиальная схема МПС - Разработка микропроцессорной системы на базе микропроцессора Intel 8086
Принципиальная схема подразумевает под собой на каких микросхемах построена данная микропроцессорная система. В качестве центрального процессора...
-
Выбор структурной схемы разрабатываемого устройства - Связной передатчик с угловой модуляцией
Структурные схемы передатчиков с УМ, а именно с фазовой, весьма разнообразны. Они различаются числом каскадов, уровнем проведения модуляции, структурными...
-
Устройство сравнения предназначено для определения знака входного сигнала, а также для сравнения сигнала с УВХ с сигналом, снимаемым с ЦАП, и выдачи...
-
Учитывая все вышеперечисленное, можно сделать вывод, что при коротких линиях аналоговых ВОСПИ для исключения искажений сигнала необходимо использовать...
-
Волоконно-оптические линии связи, используемые для передачи информации, не должны ухудшать характеристики электрических сигналов, то есть должны...
-
Конструкция измерителя температуры ОЖ состоит из следующих блоков: Блок питания - данный блок обеспечивает постоянным питающим напряжением все узлы...
-
При подачи стабилизированного напряжения на 20 и 10 ножку микроконтроллера, стартует программа заложенная в flash память, микроконтроллер производит...
-
Разработка протокола обмена информацией и форматов сообщений - Радиосистема пожарной сигнализации
В системе, содержащей несколько устройств, для обмена информацией необходимо составить протокол обмена, который определяет очередность установления связи...
-
Принципы построения ВОСПИ Оптические волокна производятся разными способами, они обеспечивают передачу оптического излучения на разных длинах волн, имеют...
-
РЕВЕРСИВНЫЙ РЕГИСТР СДВИГА - Цифровые устройства и микропроцессоры
Название указывает, что сдвиг данных от разряда к разряду может производиться, как в одну сторону, так и в другую. Одна из возможных схем трехразрядного...
-
Проектирование УВХ. - Разработка аналого-цифрового преобразователя
При обработке аналоговых сигналов, изменяющихся с частотой, соизмеримой или большей, чем скорость работы АЦП, из аналогового сигнала приходится делать...
-
Выбор и обоснование принципиальной схемы предварительного усилителя ФПУ В соответствии со структурной схемой приведенной ранее, ФПУ конструктивно делится...
-
Основой работы технического штата дистанции СЦБ является выполнение процесса технического обслуживания (ТО) устройств. Процедура ТО предусматривает...
-
Экспериментальные исследования искажений сигнала производились двухмодовым и одномодовым методами. В качестве регистрирующей аппаратуры использовался...
-
Структура построения ВОСПИ в этом случае соответствует варианту: лазерный излучатель одномодовой ВОК. При этой структуре возникновения искажений...
-
Термином оптимальный синтез определяют процесс построения устройства с заданными свойствами, оптимально учитывающий совокупность технико-экономических...
-
При помощи программы моделирования электрических цепей Fastmean). Программы моделирования электрических цепей (такие как OrCAD PSPICE, Micro-Cap,...
-
Определим граничную частоту усиления ФПУ. Коэффициент усиления К цепи, как функцию передачи информации линейной цепи, представить в операторной форме...
Выбор вторичного микропроцессора, Разработка приемо-передающего устройства - Разработка автомобильной охранной сигнализации