无线自动识别系统电路的设计中期报告.doc

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）中期报告题目：无线自动识别系统电路的设计 （主机部分） 系 别 电子信息系 专 业 通信工程 班 级 B090310 姓 名 田 欢 学 号 B09031041 导 师 沈保成 2013年 3 月 22 日1.设计（论文）进展状况1.1主要研究内容及方案该系统主要用在对进出港口的船只进行识别，它由设在岸上的主机和装在船上的分机两部分组成。船只进出港口时，主机发出问讯信号，船上分机收到该信号后，能自动发出应答信号。主机收到该信号后，可识别出该船只的“身份”。该系统具有一定的实用价值。课题的研究将综合利用EDA技术，模拟电子技术，数字电子技术及高频电子技术，基本要求及主要设计内容如下：a. 明确主机任务，了解发射接收原理；b. 查询编码、解码、集成电路定义及功能实现的芯片；c. 熟悉编码、解码、集成电路的原理及使用方法；d. 熟悉PROTEL99SE环境的使用；e. 掌握集成电路相关知识；f. 掌握小信号、大信号之间的变化；g. 绘制本系统的原理结构框图，系统电路图，掌握各部分之间的联系。本课题基于自动识别系统设计的在无法架设有线设备情况下的无线自动识别系统，它是是利用PROTEL99SE、数字电路技术，集成电路构建整个系统框架，实现发送接收功能，系统设计方框图如图1所示。图1 系统设计方框图方案中，发送端对信号进行编码，编码后的信号通过调制器对频率进行调制，生成的调制信号倍频扩大，然后对信号高频功放，主机将高频功放后的大信号发射出，等待分机接收，这一发射过程完成发出识别信号。待分机接收后，分机对收到的信号进行识别做出反应，给予相应处理，待分机将接收的信号（主机发出）处理再回发给主机后，主机对回发回来的信号做出相应回复，因回发信号此时为小信号，故主机对回发信号进行高频放大，混频，中频放大，使信号恢复到适宜主机反应频率然后对信号进行解调，信号解调后在通过解码器解码，变成适宜人们认识的信号。一部分在经译码显示后显示在主机上人们容易获取信息的显示屏上，另一部分经过功放产生提示音，告知信号的识别过程完成，于是，这样一个识别过程终结。1.2设计进展情况从开题到中期，课题的进展情况如下：a. 查阅了课题实现的相关资料，着重分析了集成电路的相关工作原理，学习了PROTEL99SE开发板技术手册，学习了PROTEL99SE软件开发环境的使用。b. 确定了课题实现方案中各个功能模块具体使用的器件型号：发射端编码选用MC145026芯片，调制选用MC2831芯片，倍频功放使用三极管，接收端高放、混频中放用MC3363DW芯片，解码选用MC145027芯片，译码选用CD4511芯片，功放，提示音选用555定时器和CD4013芯片。c. 完成了硬件原理的设计，并利用protel软件绘制了硬件原理图。本课题主要负责的无线自动识别功能，所设计的电路具体包括编码电路，集成放大电路，译码电路，功放电路。(1)编码电路包括复位电路、振荡电路、编码芯片。复位电路由开关SA1来控制，通过按下按上来实现控制编码信号开启；振荡电路由R1、C1组成，产生较低频率的交流信号，编码芯片MC145026来实现编码功能，但该芯片的地址码决定了分机接收部分的地址码。(2)集成电路分为主机发射和接收两部分：1)发射部分集成电路由调制、倍频电路，放大电路组成该集成电路，调制电路由专用芯片MC2831实现，编码信号输出从 MC2831的5号管脚进去，从6号管脚输出，再通过LC谐振回路从3号管脚进去到16号管脚，最后放大信号由14管脚输出，输出16.5667MHz小信号；在主机发射部分集成电路末端的放大电路由多级LC振荡电路实现，将小信号三倍频成大信号，发射出49.7MHZ的信号；2)接收部分的集成电路由高放，混频，中放，解调四部分组成，该部分由MC3363DW芯片实现功能；包括滤波电路，振荡电路，整形电路。滤波电路和振荡电路由电感、电容、晶振实现，整形电路由MC3363DW片内17和18管脚比较功能，实现整形功能。3)译码电路包括译码芯片，RC振荡电路，译码芯片MC145027完成将模拟信号译为数字信号显示在数码管上，RC振荡电路将信号变为低频信号；4)功放电路包括定时电路和产生提示音的电路，定时电路由CD4013芯片和复位电路组成，CD4013实现定时，通过译码电路芯片VT管脚输入脉冲控制，复位电路由复位开关和C16、R9组成，控制定时时间，产生声音电路由555定时器实现，它受CD4013的Q输出信号控制产生声音。 d. 进行了我所研究方案的电路图的绘制，电路图见附件1。2.存在问题及解决措施在课题的研究过程中，存在的问题及相应采取的解决措施如下：a. 电源部分：编码数字信号的输入范围。解决措施：设置适用0099号。b. 小信号变成大信号解决措施：通过多级LC谐振电路三极管放大。c. 保护电路的稳定运行。解决措施：电路中多处设计上拉及下拉电阻。d. 系统电路图太大。解决措施：分模块绘制，分析。e. 硬件电路的设计中，protel软件元件库里没有需要的元器件。解决措施：根据自己的实际需要，创建库文件，画出所需的元器件，添加进去供自己使用。f. 芯片在protel软件元件库里能画出来，不能满足我们需要。解决措施：查询芯片，载入对应芯片的封装等相关属性信息。3.后期工作安排接下来的工作主要是在对设计好的硬件电路进行进一步的优化，完成我所研究系统的电路PCB导入制作，下载验证，完成设计，另外还要配合共同设计的其他同学对电路进行反复的调试和试验。后期工作的具体安排如下：第7周第8周：进