水文缆道专用通信调制解调器研制
考虑到调制解调时可靠性,利用红外线专用接收集成芯片CX20106进行调制解调,其内部结构框图如图6所示。
前置电路将接收到的信号,转换成CX2010可以接收的标准数字信号,送到CX20106的①脚,CX20106的总放大增益约为80dB,其⑦脚输出的控制脉冲序列信号幅度在3.5~5V 范围内。总增益大小由②脚外接的R1、C1决定,R1越小或C1越大,增益越高。但取值过大时将造成频率响应变差,C1为1uF。采用峰值检波方式检波电容C2为3.3uF。R2为带通滤波器中心频率f0的外部电阻。积分电容C3取330pF。经CX20106处理后的脉冲信号由⑦脚输出给AT89c51进行译码处理。
图6 CX20106内部结构框图
3.2通信协议
信号采用二进制脉冲调制编码传输协议[5],“1”和“0”是以脉冲的周期来表示,代码“1”的低电平宽为0.5 ms,高电平宽度为1.5 ms
,其周期为2 ms;0.5ms1.5ms代码“0”的低电平宽为0.5 ms,高电平宽度为0.5 ms,其周期为1 ms代码波形如图7所示。
在通信中,数据或字符是以帧的形式传送[6]。一帧编码信息
代码“0”代码“1”
采用10位的帧格式,起始位标志为2 ms的低电平和1 ms的高电平,然后是8位数据和奇偶校验位(可省略)。例如采样仓1的二 图7 通信协议 进制代码为11111101B,调制过程波形如图8所示。
二进制数
脉冲编码
信号
A
(a)
5 结语
2003年系统在某水文站600 m长的水文缆道上研制成功,设计采样仓为4个,并且每
一次下潜可完成4个点的采样。经多次试验表明使用这种无线遥个采样仓可单独任意控制,
控采样系统操作简单灵活,效率高,灵敏度好,可靠性强。并且使得采样周期大幅度缩短,具有很高的实用价值。同时该系统在环境保护、港口建设等领域也具有很好的应用前景。
参考文献:
[1] 戴建国.水文缆道信号传输的研究[J].水文,2001,21(4):22-23.
[2] 陈乃云编.电磁场与电磁波理论基础[M]. 北京:中国铁道出版社,2001.29-35. [3] 长江流域规划办公室水文处主编.水文缆道[M].北京:水利电力出版社,1978.278-288. [4] 余永权.Atmel 89系列单片机应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002. 25-31. [5] 张卫刚编.通信原理与通信技术[M].西安:西安电子科技大学出版社,2003.61-63.
作者简介:李攀峰(1976—),男,汉族,河南郑州人,硕士,讲师,从事自动化技术科研和教学工作。 Email:climberlpf@http://www.77cn.com.cn 电话:13526408269