【正文】 x5. [16] Bwnaloh Josh (US)。 sweet andrew P (US)。 bryant william K (US)。研究該課題，可以將其理論映射到生活中的很多方面，對于解決生活中的一些關(guān)于識別方面的問題有積極的影響。對于這個課題，無線自動識別系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)（輪船識別）， 我覺得該課題的實(shí)際作用很大。姑且不論完成質(zhì)量上的優(yōu)與劣，單就勞動果實(shí)來說，也是足夠的了。畢業(yè)設(shè)計(jì)讓我鞏固了之前學(xué)到的專業(yè)知識，同時(shí)也讓我知道了一些實(shí)用性電路在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用，這為我以后的工作和學(xué)習(xí)都打下了更加堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，所以我珍惜這一次來之不易的寶貴學(xué)習(xí)機(jī)會，也是自我提升的機(jī)會。而且隨著資料的翻閱，對于該課題的認(rèn)識了解也越來越多，從求助他人逐漸到自己通過學(xué)習(xí)解決，我真切感覺到了自己的進(jìn)步，不只是知識上的，更多的是學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)態(tài)度上的進(jìn)步與轉(zhuǎn)變。回想起這四個月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然遇到了很多困難，但是更多的還是收獲。 f. 自動布線 Protel 中自動布線的功能相當(dāng)強(qiáng)大，只要把有關(guān)參數(shù)設(shè)置的適當(dāng)，元件布局合理，系統(tǒng)就會根據(jù)設(shè)置的規(guī)則選擇最佳的布線策略進(jìn)行自動布線。只有加載了網(wǎng) 絡(luò)表和元件封裝后，電路板的自動布線才能生成。 b. 規(guī)劃印制電路板 在設(shè)計(jì)電路板之前，要對電路板有個初步的規(guī)劃，主要包括電路板的選擇，采用幾層電路板、板材的物理尺寸、各元器件的封裝形式等，這是一項(xiàng)相當(dāng)重要的工作，是電路板設(shè)計(jì)的框架。 PCB 板的調(diào)試 當(dāng)系統(tǒng)硬件部分的電路圖設(shè)計(jì)好之 后，接下來的工作就是對其進(jìn)行 ERC（電器規(guī)格檢查）看在電路中是否存在錯誤，并對其進(jìn)行分析與改正。 電路調(diào)試 在 MC145026 的輸入端加高電平信號，把地線和電源線都接通，然后觀察電路的工作狀態(tài)。 5 調(diào)試 21 5 調(diào)試 硬件調(diào)試的目標(biāo) 測試的目的是應(yīng)該盡量找出硬件設(shè)計(jì)中的隱藏的錯誤并加以糾正，而不是通過測試證明硬件設(shè)計(jì)沒有錯誤。 編好的碼經(jīng)由 MC2833 調(diào)制電路的壓控振蕩電路使晶振產(chǎn)生 的基準(zhǔn)頻率，同時(shí)緩沖器及其外設(shè)電容電感共同作用作為三倍頻器將信號倍頻為 ，經(jīng)過兩個放大器進(jìn)行二次放大的信號由 MC2833 的 9管腳送入三級功率放大電路進(jìn)行功率放大，輸出的 ， 濾波電路過濾掉雜質(zhì)信號后由天線發(fā)出。高頻功率放大器后接一個濾波電路，可將雜質(zhì)信號濾掉，發(fā)射需要發(fā)射的信號 [18]。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出在“低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲類（導(dǎo)通角 =360度）、乙類（導(dǎo)通角 =180度）、甲乙類（導(dǎo)通角 =180度 — 360度）。 接下來信號由緩沖器通過 14腳外接三倍頻網(wǎng)絡(luò)將調(diào)頻信號載頻提高到 MHz， 同時(shí)也將最大線性頻偏擴(kuò)展為原來的三倍，然后從 13 腳返回片內(nèi)，經(jīng)兩級放大后從 9 腳輸出 [16]。 變?nèi)荻O管調(diào)頻電路為了提高中心頻率穩(wěn)定度，可以加入晶振，但加入晶振西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 后又會使最大線性頻偏減小。 MC2833內(nèi)部包括話筒放大器、射頻壓控振蕩器、緩沖器、兩個輔助晶體管放大器等幾個主要部西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 分，需要外接晶體、 LC 選頻網(wǎng)絡(luò)以及少量電阻和電感 [14]。 圖 變?nèi)荻O管上疊加高頻振蕩電壓對結(jié)電容的影響 電路中通過 調(diào)制信號的幅值變化改變壓控變?nèi)荻O管的電容，從而進(jìn)一步通過電容的改變控制振蕩電路的頻率，實(shí)現(xiàn)電壓幅值變化控制頻率偏移 [13]。 本次設(shè)計(jì)中所用頻率調(diào)制芯片 MC2833 為直接調(diào)頻，所以對間接調(diào)頻不作過多介紹。 a. 直接調(diào)頻 根據(jù)調(diào)頻信號的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號成線性變化這一基本特性 , 可以將調(diào)制信號作為壓控振蕩器的控制電壓 , 使其產(chǎn)生的振蕩頻率隨調(diào)制信號規(guī)律而變西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 化 , 壓控振蕩器的中心頻率即為載波頻率。之后信號到 3 管腳經(jīng)可變電抗到 1 管腳，然后經(jīng)過一個晶體管后到管腳 1 15，管腳 1 15 及之間的元件組成一個壓控振蕩器。其工作頻率范圍很寬，可從 1Hz到 1MHz， 當(dāng)編碼器的時(shí)鐘頻率 f在 1kHz— 400kHz范圍內(nèi)變動時(shí)，可按以下算式確定譯碼器的外接電阻和電容： R1C1= 1. 72/ f ， R2C2= 19. 5R1C1[11]。 t8 以后發(fā)送停止。 [10] 編碼器 MC145026 的 11 腳 RS是內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器的正反饋輸入腳，由 RS腳輸入外部時(shí)鐘信號可代替內(nèi)部時(shí)鐘振蕩器的振蕩信號，這時(shí) 12 腳 CT 和 13 腳西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 RT 懸空不用。第 8 腳接電源負(fù)，第 16 腳接電源正。當(dāng) TE端輸入脈沖上 升沿時(shí)，編碼后的數(shù)據(jù)流開始由 D0 串行輸出。第 1 113 端口外接阻容器，決定內(nèi)部時(shí)鐘振蕩頻率。 電路原理圖說明 如圖 所示，此芯片 14 端口與三極管分別相連，分由一個高低電平控制。 Pin 7 (放電 ) 這個接腳和主要的輸出接腳有相同的電流輸出能力，當(dāng)輸出為 ON時(shí)為 LOW，對地為低阻抗，當(dāng)輸出為 OFF 時(shí)為 HIGH，對地為高阻抗。 Pin 5 (控制 ) 這個接腳準(zhǔn)許由外部電壓改變觸發(fā)和閘限電壓。周期的結(jié)束輸出回到 0 伏左右的低電位。 4 823617 5J P 3555R1R E S 2R6R E S 2 C 10C A PR7R E S 2C9C A P778899Q2C O M P O N E N T _4D1D I O D E+ 5VM C 145026M C 145026 圖 多諧振蕩電路原理圖 芯片說明 NE555 引腳功能 ： Pin 1 (接地 ) 地線 (或共同接地 ) ，通常被連接到電路共同接地。放電端 D（ 7 腳）接在 R1 和 R2 之間。 單 穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的定時(shí)時(shí)間就是輸出脈沖的寬度 Tw。 R7R E S 2C 1 6C A PC 1 7C A P4 823617 5J P 3555R8R E S 2R 1 4R E S 2JJ1C O N 2+ 5 VQ1N P N 1M C 1 4 5 0 2 7 圖 觸發(fā)電路原理圖 芯片說明 單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的特點(diǎn)是，在輸入脈沖的觸發(fā)下，其輸出端產(chǎn)生一個具有恒定寬度的矩形脈沖，也就是說當(dāng)觸發(fā)脈沖被觸發(fā)后，會翻轉(zhuǎn)到另一個狀態(tài)，而該狀態(tài)又是暫時(shí)穩(wěn)定的，經(jīng)過時(shí)間 t 后又回到初始狀態(tài)。 觸發(fā)電路（單穩(wěn)態(tài)電路） 該設(shè)計(jì)模塊的功能是 產(chǎn)生觸發(fā)脈沖使編碼電路工作。 C 13C A PR 12R E S 2R 13R E S 2C 15C A PC 14C A PU3N O TV D DC50. 1u116215314413512611710 89J P 2mc145027+ 5VM C 3363N E 555 （單穩(wěn)） 圖 MC145027 原理圖 芯片說明 MC145027 是與編碼器 MC145026 所對應(yīng)的譯碼器，有 A1— A5 五位地址，當(dāng)其與編碼器當(dāng)中的 A1/D1— A5/D5 設(shè)置狀態(tài)相同時(shí)， VT 端即變?yōu)楦唠娖?，指示發(fā)送有效，而把編碼器中的 A6/D6— A9/D9 作為數(shù)據(jù)從 D6— D9 端輸出。這里用到 MC145027 芯片。第一、第二混頻器的變換增益典型值分別為 18dB、21dB。頻率跟高時(shí)，可在引出端 25 和 26 加一個外部振蕩信號一建議電平取 100mA 左右。 25 177。 Vcc Vdc 數(shù)據(jù)比較器輸出電壓 — 低 18 177。 % 檢波器輸出阻抗 16 177。 70 177。 10 177。 18 177。 690 177。 dB限幅靈敏度（射頻放大器未用 ） 177。其工作電壓低，可用于窄帶話音及數(shù)據(jù)鏈路系統(tǒng)，功耗低，靈敏度高，鏡頻干擾抑制效果好。 TA 177。 表 MC3363 最大額定值 參數(shù) 引出端 符號 數(shù)值 單位 電源電壓 8 Vcc(max) Vdc 工作電壓范圍 8 Vcc to Vdc 輸入電壓 C = Vdc) 1, 28 V1177。 1 2810182 279193 268204 2512215 2413176 2314167 221115J P 1MC 3363C41000pFC30. 001C6120pF C 1050pFR31. 0KR420KR 1068KR910KR2390Y2C R Y S T A LC90. 1C70. 1C8C A PL1L = 680uH C = 180pFC11000pFC 110. 01C227pFC 120. 1uHR 1110kR6300U1N O TU2N O TY139. 130M H zL21. 2uH1313A149. 7M H z001133A2C O M P O N E N T _2001133A3C O M P O N E N T _2+ C 1810uFL10. 35uHM C 145027+ 5V 圖 MC3363 原理圖 芯片介紹 MC3363 是美國 MOTOROLA 公司生產(chǎn)的單片窄帶 VHF 調(diào)頻接收電路，主要應(yīng)用于語音通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線接收機(jī)。這里用到 MC3363 芯片。 這里用到三個 三極管組成的電路進(jìn)行功率放大。這里用到 NE555 芯片。 譯碼電路：將編碼器輸入的二進(jìn)制代碼狀態(tài)翻譯成輸出信號，以表示其原來含義的電路。具體原理框圖如圖 所示。經(jīng)初步處理后的信號解碼后傳到觸發(fā)電路后使其產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖促使編碼電路開始工作，對信號進(jìn)行編碼，告訴主機(jī)接受到的信號的來源船只編號。 研究者的工作任務(wù) 本課題所設(shè)計(jì)的方案由建立在基站上的主機(jī)和設(shè) 置在船舶上的分機(jī)兩部分組成，研究者的工作為分機(jī)部分的研究。船只進(jìn)出港口時(shí)，主機(jī)發(fā)出問訊信號，船上分機(jī)收到該信號后，能自動發(fā)出應(yīng)答信號。 射頻識別系統(tǒng)按電子標(biāo)簽的供電方式可分為有源和無源兩類。它利用射頻方式進(jìn)行非接觸式通信交換數(shù)據(jù)以達(dá)到識別目的。這些依靠先進(jìn)信息技術(shù)的系統(tǒng)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了不停航檢查，打破了“屬地管理”的傳統(tǒng)模式，為打造“數(shù)字港航”奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)，但在這些系統(tǒng)的現(xiàn)場監(jiān)管模塊中，仍然采用人工錄入船名船號的采集方式。近年來，隨著陸路交通逐步顯現(xiàn)物流運(yùn)量瓶頸，提高水運(yùn)效率，改善水運(yùn)監(jiān)管環(huán)境逐步成為沿江各城市的發(fā)展戰(zhàn)略。 本課題基于 FRID 射頻識別技術(shù)對進(jìn)港船舶身份編號識別進(jìn)行研 究。 RFID 讀寫器 也分移動式的和固定式的，目前 RFID 技術(shù)應(yīng)用很廣，如：圖書館，門禁系統(tǒng)，食品安全溯源等。 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 學(xué) 生 簽 名： 年 月 日 系主任審批： 年 月 日 說明： 1 本表一式二份，一份由學(xué)生裝訂入冊，一份教師自留 。 (含起始時(shí)間、設(shè)計(jì)地點(diǎn) )： 本設(shè)計(jì)要求完成整個無線自動識別系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)，并進(jìn)行裝配調(diào)試。船只進(jìn)出港口時(shí)，主機(jī)發(fā)出問訊信號，船上分機(jī)收到該信號后，能自動發(fā)出應(yīng)答信號。2 設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)方案 西安工業(yè)大學(xué)北方信息工程學(xué)院 本科畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 論文） 題目： 無線自動識別系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì) （分機(jī)部分） 系 別： 電子信息系 專 業(yè)： 通信工程 班 級： B090310 學(xué) 生： 陳少雄 學(xué) 號： B09031002