تحقیق درباره بررسی سیستمهای مخابراتی دیجیتال و آنالوگ

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 38 صفحه

مقدمه :

از زمان های قدیم بشر برای بیان افکار و احتیاجاتش به دیگران روشهای مختلفی را ابداع نموده است. در دوران اولیه که بشر در قبایل کوچک و در مناطق پراکنده جغرافیایی زندگی میکرد ،ارتباط در میان قبیله از طریق صحبت و ایماء و اشاره بر قرار میشد.با گسترش قبایل و پیشرفت تمدن ها در مناطق بزرگ جغرافیایی ضرورت ارتباط راه دور روز افزون میگردید.تلاشهای اولیه در مورد ارتباط راه دور شامل پیشرفت سیگنال های ورودی و اشعه نورانی و مبادله نامه به طرق مختلف میشد.با آغاز انقلاب صنعتی ضرورت استفاده از روشهای ارتباط راه دور سریع و دقیق محرز گردید .سیستم های ارتباطی با استفاده از سیگنال های الکتریکی برای انتقال اطلاعات از نقطه ای به نقطه دیگر توسط یک جفت سیم به عنوان راه حل اولیه برای تامین ارتباط راه دور سریع و دقیق به کار برده شد.حوزه مهندسی ارتباط الکتریکی توجه وسیعی را در جنگ جهانی دوم و بعد از آن به خود معطوف نمود. پیشرفت های مهم در این زمینه شامل رادار و مایکروویو و ترانزیستور و مدار های مجتمع یک پارچه و ارتباط ماهواره ای و لیزر میباشد.امروزه سیستم های مخابراتی الکتریکی برای انتقال صوت و تصویر و متن و انواع دیگر اطلاعات در تمام دنیا گسترش یافته اند. در فعالیت های دوران بعد از جنگ همچنین پیشرفت وسیعی در صنایع اتوماتیک و کامپیوتر اتفاق افتاد. این پیشرفت ارتباط کامپیوتر ها و سایر ماشین ها را نه تنها با انسان بلکه با سایر ماشین ها ایجاد نمود.در بسیاری از حالات اطلاعاتی که می بایستی بین انسانها و ماشین ها و یا بین ماشینها مبادله گردد در مقایسه اطلاعات انالوگی که در ارتباط بین انسانها مطرح است به صورت دیجیتال یا عددی میباشد. 

مدل یک سیستم مخابراتی الکتریکی  

هدف اصلی این سیستم انتقال اطلاعات از یک نقطه در فضا و زمان به نام منبع  به یک نقطه دیگر به نام مقصد مصرف کننده میباشد.بنا بر این یک مبدل ورودی برای تبدیل پیام به یک سیگنال الکتریکی متغیر با زمان به نام سیگنال پیام لازم است  در مقصد یک مبدل دیگر شکل موج الکتریکی را به پیام مناسب تبدیل میکند.                                                                                                منبع اطلاعات و مقصد معمولا در فضا از یکدیگر جدا هستند. کانال ارتباط الکتریکی بین منبع اطلاعات و مصرف کننده را تامین میکند. کانال میتواند شکل های مختلفی از قبیل یک خط رادیویی مایکروویو در فضای آزاد یک جفت سیم و یا یک فیبر نوری باشد. صرف نظر از نوع کانال سیگنال انتقالی به طرق مختلف در کانال خراب میشود. خرابی ناشی از امواج  سیگنال به دلیل پاسخ ناقص کانال  و وجود سیگنالهای ناخواسته (نویز) و تداخل  میباشد. نویز و اعوجاج سیگنال دو مسآله عمده در ارتباطات الکتریکی میباشند. در یک سیستم مخابراتی فرستنده و گیرنده  برای اجتناب از اعوجاج سیگنال و حداقل کردن اثرات نویز در گیرنده به دقت طراحی میشوند تا تولید مجدد مشابه پیام سنج امکان پذیر باشد. فرستنده سیگنال پیام ورودی را با کانال تزویج می نماید. اگر چه بعضی مواقع تزویج مستقیم مبدل ورودی با کانال امکانپذیر است. اغلب پردازش و تغییر سیگنال ورودی برای انتقال موثر بر روی کانال  لازم است. عملیات پردازشی که توسط فرستنده انجام میپذیرد شامل تقویت و  فیلتر کردن و مدولاسیون میباشد. مهم ترین اینها مدولاسیون است که برای تطبیق خواص سیگنال ارسالی به کانال با استفاده از یک موج حامل طراحی میشود. مدولاسیون تغییر سیستماتیک یک مولفه از شکل موج حامل مانند فاز یا فرکانس به صورت تابعی از سیگنال پیام است. علیرغم کثرت شیوه های مدولاسیون میتوان مدولاسیون را به دو نوع اساسی زیر تقسیم کرد:مدولاسیون با حامل موج پیوسته و مدولاسیون پالس.                                                                                                          در مدولاسیون با موج پیوسته شکل موج حامل پیوسته بوده و یک پارامتر شکل موج متناسب با سیگنال پیام تغییر میکند. در مدولاسیون پالس شکل موج حاصل یک شکل موج پالسی مربعی بوده و پارامتری از شکل موج پالس متناسب با سیگنال پیام تغییر میکند. در هر دو حالت مولفه حامل میتواند به صورت پیوسته یا گسسته تغییر کند. مدولاسیون پالس گسسته یک پردازش گسسته است و برای پیامهایی که در ماهیت گسسته هستند مانند خروجی یک ماشین تحریر از راه دور مناسبترین روش میباشد. اما به کمک نمونه برداری و کوانتیزه کردن سیگنال پیام با تغییرات پیوسته را نیز میتوان با استفاده از شیوه های مدولاسیون دیجیتال ارسال نمود.                 

پروژه ساخت دیمر دیجیتال و آنالوگ (با استفاده از میکروکنترلر AVR، بهمراه برنامه نویسی های لازم)

پروژه ساخت  کاملا ویرایش شده بر اساس قواعد نگارش دانشگاهی بهمراه فهرست متن و اشکال، دارای برنامه نویسی لازم جهت اجرای پروژه در یک فصل مجزا، شامل 42 صفحه متن مفید بهمراه 15 صفحه ابتدای در قالب Word (قابل ویرایش)

چکیده

امروزه ابزارهای الکترونیک و به خصوص آنچه که با نام دستگاه‌های دیجیتال پیرامون ما را فراگرفته است، جزو لاینفک زندگی انسان امروز شده است. هدف ما از ارایه پروژه سیستم هوشمند روشنایی؛ روشن و یا خاموش کردن همه یا تعدادی از چراغها را تنها با یک دکه از ریموت کنترل و همچنین تنظیم نور محیط است. شما می‌توانید در حالی که روی مبل به راحتی نشسته و با نور مطلوبتان تلویزیون تماشا می‌کنید. با فشردن فقط یک دکمه از ریموت با پایان‌ برنامه مورد علاقه‌تان نور تمام چراغها را به شکلی جذاب و دلپذیر برای مطالعه روزنامه تنظیم کنید. تصور کنید با چیده شدن میز غذا خوری همزمان با حرکت شما و میهمانان عزیزانتان به سمت آن، چراغها به آرامی کم نور و یا خاموش می‌گردند و چراغهای متمرکز بر میز غذاخوری با زیبایی چشمگیری به اندازه‌ای که شما خواسته‌اید پرنور می‌گردند. در هنگام خواب و یا خروج از منزل، شما می‌توانید فقط با یک کلید تمام چراغها را خاموش و یا به دلخواه در فضاهایی نور ملایم و مناسبی را در نظر بگیرید.

ویژگی‌های و مزایای سیستم هوشمند روشنایی طراحی شده:

-‌ کنترل نور روشنایی‌ها با سناریو برای حالتهای مختلف زندگی

- نصب و راه‌اندازی آسان

- استفاده همزمان از ریموت کنترل و کلید‌های سنتی

- ارزش افزوده ساختمان

- بالابردن کیفیت زیبایی و آسایش

- کاهش هزینه‌های جاری با کاهش موثر مصرف برق

در پروزه کنترل روشنایی با استفاده از ریموت ابتدا توضیحاتی درباره کنترل هوشمند سیستم روشنایی و تکنولوژی آن خواهیم داد. در بخش بعدی سخت‌افزار مدار و نحوه عملکرد مدار و همچنین توضیحات هر کدام از قطعات مورد استفاده در سیستم از جمله میکروکنترلر AVR را جهت آشنایی بهتر با ریزپردازنده، تریاک و اپتوکوپلر و فرستنده و گیرنده و ... خواهیم داشت. یک بخش را به توضیح کدنویسی در محیط Code vision اختصاص دادیم تا خواننده به راحتی متوجه عملکرد سیستم شود و همچنین کد اصلی برنامه در بخش نرم‌افزار مدار آورده‌ایم.

فهرست

فصل اول. 1

-1.1کنترل هوشمند سیستم روشنایی منزل. 2

.2-1کنترل روشنایی منزل با ریموت و سنسور حرکتی.. 3

.3-1 کنترل نورپردازی روشنایی: 4

.4-1سیستم روشنایی کنترل از راه دور نوری شبکه‌ای: 5

.1-4-1 سیستم هوشمند روشنایی با استفاده از شبکه سیمی.. 6

.2-4-1 سیستم هوشمند روشنایی با استفاده از شبکه بی‌سیم: 6

.3-4-1 سیستم هوشمند روشنایی کنترل از راه دور نوری.. 6

.4-4-1ویژگی‌ها و مزایای سیستم: 7

.5-4-1قابلیت‌های عمومی دستگاه: 7

.6-4-1قابلیت‌های اختصاصی دستگاه بنا به درخواست مشتری: 7

فصل دوم. 9

سخت افزار سیستم هوشمند روشنایی.. 9

.1-2 میکرو کنترلر AVR مدل ATMega32. 10

.1-1-2 مختصری راجع به AVR. 10

.2-1-2میکروکنترلرهای AVR به سه دسته اصلی تقسیم می‌شوند: 11

ATMega8 .3-1-2. 11

.4-1-2 پایه‌های میکروکنترلر ATMega8: 13

.2-2فرستنده و گیرنده 4 کاناله. 13

.3-2مدار گیرنده: 17

.4-2مدارفرستنده: 18

.5-2اپتوکوپلر. 19

.1-5-2اپتوکوپلر نوری چیست؟ 20

.6-2دیاک.. 22

.7-2تریاک.. 24

.8-2 شماتیک سخت‌افزاری مدار سیستم هوشمند روشنایی.. 25

.9-2نحوه عملکرد مدار سیستم هوشمند روشنایی.. 26

فصل سوم نرم‌افزار سیستم هوشمند روشنایی.. 28

3-1. نرم‌افزار Code Vision. 29

.2-3تشریح برنامه. 29

فصل چهارم نتیجه گیری.. 35

.2-4استاندارد X10. 37

Device Module. 3-4 ها: 37

.4-4کنترل‌کننده‌ها: 38

.5-4نقاط ضعف و محدودیت‌ها: 39

منابع   42