System przesyłania informacji przy użyciu transmisji szeregowej

Dynamiczny rozwój elektroniki determinuje powstawanie coraz bardziej skomplikowanych i zaawansowanych urządzeń elektronicznych. Urządzenia te bardzo często wymagają wymiany informacji pomiędzy sobą. Sposób tej wymiany określają pewne standardy, z których każdy jest pewnym kompromisem pomiędzy szybkością przesyłanych informacji a odległością na jaką ta informacja jest przesyłana. Pomimo, iż wymieniane dane maja postać cyfrową to linia przez którą są one transmitowane musi być rozpatrywana jako element analogowy.
W pracy omówiono powszechnie stosowane standardy transmisji szeregowej oraz problemy z jakimi można się spotkać przy przesyłaniu informacji z wykorzystaniem tych standardów. Na podstawie analizy kilku standardów, wybrano jeden z nich i na jego bazie zaprojektowano system przesyłania informacji. System składa się z modułu nadajnika oraz odbiornika, pomiędzy którymi przesyłane są informacje. Założono maksymalną odległość między modułami wynoszącą 1200m. Jako medium transmisyjne wykorzystano linie różnicową Do wprowadzania informacji użyto standardową klawiaturę AT, a do jej prezentacji po przesłaniu, cztery matryce LED. Układy tworzące system zbudowano na bazie nowoczesnego 8-bitowego mikrokontrolera ATmega 128. Linia transmisyjna została odseparowana galwanicznie od każdego z układów przy pomocy nowoczesnego układu sprzęgającego. Do separacji zasilania użyto miniaturowych przetwornic DC/DC o wysokiej sprawności. Układy wykonano, w przeważającej części, techniką montażu powierzchniowego co spowodowało minimalizację gabarytów systemu.
Stosunkowo niewielkim kosztem udało się zaprojektować system przesyłania informacji za pośrednictwem transmisji szeregowej o bardzo dobrych parametrach. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych układów oraz linii różnicowej jako medium transmisyjnego zapewniono transmisję z dosyć dużą prędkością, wynoszącą 115200bps na maksymalną odległość 1200m. System ten może zostać wykorzystany do przesyłania informacji na duże odległości w warunkach przemysłowych, gdzie panuje duży poziom zakłóceń elektromagnetycznych.
Zgodnie z założeniami, zaprojektowano system przesyłania informacji na dużą odległość, przy zapewnieniu maksymalnej odporności na zakłócenia, wynikającej z samego standardu.
System nie posiada zaimplementowanych, w oprogramowaniu, kodów korekcyjnych jednak zastosowanie mikrokontrolerów z pamięcią o pojemności 128kB umożliwia rozbudowę programów sterujących.
W pracy zaprezentowano projekt systemu opartego na nowoczesnych, specjalistycznych układach. Zastosowano zintegrowany sterownik matrycowego wyświetlacza LED. Do separacji galwanicznej wykorzystano bardzo nowoczesny układ sprzęgający, wykonany w oparciu o transformatory z rdzeniem powietrznym zintegrowane ze strukturą układu scalonego. Zaprojektowany system może znaleźć zastosowanie wszędzie tam, gdzie występuje potrzeba transmisji danych z dużą szybkością na znaczne odległości w warunkach silnej emisji zakłóceń elektromagnetycznych, np. przemysł, energetyka itp.