Влияние помех на работу электронных устройств. Испытания электронных устройств на помехоустойчивость. Классификация и функциональные возможности микроконтроллеров

В беспроводных интерфейсах, использующих инфракрасное излучение, применяется светодиод в передатчике и фотодиод в приёмнике. Достоинства такого вида связи: простота реализации, недостаток - влияние препятствий на передачу. Скорость передачи данных может достигать 16М бит/с. Дальность передачи - до 20 м.

Беспроводные интерфейсы, использующие радиосвязь, могут функционировать на основе радиорелейной, сотовой или спутниковой связи.

Обязательными аппаратными средствами при радиосвязи являются передающие и приёмные антенны, а также радиомодемы - устройства, осуществляющие модуляцию и демодуляцию сигналов. Передаваемый сигнал модулирует, то есть изменяет параметры высокочастотного сигнала, который называют несущим. Чаще всего используют частотную или фазовую модуляции. Принцип частотной модуляции при цифровой связи (путём передачи логических нулей и единиц) можно записать в виде формулы:

U (t) = U_m • sin (2 -7Г-(/н ± Л/ )■ t),                                                                                (10.1)

где: /_н - частота несущего сигнала; Л/ - изменение частоты при передаче логических нулей и единиц, при этом Л/ « /_н.

В зависимости от значения /_н различают различные диапазоны радиосвязи. Эти диапазоны приведены в табл. 10.1

Таблица 10.1

______________________ Диапазоны радиосвязи_________________________

Диапазон УКВ используется в радиорелейной связи. Сигналы этого и более высоких диапазонов надёжно распространяются в зоне

прямой видимости. Поэтом из-за естественного уклона земной поверхности и изменяющегося рельефа местности для увеличения дальности передачи используют ретрансляторы - приёмо-передающие антенны, установленные на мачтах требуемой высоты (рис. 10.1). Радиорелейная связь используется для организации элементов телемеханики в электрических сетях. Скорость передачи данных может достигать 1М бит/с. Дальность передачи - до 1000 км.

Диапазон ВЧ применяется в сотовой связи, являющейся усовершенствованной радиорелейной связью. При этом виде связи устанавливается разветвлённая сеть из ретрансляторов (рис. 10.2), образующих на ровном рельефе правильные шестиугольники, напоминающие пчелиные соты.

В сотовой связи используются два основных стандарта GSM (Global System for Mobile communications - глобальная система мобильной связи) и CDMA (Code Division Multiple Access - множественный доступ с кодовым разделением каналов). В стандарте GSM данные от разных абонентов передаются пакетами с разделением этих пакетов во времени. В стандарте CDMA пакеты данных от разных абонентов передаются одновременно, но кодированы они по-разному.

Скорость передачи данных в сотовой связи может достигать 3М бит/с.

Диапазон СВЧ используется для спутниковой связи, позволяющей передавать данные практически в любую точку планеты с помощью орбитальных спутников связи (рис. 10.3).

Рис. 10.3 Спутник связи

Приёмо-передающие антенны для спутниковой связи выполняют на основе параболических электромагнитных зеркал (рис. 10.4).

Электромагнитное зеркало

Рис. 10.4 Спутниковая антенна

Скорость передачи данных в спутниковой связи может достигать 1М бит/с.

В системах контроля и учёта электроэнергии крайне важной является задача передачи измеренных величин на некоторое расстояние. Один из способов - использование интерфейса связи типа «токовая петля», или ИРПС - интерфейс радиальный последовательный. Устройства, реализующие ИРПС, представляют собой измерительные преобразователи или измерительные приборы с унифицированным токовым выходом, то есть выходом таких устройств является источник постоянного тока с номинальным значением 5мА или 20 мА, и этот выход называют телеметрическим. Схема соединения устройств посредством ИРПС приведена на рис. 11.1.

Рис. 11.1

Линия связи представляет собой витую пару, что сделано для обеспечения помехозащищённости. На стороне принимающего прибора подключается нагрузочное сопротивление требуемого номинального значения.

Интерфейс ИРПС может быть аналоговым и цифровым. Пример применения аналогового интерфейса приведен на рис. 11.1. Ток, передаваемый по линии, пропорционален измеряемой величине. В случае цифрового ИРПС, по линии передаются импульсы, частота следования которых пропорциональна измеряемой величине. В основном такой метод используют в счётчиках электроэнергии для их объединения в систему АСКУЭ.

RS232 - это дуплексный асинхронный последовательный интерфейс связи, предназначенный для обмена данными микропроцессорных устройств с компьютером через COM - порт. Максимальная скорость обмена данными составляет 125000