[go: up one dir, main page]

RU2656974C1 - Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems - Google Patents

Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems Download PDF

Info

Publication number
RU2656974C1
RU2656974C1 RU2017123411A RU2017123411A RU2656974C1 RU 2656974 C1 RU2656974 C1 RU 2656974C1 RU 2017123411 A RU2017123411 A RU 2017123411A RU 2017123411 A RU2017123411 A RU 2017123411A RU 2656974 C1 RU2656974 C1 RU 2656974C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microcontroller
digital
devices
input
stand
Prior art date
Application number
RU2017123411A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Витальевич Вострухин
Евгений Данилович Лоскутов
Алексей Николаевич Хабаров
Original Assignee
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ) filed Critical федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет", (ДГТУ)
Priority to RU2017123411A priority Critical patent/RU2656974C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2656974C1 publication Critical patent/RU2656974C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/18—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for electricity or magnetism
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/14—Digital output to display device ; Cooperation and interconnection of the display device with other functional units
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B5/00—Electrically-operated educational appliances
    • G09B5/04—Electrically-operated educational appliances with audible presentation of the material to be studied
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B7/00—Electrically-operated teaching apparatus or devices working with questions and answers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/18—Phase-modulated carrier systems, i.e. using phase-shift keying
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/32—Carrier systems characterised by combinations of two or more of the types covered by groups H04L27/02, H04L27/10, H04L27/18 or H04L27/26
    • H04L27/34—Amplitude- and phase-modulated carrier systems, e.g. quadrature-amplitude modulated carrier systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Educational Administration (AREA)
  • Educational Technology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • Computational Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Abstract

FIELD: radio engineering and communications.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electronics, radio engineering and to mobile communication systems. Microcontroller stand for studying and researching digital modulation algorithms contains a computer, a microcontroller device, an indicating unit, a block of simulating devices, while the computer is connected to a microcontroller device, the digital and analog inputs of which are connected to a block of simulating devices; stand further comprises second and third microcontroller devices, first and second digital-to-analog converters, first, second and third amplifiers, first, second and third antennas, a programmer; while the third antenna is connected to the input of the third amplifier, whose output is connected to the input of an analog-to-digital converter built into the microcontroller of the third microcontroller device, the digital outputs of which are connected to the display unit, the input of the programmer is connected to the USB port, and the output of the programmer is made with the possibility of selecting a connection to any of the microcontroller devices.
EFFECT: broader functional capabilities in the part of the study of algorithms for wireless information systems.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электроники, радиотехники и к системам мобильной связи и может быть использовано для проведения учебных лабораторных работ и научных исследований в указанной области.The invention relates to the field of electronics, radio engineering and to mobile communication systems and can be used for educational laboratory work and scientific research in this area.

Известен учебный стенд для изучения основ цифровой электроники, который позволяет проводить сборку и изучение электронных схем, совершенствовать навыки поиска неисправностей в электротехнических и электронных устройствах. Стенд для изучения основ цифровой электроники содержит блок управления, подключенный к наборному полю, к гнездам которого подключены блок триггеров и блок логических элементов, узел индикации, в состав стенда введены блок диодных разветвителей, подключенный к гнездам наборного поля, дешифратор, преобразующий двоичный код в позиционный, вход которого присоединен к выходу блока триггеров, первый управляемый коммутатор, первый вход которого подключен к выходу дешифратора, а выход - к входу узла индикации, шифратор управления знакосинтезирующим индикатором, вход которого подключен к первому входу первого управляемого коммутатора, второй управляемый коммутатор, первый вход которого подключен к выходу шифратора, а выход - к знакосинтезирующему индикатору, задатчик кодов вариантов заданий, выход которого подключен к одному из входов блока управления коммутаторами, к другому входу которого подключен блок триггеров, выходы блока управления коммутаторами присоединены к управляющим входам обоих коммутаторов, а выходы наборного поля напрямую соединены с узлом индикации и знакосинтезирующим индикатором. [Патент RU № 2214628 (С2), G09B 23/18, опубл. 20.10.2003]. A well-known training stand for studying the basics of digital electronics, which allows the assembly and study of electronic circuits, improve skills in troubleshooting in electrical and electronic devices. The stand for studying the basics of digital electronics contains a control unit connected to a typesetting field, to the sockets of which are connected a block of triggers and a block of logic elements, an indication unit, a block of diode splitters connected to the sockets of a typesetting field, a decoder that converts binary to positional code are included in the stand , the input of which is connected to the output of the trigger block, the first managed switch, the first input of which is connected to the output of the decoder, and the output to the input of the display unit, control encoding synthesizer the indicator, whose input is connected to the first input of the first managed switch, the second managed switch, the first input of which is connected to the encoder output, and the output to the sign-synthesizing indicator, the job option code generator, the output of which is connected to one of the inputs of the switch control unit, to the other the input of which is connected to the trigger block, the outputs of the control unit of the switches are connected to the control inputs of both switches, and the outputs of the typesetting field are directly connected to the display unit and the sign synthesizing indicator. [Patent RU No. 2214628 (C2), G09B 23/18, publ. 10/20/2003].

Возможности этого стенда ограничены изучением электрических схем, не имеющих в своем составе цифровых программируемых систем — микроконтроллеров.The capabilities of this stand are limited to the study of electrical circuits that do not include digital programmable systems - microcontrollers.

Известен стенд для изучения микроконтроллерных систем управления, содержащий плату контроллера, на которой установлен микроконтроллер, постоянное и оперативное запоминающие устройства, преобразователь интерфейса передачи данных, а также группу интерфейсных устройств, состоящую из блока клавиатуры и блока индикации, связанных с определенными выводами микроконтроллера. По сети внешнего информационного обмена осуществляется связь микроконтроллера с компьютером, на котором подготавливается и с которого загружается отлаживаемая программа для микроконтроллера [Лукичев А.Н. Расширение возможностей лабораторного комплекса SDK-1.1 // Научно-технический вестник СПбГИТМО (ТУ). Выпуск 10. Информация и управление в технических системах. - СПб.: СПбГИТМО(ТУ), 2003. С. 86-90.]. A well-known stand for studying microcontroller control systems, containing a controller board on which a microcontroller is installed, read-only memory, a data interface converter, and a group of interface devices consisting of a keyboard unit and an indication unit associated with specific microcontroller outputs. The microcontroller communicates with the computer via the external information exchange network, on which the debugged program for the microcontroller is prepared and from which it is loaded [A. Lukichev Expanding the capabilities of the laboratory complex SDK-1.1 // Scientific and Technical Bulletin of SPbGITMO (TU). Issue 10. Information and management in technical systems. - SPb .: SPbGITMO (TU), 2003. S. 86-90.].

Недостатки известного решения — ограничены функциональные возможности, стенд не позволяет изучать принципы передачи информации по радиоканалу, а поэтому не позволяет изучать и алгоритмы цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и системах мобильной связи.The disadvantages of the known solution are limited functionality, the stand does not allow to study the principles of transmitting information over the air, and therefore does not allow to study the digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению и принятый за прототип является стенд для изучения микроконтроллерных систем управления, содержащий плату контроллера, на которой установлен микроконтроллер, постоянное запоминающее устройство, оперативное запоминающее устройство и преобразователь интерфейса передачи данных, служащий для связи с внешними устройствами, а также группу пользовательских интерфейсных устройств, состоящую из блока клавиатуры и блока индикации, группу периферийных тестовых и имитирующих устройств, состоящую из источника гармонических сигналов с регулируемой амплитудой и частотой, источника импульсных сигналов с регулируемой частотой и скважностью, потенциометра и интегрирующего RC-звена первого порядка с изменяемыми параметрами, а также коммутационное поле, первая группа выводов которого связана с выводами микроконтроллера, вторая группа выводов связана с выводами указанных пользовательских интерфейсных устройств, а третья группа выводов связана с выводами указанных тестовых и имитирующих устройств. [Патент РФ № 2402882, опубл. 27.10.2010 Бюл. № 30, МПК G09B 23/18].The closest in technical essence to the claimed technical solution and adopted for the prototype is a stand for studying microcontroller control systems, containing a controller board on which a microcontroller, read-only memory, random access memory and data interface converter is used, which is used to communicate with external devices, as well as a group of user interface devices consisting of a keyboard unit and an indication unit, a group of peripheral test devices and iterating devices, consisting of a source of harmonic signals with adjustable amplitude and frequency, a source of pulse signals with adjustable frequency and duty cycle, a potentiometer and an integrating first-order RC link with variable parameters, as well as a switching field, the first group of outputs of which is connected to the outputs of the microcontroller, the second the group of conclusions is connected with the conclusions of the specified user interface devices, and the third group of conclusions is connected with the conclusions of the specified test and simulating devices. [RF patent No. 2402882, publ. 10/27/2010 Bull. No. 30, IPC G09B 23/18].

Недостатки известного решения — ограничены функциональные возможности, стенд не позволяет изучать принципы передачи информации по радиоканалу, а поэтому не позволяет изучать и алгоритмы цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и в системах мобильной связи. Известно, что современные системы связи построены на базе программируемых систем, в т.ч. и на микроконтроллерах.The disadvantages of the known solution are limited functionality, the stand does not allow studying the principles of transmitting information over the air, and therefore does not allow studying the digital modulation algorithms used in digital broadcasting and in mobile communication systems. It is known that modern communication systems are built on the basis of programmable systems, including and on microcontrollers.

Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к расширению функциональных возможностей, а именно введению возможности изучения и исследования передачи информации по цифровому радиоканалу с использованием программно реализованных алгоритмов цифровой модуляции, используемых в современных цифровых системах радиосвязи.The technical result that can be achieved using the present invention is to expand the functionality, namely the introduction of the possibility of studying and researching the transmission of information via a digital radio channel using software-implemented digital modulation algorithms used in modern digital radio communication systems.

Технический результат достигается тем, что стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и в системах мобильной связи, содержащий компьютер, первое микроконтроллерное устройство (МКУ), блок индикации, блок имитирующих устройств, при этом компьютер подключен через последовательный цифровой интерфейс к первому микроконтроллерному устройству, к цифровым и аналоговым входам которого подключен блок имитирующих устройств, причем стенд дополнительно содержит второе и третье микроконтроллерные устройства, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый, второй и третий усилители, первую, вторую и третью антенны, программатор, при этом компьютер подключен через последовательные цифровые интерфейсы к второму и третьему микроконтроллерным устройствам, к цифровым выходам первого и второго микроконтроллерных устройств подключены соответственно входы первого и второго цифро-аналоговых преобразователей, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго усилителей, выходы которых подключены соответственно к первой и второй антеннам, третья антенна подключена к входу третьего усилителя, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, встроенного в микроконтроллер третьего микроконтроллерного устройства, цифровые выходы которого подключены к блоку индикации, вход программатора подключен к USB порту компьютера, а выход программатора выполнен с обеспечением возможности выбора подключения к любому из трех МКУ. Первый, второй и третий усилители выполнены на базе операционных усилителей. The technical result is achieved by the fact that the microcontroller stand for studying and researching digital modulation algorithms used in digital broadcasting and in mobile communication systems, comprising a computer, a first microcontroller device (MKU), an indication unit, a block of simulating devices, while the computer is connected via a serial digital an interface to the first microcontroller device, to the digital and analog inputs of which a block of simulating devices is connected, and the stand further comprises the second and third microcontroller devices, the first and second digital-to-analog converters, the first, second and third amplifiers, the first, second and third antennas, the programmer, while the computer is connected via serial digital interfaces to the second and third microcontroller devices, to the digital outputs of the first and second microcontroller devices connected respectively the inputs of the first and second digital-to-analog converters, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second amplifiers, respectively, you whose odes are connected respectively to the first and second antennas, the third antenna is connected to the input of the third amplifier, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter built into the microcontroller of the third microcontroller device, the digital outputs of which are connected to the display unit, the input of the programmer is connected to the USB port of the computer , and the programmer output is made with the possibility of choosing the connection to any of the three MCUs. The first, second and third amplifiers are based on operational amplifiers.

На чертеже представлена структурная схема стенда микроконтроллерного для изучения и исследования алгоритмов цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и в системах мобильной связи.The drawing shows a structural diagram of a microcontroller stand for studying and researching digital modulation algorithms used in digital broadcasting and in mobile communication systems.

Стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и в системах мобильной связи, содержит : компьютер 1, первое микроконтроллерное устройство (МКУ) 2, второе МКУ 3, третье МКУ 4, первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 5, второй ЦАП 6, первый усилитель 7, второй усилитель 8, третий усилитель 9, первую антенну 10, вторую антенну 11, третью антенну 12, программатор 13, блок индикации 14, блок имитирующих устройств (ИУ) 15, состоящий из источника гармонических сигналов с регулируемой амплитудой и частотой, потенциометра, RC-звена с изменяемыми параметрами и клавиатуры. Первое МКУ 2, второе МКУ 3 и третье МКУ 4 выполнены на базе микроконтроллерной платформы Arduino. Первый усилитель 7, второй усилитель 8 и третий усилитель 9 выполнены на базе операционных усилителей.The microcontroller stand for studying and researching digital modulation algorithms used in digital broadcasting and in mobile communication systems contains: computer 1, the first microcontroller device (MKU) 2, the second MKU 3, the third MKU 4, the first digital-to-analog converter (DAC) 5, the second DAC 6, first amplifier 7, second amplifier 8, third amplifier 9, first antenna 10, second antenna 11, third antenna 12, programmer 13, display unit 14, block of simulating devices (DUT) 15, consisting of a source of harmonic signals with adjustable amplitude and frequency, potentiometer, RC-link with variable parameters and keyboard. The first MKU 2, the second MKU 3 and the third MKU 4 are based on the Arduino microcontroller platform. The first amplifier 7, the second amplifier 8 and the third amplifier 9 are based on operational amplifiers.

Компьютер 1 подключен через цифровые последовательные интерфейсы к первому МКУ 2, второму МКУ 3 и третьему МКУ 4. К цифровым и аналоговым входам первого МКУ 2 подключен блок ИУ 15, к цифровым выходам первого МКУ 2 и второго МКУ 3 подключены соответственно входы первого ЦАП 5 и второго ЦАП 6, выходы которых подключены к входам соответственно первого усилителя 7 и второго усилителя 8, выходы которых подключены соответственно к первой антенне 10 и второй антенне 11, третья антенна 12 подключена к входу третьего усилителя 9, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, встроенного в микроконтроллер третьего МКУ 4, цифровые выходы которого подключены к блоку индикации 14, вход программатора 13 подключен к USB порту компьютера 1, а выход программатора 1 выполнен с обеспечением возможности выбора подключения к любому из трех МКУ.Computer 1 is connected via digital serial interfaces to the first MKU 2, the second MKU 3 and the third MKU 4. The IU 15 unit is connected to the digital and analog inputs of the first MKU 2, the inputs of the first DAC 5 and 5 are connected to the digital outputs of the first MKU 2 and the second MKU 3 the second DAC 6, the outputs of which are connected to the inputs of the first amplifier 7 and the second amplifier 8, the outputs of which are connected respectively to the first antenna 10 and the second antenna 11, the third antenna 12 is connected to the input of the third amplifier 9, the output of which is connected to the input from analog-to-digital converter built into microcontroller third ISU 4, the digital outputs of which are connected to the display unit 14, the programming input 13 is connected to USB port of the computer 1, and the output of programmer 1 is configured to select to connect to any of three ISU.

Стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и в системах мобильной связи, работает следующим образом.Microcontroller stand for the study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and in mobile communication systems, operates as follows.

Пользователь разрабатывает программу с использованием компьютера 1 на модифицированном языке Cи среде, например, IDE ARDUINO и загружает ее в программную память микроконтроллера первого МКУ 2. Программа реализует, например, алгоритм двухуровневой амплитудной модуляции (манипуляции) цифровым сигналом, получаемым от встроенного в микроконтроллер АЦП, на вход которого поступает аналоговый сигнал от блока ИУ 15. Микроконтроллер МКУ 2 формирует в соответствии с алгоритмом несущий сигнал, который модулируется входным цифровым сигналом, поступающим от АЦП МКУ 2. Этот модулированный цифровой сигнал подается на вход первого ЦАП 5, с выхода которого аналоговый сигнал подается на вход первого усилителя 7, с выхода которого сигнал поступает на вход первой антенны 10, преобразуется в электромагнитное колебание, которое принимается третьей антенной 12 и преобразуется в аналоговый сигнал, который подается на вход третьего усилителя 9, с выхода которого сигнал поступает на вход АЦП, встроенного в микроконтроллер третьего МКУ 4. Микроконтроллер третьего МКУ 4 обрабатывает принятый цифровой сигнал от АЦП в соответствии с алгоритмом двухуровневой демодуляции, выделяет полезную информацию и выводит ее на цифровой индикатор 14, эта информация может быть выведена и через цифровой последовательный интерфейс на монитор компьютера 1.The user develops a program using computer 1 in a modified C language and environment, for example, IDE ARDUINO and loads it into the program memory of the microcontroller of the first MKU 2. The program implements, for example, a two-level amplitude modulation (manipulation) algorithm for a digital signal received from the ADC built into the microcontroller, the input of which receives an analog signal from the IU 15. The microcontroller MKU 2 generates, in accordance with the algorithm, a carrier signal, which is modulated by an input digital signal from the ADC MKU 2. This modulated digital signal is fed to the input of the first DAC 5, from the output of which an analog signal is fed to the input of the first amplifier 7, the output of which the signal is fed to the input of the first antenna 10, is converted into electromagnetic oscillation, which is received by the third antenna 12 and is converted into an analog signal, which is fed to the input of the third amplifier 9, from the output of which the signal is fed to the input of the ADC built into the microcontroller of the third MKU 4. The microcontroller of the third MKU 4 processes the received digital signal ADC in accordance with the two-level demodulation algorithm identifies useful information and displays it on a digital display 14, the information can be displayed and a digital serial interface on the computer monitor 1.

Второе МКУ 3 формирует цифровой шум, который подается на вход второго ЦАП 6, с выхода которого аналоговый сигнал подается на вход второго усилителя 8, с выхода которого поступает на вход второй антенны 11. Электромагнитное колебание, формируемое второй антенной 11, накладывается в форме помехи на электромагнитное колебание, формируемое первой антенной 10, и принимается третьей антенной 12. Таким образом, второе МКУ 3 позволяет исследовать влияние помех с заданными параметрами на радиоканал передачи информации.The second MKU 3 generates digital noise, which is fed to the input of the second DAC 6, from the output of which an analog signal is fed to the input of the second amplifier 8, the output of which is fed to the input of the second antenna 11. The electromagnetic wave generated by the second antenna 11 is superimposed in the form of interference on the electromagnetic oscillation generated by the first antenna 10, and is received by the third antenna 12. Thus, the second MCU 3 allows you to explore the effect of interference with given parameters on the radio channel for transmitting information.

На монитор компьютера 1 может быть выведена информация от любого из трех МКУ. Эта информация может быть представлена десятичными цифрами, эквивалентными двоичным кодам, отражающим значения передаваемых по радиоканалу первым МКУ 2 и принимаемых третьим МКУ 4 двоичных кодов, а также двоичных кодов, характеризующих уровень цифрового шума, формируемого вторым МКУ 3. Information from any of the three MCUs can be displayed on computer monitor 1. This information can be represented in decimal digits equivalent to binary codes, reflecting the values of the binary codes transmitted by the first MCU 2 and received by the third MCU 4, as well as binary codes characterizing the level of digital noise generated by the second MCU 3.

Функциональные возможности стенда расширены благодаря также введению программатора 13, который позволяет записывать в программную память микроконтроллеров программы, разработанные с использованием профессиональной среды IDE AVR Studio, которая позволяет разрабатывать программное обеспечение на классических языках Ассемблера или Си. В качестве программатора 13 может быть использован программатор фирмы Atmel, например AVRISPmkII. В аппаратной платформе Arduino предусмотрена возможность программирования встроенного микроконтроллера семейства AVR с использованием программатора AVRISPmkII.The functionality of the stand was expanded thanks to the introduction of programmer 13, which allows you to write to the microcontroller program memory programs developed using the IDE AVR Studio professional environment, which allows you to develop software in the classic Assembler or C languages. As the programmer 13, an Atmel programmer, for example AVRISPmkII, can be used. The Arduino hardware platform provides the ability to program the integrated microcontroller of the AVR family using the AVRISPmkII programmer.

Предлагаемое техническое решение способно передавать информацию по радиоканалу с использованием алгоритмов цифровой модуляции, применяемой в телерадиовещании и в системах мобильной связи, что расширяет его функциональные возможности, а следовательно, и область его использования, в т.ч. и для изучения беспроводных микроконтроллерных систем управления. The proposed technical solution is capable of transmitting information over the air using digital modulation algorithms used in broadcasting and in mobile communication systems, which expands its functionality and, consequently, the scope of its use, including and to study wireless microcontroller control systems.

Claims (2)

1. Стенд микроконтроллерный для изучения и исследования алгоритмов цифровой модуляции, используемой в цифровом телерадиовещании и в системах мобильной связи, содержащий компьютер, первое микроконтроллерное устройство, блок индикации, блок имитирующих устройств, при этом компьютер подключен через последовательный цифровой интерфейс к первому микроконтроллерному устройству, к цифровым и аналоговым входам которого подключен блок имитирующих устройств, отличающийся тем, что стенд дополнительно содержит второе и третье микроконтроллерные устройства, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, первый, второй и третий усилители, первую, вторую и третью антенны, программатор, при этом компьютер подключен через последовательные цифровые интерфейсы ко второму и третьему микроконтроллерным устройствам, к цифровым выходам первого и второго микроконтроллерных устройств подключены соответственно входы первого и второго цифроаналоговых преобразователей, выходы которых подключены к входам соответственно первого и второго усилителей, выходы которых подключены соответственно к первой и второй антеннам, третья антенна подключена к входу третьего усилителя, выход которого подключен к входу аналого-цифрового преобразователя, встроенного в микроконтроллер третьего микроконтроллерного устройства, цифровые выходы которого подключены к блоку индикации, вход программатора подключен к USB порту компьютера, а выход программатора выполнен с обеспечением возможности выбора подключения к любому из трех микроконтроллерных устройств. 1. Microcontroller stand for studying and researching digital modulation algorithms used in digital broadcasting and in mobile communication systems, comprising a computer, a first microcontroller device, an indication unit, a unit of simulating devices, while the computer is connected via a serial digital interface to the first microcontroller device, to the digital and analog inputs of which are connected to a block of simulating devices, characterized in that the stand additionally contains a second and third microcontroller devices, the first and second digital-to-analog converters, the first, second and third amplifiers, the first, second and third antennas, the programmer, while the computer is connected via serial digital interfaces to the second and third microcontroller devices, the digital outputs of the first and second microcontroller devices are connected respectively the inputs of the first and second digital-to-analog converters, the outputs of which are connected to the inputs of the first and second amplifiers, respectively, the outputs of which are connected respectively To the first and second antennas, the third antenna is connected to the input of the third amplifier, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter built into the microcontroller of the third microcontroller device, the digital outputs of which are connected to the display unit, the input of the programmer is connected to the USB port of the computer, and the output The programmer is made with the possibility of choosing the connection to any of the three microcontroller devices.
2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что первый, второй и третий усилители выполнены на базе операционных усилителей.
2. The stand according to claim 1, characterized in that the first, second and third amplifiers are based on operational amplifiers.
RU2017123411A 2017-07-04 2017-07-04 Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems RU2656974C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123411A RU2656974C1 (en) 2017-07-04 2017-07-04 Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017123411A RU2656974C1 (en) 2017-07-04 2017-07-04 Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2656974C1 true RU2656974C1 (en) 2018-06-07

Family

ID=62560418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017123411A RU2656974C1 (en) 2017-07-04 2017-07-04 Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2656974C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109083670A (en) * 2018-11-05 2018-12-25 郑州煤机液压电控有限公司 Remote manipulator for Mechanized hydraulic support
RU2765610C1 (en) * 2021-08-02 2022-02-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» Microcontroller stand for studying, researching, and debugging algorithms of integrated control systems and digital signal processing
RU2784824C1 (en) * 2022-02-15 2022-11-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0534274A2 (en) * 1991-09-27 1993-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Teaching system for electronics and electrical engineering
RU2214628C2 (en) * 2001-09-05 2003-10-20 Государственное унитарное научное конструкторско-технологическое предприятие "Парсек" при ТолПИ Facility for teaching digital electronics fundamentals
US6729885B2 (en) * 1996-09-25 2004-05-04 Sylvan Learning Systems, Inc. Learning system and method for engaging in concurrent interactive and non-interactive learning sessions
RU53055U1 (en) * 2005-11-14 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российское научно-производственное объединение "Росучприбор" ELECTRONIC LABORATORY EQUIPMENT KIT
RU2402822C2 (en) * 2008-04-21 2010-10-27 Алексей Евгеньевич Васильев Stand for studying microcontroller control systems
RU126865U1 (en) * 2012-10-02 2013-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" TRAINING AND LABORATORY STAND FOR PRACTICAL STUDY OF MICROCONTROLLERS

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0534274A2 (en) * 1991-09-27 1993-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Teaching system for electronics and electrical engineering
US6729885B2 (en) * 1996-09-25 2004-05-04 Sylvan Learning Systems, Inc. Learning system and method for engaging in concurrent interactive and non-interactive learning sessions
RU2214628C2 (en) * 2001-09-05 2003-10-20 Государственное унитарное научное конструкторско-технологическое предприятие "Парсек" при ТолПИ Facility for teaching digital electronics fundamentals
RU53055U1 (en) * 2005-11-14 2006-04-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российское научно-производственное объединение "Росучприбор" ELECTRONIC LABORATORY EQUIPMENT KIT
RU2402822C2 (en) * 2008-04-21 2010-10-27 Алексей Евгеньевич Васильев Stand for studying microcontroller control systems
RU126865U1 (en) * 2012-10-02 2013-04-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" TRAINING AND LABORATORY STAND FOR PRACTICAL STUDY OF MICROCONTROLLERS

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛУКИЧЕВ А.Н., Расширение возможностей лабораторного комплекса SDK-1.1. В: Научно-технический весник СПБГИТМО(ТУ), ВЫП. 10, Информация и управление в технических системах, Санкт-Петербург, СПБГИТМО, 2003, с. 86-90. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109083670A (en) * 2018-11-05 2018-12-25 郑州煤机液压电控有限公司 Remote manipulator for Mechanized hydraulic support
RU2765610C1 (en) * 2021-08-02 2022-02-01 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ставропольский государственный аграрный университет» Microcontroller stand for studying, researching, and debugging algorithms of integrated control systems and digital signal processing
RU2784824C1 (en) * 2022-02-15 2022-11-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ставропольский государственный аграрный университет" Microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Maier et al. Comparative analysis and practical implementation of the ESP32 microcontroller module for the internet of things
RU2656974C1 (en) Microcontroller stand for study and research of digital modulation algorithms used in digital broadcasting and mobile communication systems
Uengtrakul et al. A cost efficient software defined radio receiver for demonstrating concepts in communication and signal processing using Python and RTL-SDR
CN102468868B (en) DDS signal generator and frequency-hopping method
CN208270756U (en) Airborne fire control radar echo signal simulation system
Reis et al. Software defined radio on digital communications: A new teaching tool
CN103294543A (en) Data mixed processing module based on high-speed bus and software radio platform
Chizh et al. Development of embedded and user-side software for interactive setup of a frequency-modulated continuous wave ground penetrating radar dedicated to educational purposes
RU2787304C1 (en) Microcontroller stand for studying and researching algorithms for data transmission from wireless sensors
RU2765610C1 (en) Microcontroller stand for studying, researching, and debugging algorithms of integrated control systems and digital signal processing
Bhavanishankar et al. Design and development of low-cost portable function generator
Nair et al. Portable Wireless Multipurpose Signal Viewer, Analyzer and Generator Using ATMEGA328P MCU and Android
Snyder et al. OSSIE: An open source software defined radio platform for education and research
Sharp et al. Comparative analysis and practical implementation of the ESP32 microcontroller module for the Internet of Things
Vasilevski et al. Efficient and refined modeling of wireless sensor network nodes using SystemC-AMS
RU2784824C1 (en) Microcontroller stand for studying and researching the operation algorithms of smart electricity meters
Gubsky et al. Virtual Laboratory Work for Studying the Spectrum of Radio Signals
Rathod et al. High Precision Digital Architecture Design for Baseband Signal Generation
JP2891040B2 (en) Arbitrary waveform generator
Roch et al. Virtlab-ui: An open, platform independent, software and firmware solution for remote and take-home labs
RU120300U1 (en) COMPLEX OF SEMI-NATURAL MODELING OF RADIO COMMUNICATION SYSTEMS IN CHANNELS WITH FREQUENCY-SPATIAL-TEMPORAL SCATTERING
Fredriks Ultrasonic Listener: Microcontroller Based Frequency Shifter
Lyubomirov et al. Online teaching of mobile communication systems during the covid-19 pandemic using matlab/octave
KR200288771Y1 (en) Keyboard with expandable function keys
Hasnain et al. A unified approach in Audio Signal Processing using the TMS320C6713 and Simulink Blocksets