SISTEMA DOMOTICO USANDO MODULADOR FSK PARA EL LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES EN LA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA________________________________________________________________________________UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANOESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

TELECOMUNICACIONES DIGITALES

SISTEMA DOMOTICO USANDO UN MODULADOR FSK PARA EL LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES EN LA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA

TTACCA HUALLA EDWARD MIJAEL 121124TORRES LUNA KENNY BRIAN 121066MAMANI MAMANI ITALO JAMES 121981Docente:Ing. Ferdinand Pineda AnccoPuno, julio del 2015

1. TITULOSISTEMA DOMOTICO USANDO UN MODULADOR FSK PARA EL LABORATORIO DE TELECOMUNICACIONES EN LA ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRONICA

2. RESUMEN

El presente proyecto consiste en la implementacin de un circuito modulador FSK, es una modulacin digital con bastante inmunidad ante el ruido utilizando para su implementacin el circuito integrado generador de funciones XR-2206, el cual es adecuado para aplicaciones de potencia baja pero no es circuito prctico cuando se requiere potencias de salida altas.Seguidamente se dmodular utilizando el circuito integrado XR-2211, este demodulador es similar a un modulador de FM, conforme cambia la entrada entre las frecuencias de marca y espacio, el voltaje.Este transmisor se utilizara para implementar un sistema domtica en la Escuela profesional de Ingeniera Electrnica.

3. ABSTRACTSYSTEM DOMOTICO USING A MODULATOR FSK FOR THE LABORATORY OF TELECOMMUNICATIONS IN THE SCHOOL OF ELECTRONIC ENGINEERINGThis project is to implement a modulator circuit FSK is a digital modulation underperforming ; but have enough noise immunity for implementation using integrated function generator circuit XR -2206 , which is suitable for low power applications but not practical circuit when high output powers are required .Then give modulate the XR- 2211 integrated circuit , the demodulator is similar to one of FM, as you change the input between the mark and space frequencies , voltage .This transmitter used to implement an automation system in vocational school of Electronic Engineering.

4. CONTENIDO

1.TITULO12.RESUMEN13.ABSTRACT15.INTRODUCCION36.ESTADO DEL ARTE47.OBJETIVOS47.1Objetivo general.47.2Objetivos especficos.48.SECCIONES58.1Modulador FSK.58.2Demodulador FSK79.RESULTADO Y RECOMENDACIONES1510.BIBLIOGRAFIA15

5. INTRODUCCIONEn la Escuela Profesional de Ingeniera Electrnica a pesar de ser una de las Escuelas ms llamadas para la investigacin y el uso de tecnologa carece de sistemas de seguridad y el uso de sistemas electrnicos relacionados a la domtica, esto nos motiva a investigar modelos que estn al alcance de los estudiantes y ser aplicados en las instalaciones que tenemos, una de los modelos que tenemos es la modulacin FSK.La modulacin por desplazamiento de frecuencia o FSK, es una tcnica de modulacin para la transmisin digital de informacin utilizando dos o ms frecuencias. Las ventajas de la modulacin FSK es inmune a las interferencias, dado que la seal modulada codifica la informacin con los cambios de frecuencia, es decir que el receptor solo tiene que contar el nmero de cruces por cero de la seal que recibe, por lo tanto suprime el ruido simplemente recortando la amplitud de la seal FSK sin que ello le afecte a la informacin, tales condiciones son muy buenas para una comunicacin y la funcionabilidad para un sistema domtica y la transferencia de datos entre dispositivos de seguridad que son necesarias para nuestro sistema.En la actualidad existen varias investigaciones relacionadas a la aplicacin del modulador FSK en sistemas domticas, como la comunicacin por red domtica con censado y control de dispositivos investigado en la Universidad Pontificia Bolivariana. El cual nos motiva para aplicarlas en nuestro medio.

6. ESTADO DEL ARTEPhotonic generation of microwave frequency shift keying signal using a single-drive mach zehnder modulatorDesarrollo de software de radio modem para la transmisin de datos sobre canales analgicos en la banda de voz aplicado a organismos gubernamentales. Universidad Peruana de de ciencias aplicadas (2013)

7. OBJETIVOS7.1 Objetivo general.Desarrollar de un dispositivo transmisor-receptor para una comunicacin FSK para el intercambio de comunicacin y aplicacin en la domtico.

7.2 Objetivos especficos.1. Realizar un estudio y montaje de un circuito modulador y un Circuito demodulador de FSK.2. Investigar la conexin con dispositivos domticos.

8. SECCIONES8.1 Modulador FSK.La modulacin por desplazamiento de frecuencia o FSK (frequency Shift Keying) Es el ms simple de las modulaciones digitales y por tanto es de bajo desempeo.El CI XR2206 consta de cuatro bloques funcionales, un oscilador controlado por voltaje (VCO), un multiplicador analgico, un amplificador de ganancia unitaria (buffer), y un conjunto de switchs de corriente. El VCO produce una frecuencia de salida proporcional a la corriente de entrada, la cual es determinada por una resistencia conectada de una de sus terminales a tierra. Con dos de estas terminales, dos frecuencias discretas de salida pueden ser producidas independientemente una de otra, facilitando as la generacin FSK.

Figura 1: diagrama electrnico del modulador XR-2206

R200 es la resistencia que se utiliza para controlar la distorsin de la modulacin.R3 y el condensador de 10uf ms las resistencias de 5.1K se utilizan para controlar la amplitud de la seal de salida.C4 filtro de la corriente que se alimentaC10 es un condensador de Bypass.Todos estos componentes son recomendados por la hoja de datos para obtener una seal de modulacin ptima.Las resistencias en el diagrama del XR2206 como R1y R2, las cuales se conectan a los pines 7 y 8 respectivamente. Dependiendo de la polaridad de la seal lgica en el pin 9, una de estas resistencias es activada. Si en el pin 9 se tiene un voltaje 2V, solamente R1 con TP1 es activada. Similarmente, si el nivel de voltaje en el pin 9 es 1V, se activa solo a R2 con TP2. Entonces, la frecuencia de salida puede ser acotada a dos niveles, 1y 2 como: Ecuacin 1 Ecuacin 2

Para nuestro caso, dicho circuito se dise para los siguientes valores de frecuencias esto reemplazando en la ecuacin 1 y ecuacin 2: 1 = 33 y TP1 = 2.30 De aqu 1 = 1.28 2 = 15 y TP2 = 3.58 De aqu 2 = 2.44 Dnde: 1 = frecuencia de 0lgico del modulador. 2 = frecuencia de 1 lgico del modulador

Al probar el modulador FSK se dio como resultado esta seal, a continuacin se muestra con 200 Hz de frecuencia de entrada:

Figura 2. Seal obtenida con el modulador 8.2 Demodulador FSKEl XR-2211 es el demodulador integrado de sistema monoltico de Phase Locked loop (PLL) especialmente designado para aplicaciones de datos en comunicaciones ya que el integrado es capaz de detectar las dos diferentes frecuencias que generar el modulador. El integrado opera dentro del rango de ancho de suministro de voltaje de 4.5 a 20 v y un rango de frecuencia de 0.01hz a 300KHz

Fig. 3. Diagrama del demodulador XR2211Calculo de componentes.El fabricante recomienda algunos componentes para obtener una seal adecuada; condensador C0.1uf (pin 2) en la entrada de la seal, condensador C0.1 en pin 10 del circuito.Calculo de centro de frecuencia PLL.

Dnde: Entonces:

Calculando :

Para :

Ahora :

Calculando : Donde Para :: debe ser por lo menos cinco veces de

En :: Por lo menos se recomienda 5 veces de

Calculando :

Entonces: Al comparar los resultados del modulador que se muestra en la figura se observa la calidad de modulacin que se obtiene el cual tiene un ingreso de 100 hz y esta s e modula a 2.16 khz que es un poco mayor al clculo realizado. Debido a la variacin de los dispositivos en su caracterstica.

Fig. 4 Seal obtenida en el moduladorAh se observa la comparacin de las seales de entrada al modulador y la salida del modulador con una ligera variacin de 0.001 hz .

Fig. 5 seales de comparacin entrada al modulador y salida del demodulador fskAl estar listo el modulador y demodulador ya se procede a la conexin de comunicacin entre dos PC. Para el cual necesitamos un conector puerto serial a USB y un Max 232 como un interfaz entre el modulador y la pc. Fig. 6 diagrama de conexin interfaz Max 232 8.3 COMUNICACIN ENTRE PC A PCPara la comunicacin entre 2 pcs se requiere instalar previamente el Hyper Terminal el cual nos permite mandar datos a travs de nuestro modem. La configuracin se muestra en la fig.7.a y 7.b

Fig. 7 configuracin previadebemos tener en cuenta que al configurar el puerto previamente se tiene conectar el cable USB a puerto serial RS232 y su respectivo controlador, a medida que se va enviando datos se puede variar la velocidad de envo bits por segundo en caso de que los datos no lleguen en forma correcta hacia La PC de recepcin de datos.

Fig. 8 respuestas de datos enviados

Fig. 9 conexin completa del modulador demodulador, Max 232 y los cables RS232.

Fig. 10 seales de datos en el modulador

Fig. 11 seal de datos en el demodulador

Fig. 12 seal salida de pc y el modulador8.3 CONECCION CON OTROS DISPOSITIVOSPara adaptar para una comunicacin en un sistema domtico tendra que conectarse hacia un terminal de sensor. El cual solo reemplazara a uno de los Pc s que estn conectados. Y para poder monitorear los datos se deber de utilizar un software parecido al Hiperterminal el cual nos permitir visualizar los datos que se registran en el sensor.9. RESULTADO Y RECOMENDACIONESLos resultados que obtuvimos fue un xito al lograr comunicar 2 PCs con nuestro modulador digital FSK y su demodulador el cual tiene deficiencias en la velocidad de transferencia los cuales tendrn que ser objeto de estudio para una mejor comunicacin sin distorsin.

10. BIBLIOGRAFIA Tomasi, Wayne. Sistemas de Comunicaciones Electrnicas, Editorial Prentice Hall, 2nd ed., 1996. http://en.danielstolfi.com/packet/fizcom.php http://www.elektron.et.tudelft.nl http://www.engineersgarage.com/tutorials/rs232-serial-cable

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