( PDF ) Sistema para transmissão e recepção de dados por modulação FSK de 40 MHz em canal aberto com alcance de 2 km

UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ

Nelson Zaragoza Junior

SISTEMA PARA TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE DADOS

POR MODULAÇÃO FSK DE 40 MHz EM CANAL ABERTO

COM ALCANCE DE 2 km

Taubaté – SP

2006

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UNIVERSIDADE DE TAUBATÉ

Nelson Zaragoza Junior

SISTEMA PARA TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE DADOS

POR MODULAÇÃO FSK DE 40 MHz EM CANAL ABERTO

COM ALCANCE DE 2 km

Dissertação apresentada para obtenção do

Título de Mestre em Engenharia Mecânica

pela Universidade de Taubaté.

Área de Concentração: Automação Industrial e

Robótica.

Orientador: Prof. Dr. Samuel E. de Lucena

Taubaté - SP

2006

Z36s

Zaragoza Junior, Nelson.

Sistema para transmissão e recepção de dados por

modulação fsk de 40 mhz em canal aberto com alcance de 2 km. /

Nelson Zaragoza Junior. – Taubaté: Unitau, 2006.

75 f. ;30 cm.

Dissertação (Mestrado) – Universidade de

Taubaté. Faculdade de Engenharia Mecânica. Curso de

Engenharia Mecânica.

Orientador: Prof. Dr. Samuel E. de Lucena.

1.Registrador remoto. 2.FSK. 3.Transmissor. I. Universidade de

Taubaté. Departamento de Engenharia Mecânica. II. Título.

CDD(21) 621.384

Nelson Zaragoza Junior

SISTEMA PARA TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DE DADOS

POR MODULAÇÃO FSK DE 40 MHz EM CANAL ABERTO

COM ALCANCE DE 2 km

Dissertação apresentada para obtenção do Título

de Mestre em Engenharia Mecânica pela

Universidade de Taubaté.

Área de Concentração: Automação Industrial e

Robótica.

Data:_______________

Resultado:___________

BANCA EXAMINADORA

Prof. Dr. Samuel E. de Lucena (Orientador)

Assinatura ____________________________

Prof. Dr. João Sinohara da Silva Sousa Universidade de Taubaté

Assinatura ____________________________

Prof. Dr. Inácio Bianchi Universidade Estadual Paulista/Guaratinguetá

Assinatura ____________________________

Dedico este trabalho à minha esposa Mary e aos meus filhos Nelson, Luis Filipe e Thiago

Augusto, pela paciência e compreensão do pai ausente, incentivo, energia e confiança, sem os

quais o desafio de escrever este trabalho não seria por mim superado.

AGRADECIMENTOS

Este trabalho estaria incompleto sem a menção a pessoas, cujo apoio e incentivo

influenciaram-me de várias formas durante a sua elaboração.

Ao Professor Washington Guimarães, consultor, engenheiro e físico, muito

dedicado e conhecedor de eletrônica, colocando seus recursos à minha disposição.

Ao Lavosie Marinho Guimarães, colega de trabalho, respeitador e incentivador,

filósofo da vida por reflexões constantes, e que a mim doou todo o seu acervo técnico,

para que eu pudesse usá-lo sem restrições.

Ao Prof. Dr. Samuel E. de Lucena pela orientação e apoio fornecido durante a

elaboração deste trabalho.

À UNESP que, através do Prof. Dr. Samuel, cedeu equipamentos, instrumentos e

seus laboratórios para os testes e ensaios.

Aos meus Pais, Nelson e Maria Helena, in memoriam, pelo amor, dedicação e

preocupação com minha formação.

Aos amigos e companheiros de mestrado, professores, Carlos Gomes e Masamori,

que, de uma forma direta ou indireta, contribuíram para que este trabalho se concretizasse.

À Prof. Ms. Mitie K. Yamamoto, pela atenção e dedicação e esclarecimentos nas

correções deste texto.

RESUMO

ZARAGOZA Junior, N. (2006). Sistema para Transmissão e Recepção de Dados por

Modulação FSK de 40 MHz em canal aberto com alcance de 2 km. 2006. 75p. Dissertação

(Mestrado) – Departamento de Engenharia Mecânica, Universidade de Taubaté, Taubaté.

Este trabalho apresenta um sistema para transmissão e recepção de sinais, por modulação

FSK de baixa freqüência, transmitido em canal aberto de 40 MHz, com alcance de 2 km.

As informações enviadas são sinais digitais obtidos a partir de sinais analógicos que são

gerados por sensores, os quais instrumentam máquinas e equipamentos sob testes. A

utilização de ondas eletromagnéticas, para o envio de informações, facilita a

implementação sistêmica no que diz respeito às redes de comunicações industriais sempre

submetidas a interferências indesejáveis.

Para validar esta proposta, foi implementado um protótipo capaz de executar o tratamento

de qualquer sinal analógico obtido por qualquer tipo de sensor que gere um sinal

analógico, o qual para ser transmitido é preciso digitalizá-lo e convertê-lo em FSK,

modulá-lo em FM, transmití-lo e recebê-lo a uma distância de até 2 km, para decodificá-lo

e arquivá-lo em disco rígido.

Os resultados obtidos, nos ensaios realizados com esse protótipo permitiram verificar que

o mesmo possui uma fidelidade tanto no processo de digitalização do sinal quanto no

envio das informações digitalizadas. A transmissão em FM, faixa estreita, permite uma

recepção sem problemas de ruídos ou distorção, operando dentro do espectro de

transmissão na banda ISM, designada pela ANATEL. Com um registro da ordem de

noventa e oito por cento na recepção, há uma fidelidade aceitável, considerando-se que a

transmissão foi feita com o transmissor em movimento, próximo da distância limite

proposta e com obstáculos. As informações recebidas foram arquivadas em disco rígido,

para posterior elaboração de análises e relatórios gerenciais.

Palavras-chave: Transmissor, Receptor, ISM, FSK, Registrador remoto.

ABSTRACT

ZARAGOZA, Junior, N. (2006) Transmission and Reception System by Modulation FSK

of 40 MHz in Open Channel which reaches 2 km. 2006. 75p. Dissertation (Mastership) –

Mechanical Engineering Department, Universidade de Taubaté, Taubaté.

This paper presents a Signal Transmission and Reception System by modulation FSK of

low frequency transmitted in open channel of 40MHz which reaches 2 km. The

information to be sent is a digital signal produced from analogical signals that are

generated by sensors which instrument machines and equipments under tests. Using

electro-magnetic waves to send information help the systemic implementation related to

the industrial communications network, always submitted to undesirable interferences. To

validate this proposal, a prototype able to perform the treatment of any analogical signal

obtained in any kind of sensor, which generates an analogical signal that, to transmit it is

needed to be digitalized and converted in FSK, inflect it in FM, transmit it, receive it in

2km distance, decode it and file it in a hard disk. The results obtained in practical assays

realized with this prototype allowed to verify that the prototype has some loyalty as in the

digital signal processing as in the sending digital information. The FM narrow band

transmission, allows a reception without any noise or any distortion, working inside the

spectrum of transmission in the ISM Band designated by ANATEL.

With a register in the order of ninety-eight per cent in the reception, there is an acceptable

fidelity, considering that the transmission was done in movement, next to the limit

distance proposed and with obstacles as well. After receiving the information, they are

filed in a hard disk for later analysis elaboration and management reports.

Key-words: Transmitter, Receiver, ISM, FSK, remote Register.

Lista de figuras

Figura 1 - Sistema de aquisição de dados com gavetas totalmente equipadas (National

Instruments- Automotive Measurement and Automation Overview - 2002)......18

Figura 2 - Detalhe da Gaveta com Painéis de Enchimento (National Instruments-

Automotive Measurement and Automation Overview - 2002)...........................18

Figura 3 - Acondicionamento dos Instrumentos no Veículo................................................19

Figura 4 - Instrumento de aquisição de dados com alcance de 200 metros com cabos.

(National Instruments – Measurement and automation 2003)...........................19

Figura 5 - Rádio Modem MDS –Microwave Data Systems - Aplicação Específica ...........21

Figura 6 - Módulos Híbridos: Receptor e Transmissor (DHAY do Brasil – 2004)............22

Figura 7 - Módulo Transceptor TRW-2.4G em 2,4 GHz (Laipac Technology Inc.)..........22

Figura 8 - Montagem dos contatos deslizantes e do “STRAIN GAUGE” na roda..............23

Figura 9 - Diagrama de blocos simplificado do projeto.......................................................26

Figura 10 - Diagrama de ligação do ADC0820 ao microcontrolador....................................27

Figura 11 - Sinal PAM ...........................................................................................................28

Figura 12 - Circuito modulador FSK construído com o NE-566...........................................29

Figura 13 - Sinal modulado em FSK e espectro de freqüências ............................................33

Figura 14 - Banda ISM – Parte do Plano de freqüências – ANATEL ...................................34

Figura 15 - Diagrama elétrico do transmissor de FM ............................................................34

Figura 16 - Diagrama elétrico do receptor de FM - TDA7000 ..............................................38

Figura 17 - Diagrama simplificado do NE 564 como demodulador FSK..............................39

Figura 18 - Diagrama de blocos do NE564............................................................................40

Figura 19 - Circuito conversor TTL / RS 232 com Max 232.................................................42

Figura 20 - Saída do modulador FSK para o nível lógico “0” ...............................................44

Figura 21 - Protótipo do Circuito NE566 sobre placa padrão................................................45

Figura 22 - Protótipo do Transmissor FM em 40 MHz..........................................................46

Figura 23 - Sinal da portadora de RF do Transmissor FM em 40 MHz.................................46

Figura 24 - Circuito prático para medir a potência de saída do transmissor..........................47

Figura 25 - Amplitude do espectro da freqüência de 40 MHz...............................................48

Figura 26 - Espectro detalhado da freqüência portadora de 40 MHz.....................................48

Figura 27 - Portadora com interferência do sinal modulador.................................................49

Figura 28 - Sinais Modulantes (Digital e Analógico FSK)....................................................49

Figura 29 - Protótipo do receptor de FM com TDA 7000......................................................51

Figura 30 - Sinal recebido na freqüência de 1070 Hz - afastamento 4 metros.......................52

Figura 31 - Sinal recebido na freqüência de 1270 Hz – afastamento 4 metros......................52

Figura 32 - Sinal recebido na freqüência de 1270 Hz, com afastamento de 15 metros .........53

Figura 33 - Sinal recebido na freqüência de 1070 Hz, com afastamento 35 metros..............53

Figura 34 - Sinal recebido na freqüência de 1270 Hz, com afastamento 35 metros..............54

Figura 35 - Sinais recebidos após o demodulador FSK e após o schimitt trigger .................55

Figura 36 - Tela do Hiper Terminal mostrando o sinal recebido ...........................................56

Lista de tabelas

Tabela 1 . Valores Calculados e Medidos no CI NE566..........................................................44

Tabela 2. Níveis de recepção obtidos nos testes de transmissão..............................................54

Lista de abreviaturas e siglas

A/D

Analógico / Digital

AM

Amplitude Modulation – Significando Amplitude Modulada

ANATEL

Agência Nacional de Telecomunicações

CPU

Central Processing Unit – Significando Unidade Central de Processamento

CRC

Cyclic Redundancy Check – Significando Controle Cíclico por redundância

DSP

Digital Signal Processing – Significando Processamento de Sinal Digital

dBm

Unidade de medida de potência indicando o valor absoluto do número de

decibéis acima ou abaixo de um miliwatt.

DB-9

Designação de conector miniatura de 9 pinos de ligação

FLL

Frequency Locked Loop - Significando Travamento de Freqüência.

FSK

Frequency Shift Keying – Significando Chaveamento de freqüências

FM

Frequency Modulation –Significando Freqüência modulada

Full Duplex

Forma de comunicação entre dois pontos onde existe transmissão e

recepção simultânea por dois canais de comunicação.

Hiperterminal

Programa integrado ao sistema Windows que permite receber informações

diretamente pelo PC em sua porta serial.

ISM

Industrial Scientific and Medical – Significando Industrial, Cientifica e

Médica

IEC

International Electrotechnical Commission

IEEE

Institute of Electrical and Electronic Engineers

I/O

Input/Outpu – Significando - Entrada e Saída

MDS

Microwave Data Systems (nome próprio de empresa fornecedora de

equipamentos)

NRZ

No Return to Zero – Significando - Não retorna ao Zero (Forma de onda

digital, usada em sistemas de transmissão).

PAM

Pulso de Amplitude Modulada

PLL

Phase – Locked Loop

RF

Rádio Freqüência

RTD

Resistance Temperature Detectors

Rx

Sigla que designa o sinal que é recebido pelo receptor ou o próprio receptor

S/N

Signal to Noise Ratio – Significando relação sinal ruído

SSFH

Spread Spectrum Frequency Hopping

STP

shielded twisted pair – significando par trançado com blindagem

TCP/IP

Transmission Control Protocol/Internet Protocol

Tx

Sigla que designa o sinal que é enviado pelo transmissor ou o próprio

transmissor

UTP

unshielded twisted pair – significando par trançado sem blindagem

UART

Universal Asynchronous Receiver/Transmitter

USB

Universal Serial Bus

VCO

Voltage Controlled Oscillators

VHF

Very High Frequency

Wireless

Significando - Sem fio, caracterizando uma ligação por rádio enlace

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO................................................................................................................. 13

2. REGISTRADORES DIGITAIS REMOTOS .................................................................... 17

2.1- COMENTÁRIOS A ARTIGOS..................................................................................... 22

3. DESCRIÇÃO DO PROJETO DO SISTEMA PARA COLETA DE DADOS................... 25

3.1 - DESCRIÇÃO GERAL.................................................................................................. 25

3.2 – SENSOR.......................................................................................................................26

3.3 – CIRCUITO DE CONDICIONAMENTO E CONVERSOR A/D................................27

3.4 - O MICROCONTROLADOR E O MODULADOR FSK............................................28

3.5 – O TRANSMISSOR DE RF..........................................................................................33

3.6 - RECEPTOR E DEMODULADOR FSK ......................................................................38

3.7 - GRAVADOR DE DADOS ...........................................................................................43

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO....................................................................................... 44

4.1 - DESCRIÇÃO DA METODOLOGIA PARA TESTES................................................ 44

4.1.1 - Protótipo do transmissor modulador em FM .............................................................45

4.1.2 – Protótipo do receptor demodulador de FM................................................................51

5. CONCLUSÃO................................................................................................................... 57

ANEXO–A

: ARQUIVO DO SINAL RECEBIDO COM TELAS DO HIPERTERMINAL ....................... 59

REFERÊNCIAS.................................................................................................................... 74

13

1. INTRODUÇÃO

As novas tecnologias desenvolvidas em ciência e engenharia continuarão a efetuar, no

século XXI, mudanças em nossas vidas e os Engenheiros de Materiais continuarão a ser a

chave para tais mudanças e o progresso. Esses engenheiros terão a responsabilidade de

desenvolver e aplicar novos materiais e processos de fabricação, tais como: materiais que

resistam a temperaturas elevadas, capazes de serem utilizados em meios de transporte

hipersônicos, materiais supercondutores com desempenho para aplicações na indústria

eletrônica ou, ainda, materiais com elevada relação resistência/peso para aplicações

aeronáuticas e aeroespaciais. Paralelamente, os materiais e processos de fabricação deverão

preservar o meio ambiente, indicando que os materiais deverão ser recicláveis e/ou

biodegradáveis. Os processos de fabricação deverão ser energeticamente mais eficientes e

menos poluentes. (http://pgmat.br.tripod.com/importancia.htm)

Além do descrito, busca-se descobrir os limites operacionais dos materiais existentes

ou a vida útil dos materiais já em uso. A forma encontrada para esse controle é através de

sensoriamentos e levantamento de informações funcionais.

A engenharia Eletrônica e Mecânica, através de técnicas de aquisição de dados,

consegue estabelecer alguns limites funcionais para máquinas mecânicas e eletro-mecânicas

para a garantia de uma produção eficiente e com qualidade, tais como: temperaturas de

funcionamento, correntes elétricas, velocidades, esforços de tração e compressão.

Baseado na necessidade de se utilizar uma metodologia simples e adequada, e na

busca de maiores conhecimentos, viu-se que no estado atual da arte, a técnica de aquisição de

dados, na forma digital, é desenvolvida com equipamentos para atender a aplicações

sofisticadas para empresas de grande porte, fazendo com que aplicações simples, porém

14

importantes, fiquem, de uma certa forma, marginalizadas por não justificarem o uso desses

equipamentos.

Este capítulo descreve um equipamento que executa as funções de aquisição de dados,

a partir de qualquer tipo de sensor que forneça um sinal elétrico, a transmissão desses dados

em canal aberto em FM de 40 MHz a alcance de 2 km, recepção e arquivamento em hard-

disk.

Neste trabalho procurou-se superar as dificuldades técnicas, com criatividade, dentro

da realidade técnica dentro do contexto em que se encontra o mesmo.

A aquisição de dados e seu envio por meio de sinais de RF, não é prevista de forma

amigável, pelos fabricantes, em função das dificuldades inerentes à comunicação por rádio

freqüência.

A transmissão e a recepção de sinais de dados modulados em FSK, com portadora na

banda de VHF em canal aberto na freqüência de 40 MHz e alcance de 2 km são indicadas

para essa função e podem ser compostas por circuitos conhecidos e fáceis de serem

encontrados no mercado.

Pode-se citar que os sinais FSK, de baixa freqüência podem ser transmitidos por

outros meios de comunicações como, por exemplo, cabos telefônicos, por estarem dentro da

faixa de freqüência de 300 Hz a 3400 Hz, utilizada em telefonia, mas, sofrendo as limitações

causadas pela rede de cabos metálica, tais como desequilibro resistivo, interferências

eletromagnéticas e diafonias.

Propõe-se criar um sistema composto pelos seguintes módulos: sensor que irá

instrumentar a máquina ou o dispositivo sob teste, podendo ser, por exemplo, um

extensômetro ou um acelerômetro; um módulo digitalizador, que irá criar um sinal digital a

partir do sinal analógico gerado pelo sensor; um módulo modulador FSK de baixa freqüência,

15

que irá compor o sinal que será transmitido pelo módulo transmissor de FM em canal de 40

MHz; o receptor de FM na faixa de 40 MHz e o módulo de arquivamento que nada mais é que

um computador pessoal convencional.

Pretende-se que esse equipamento de aquisição de dados possa ser usado de forma

simples e confiável, transmitindo as informações de dados a distâncias de até dois

quilômetros, por meio de um sistema de RF.

No lado da recepção, tem-se o receptor acoplado a um computador pessoal

convencional, para o armazenamento das informações que poderão ser disponibilizadas para

análise e elaboração de relatórios.

O objetivo principal deste trabalho é mostrar que é possível realizar testes e ensaios

que podem resolver, a baixo custo, as dificuldades de empresas de pequeno porte em

qualificar ou manter a qualidade de seus produtos. Esse equipamento permitirá, através de

medidas de controles contínuos, o controle de qualidade, pelas informações obtidas na

aquisição de dados.

No capítulo 2, faz-se a pesquisa bibliográfica que busca retratar o estado da arte em

sistemas de aquisição e transmissão de dados. Nele há uma breve descrição de alguns

fornecedores de sistemas de aquisição de dados, com informações de custos e algumas fotos

onde aparecem, claramente, as necessidades de instrumentos mas com aplicações mais

amigáveis.

No capítulo 3, apresenta-se a proposta para um sistema completo de um equipamento

de aquisição de dados composto de componentes simples e confiáveis, a partir módulo sensor,

com o conversor A/D, modulador FSK, módulo transmissor, módulo receptor, módulo

conversor de interface e gravador, composto pelo computador pessoal.

16

No capítulo 4, tem-se os resultados obtidos no estudo do protótipo, com valores

considerados procedentes e a discussão dos resultados.

No capítulo 5, faz-se as conclusões avaliando-se o projeto como um todo, e a sua

condição de ser factível da forma proposta, mostrando a estatística de qualidade na recepção.

17

2. REGISTRADORES DIGITAIS REMOTOS

Os fornecedores desses tipos de instrumentos, tais como Anritsu, Bruel & Kjaer,

National Instruments e HBM (Hottinger Baldwin Messtechnik), dentre outros, prevêem seus

usos dentro de laboratórios e em ambientes onde as informações geradas estão próximas do

ponto de aquisição e utilizam-se de cabos metálicos de comprimentos limitados como meios

de comunicação entre sensor e instrumento de aquisição de dados. Portanto, para a realização

de testes, tem-se que levar os instrumentos de aquisição de dados até à proximidade dos

sensores.

Esses instrumentos são desenvolvidos para a aquisição de várias informações ao

mesmo tempo, de uma única ou várias máquinas em teste. Esse procedimento é possível, uma

vez que eles são preparados para registrarem informações de centenas de pontos de aquisição

de dados, simultaneamente.

Essa filosofia encarece o instrumento de forma vultosa. Mesmo os instrumentos que

permitem a sua ampliação por módulos têm alto custo, pois o bastidor ou a gaveta que é

adquirida subequipada possui toda a fiação e conexão necessária para a expansão das

unidades modulares futuras. Os módulos são compactos e possuem dez, vinte ou mais pontos

de aquisições. Os instrumentos que aceitam crescimento por modularidade são adquiridos em

uma configuração mínima, a um custo médio de US$ 50.000,00, além do software aplicativo,

proprietário, com custos da ordem de US$ 10.000,00.

A Figura 1 mostra um bastidor totalmente equipado e as Figuras 2 e 3 mostram os

instrumentos em uso típico, montados em testes de qualidade. Nota-se que, o laboratório é

levado para dentro do veículo, ficando próximo do ponto de aquisição, atendendo às

especificações e criando dificuldades para o técnico, com relação ao acondicionamento dos

instrumentos, não só com o lugar que deve ser hermético e a prova de entrada de água, mas

18

também com o uso de conversores cc/cc para a alimentação dos equipamentos e também

atender às condições severas de altas temperaturas e vibrações.

Figura 1 - Sistema de aquisição de dados com gavetas totalmente equipadas (National

Instruments- Automotive Measurement and Automation Overview - 2002)

..

Figura 2 - Detalhe da Gaveta com Painéis de Enchimento (National Instruments-

Automotive Measurement and Automation Overview - 2002)

A figura 2 mostra um bastidor sub-equipado, dentro da cabine de um veículo sob teste.

A figura 3 mostra o conjunto de instrumentos acondicionados em um compartimento

preparado, especialmente, para acomodar os aparelhos e protegê-los de vibrações,

19

temperaturas altas, umidade e eventuais impactos. A figura 4 mostra equipamento com

alcance máximo de 200 metros por cabos.

Figura 3 - Acondicionamento dos Instrumentos no Veículo

..

Figura 4 - Instrumento de aquisição de dados com alcance de 200 metros com cabos.

(National Instruments – Measurement and automation 2003)

Esses fabricantes não prevêem a transmissão dos sinais por sistemas de rádio

freqüência, de forma amigável.

20

“As soluções wireless definem somente o meio físico por onde passam os dados, ou

seja, definem como enviar os dados através de diferentes ondas de radiofreqüência ou

infravermelho. A linguagem utilizada para transmitir os dados, ou protocolos de

comunicação, não são definidos” ( Fayad, 2005).

A aplicação da configuração sistêmica que utiliza transmissão por RF necessita que o

engenheiro tenha conhecimentos de interconectividade e interoperabilidade entre

equipamentos de telecomunicações e instrumentos de aquisição de dados, ou seja,

conhecimentos de informática, tratamento de sinais elétricos para adequá-los ao canal de

comunicação e desempenho de rádio enlace, para compor o sistema como um todo. Deverá

ter, talvez, domínio de protocolos do tipo Modbus serial, Modbus TCP/IP, Foundation

Fieldbus HSE, ProfiNet, utilizados em redes de automação, além de outros protocolos

proprietários, utilizados em telecomunicações.

A utilização de equipamentos de aquisição de dados com transmissores por rádio

freqüência é prevista através de rádios modem. Os rádios modem são equipamentos

específicos para a transmissão de informações de uma forma geral, ou seja, sinais digitais ou

analógicos de qualquer origem. Os rádios modems são de fácil instalação, porém, para que

funcionem, há a necessidade de conhecimentos específicos de telecomunicações para a

composição do sistema.

Dentro das fontes comerciais consultadas, tendo-se como foco o sistema rádio

transmissor, não se encontrou nada amigável que permita a utilização direta, do tipo plug-and-

play, para essa aplicação. A Marketronics, representante da MDS no Brasil, oferece o

equipamento rádio modem mostrado na figura 5, sem, no entanto, configurá-lo a um sistema

de aquisição de dados. São equipamentos rádios modems que utilizam SSFH - Spread

Spectrum Frequency Hopping, ou seja, uma técnica pela qual o sinal já modulado sofre nova

modulação, de forma a produzir um novo sinal que interfere muito pouco com outros sinais

21

transmitidos na mesma banda de freqüência, facilitando a distribuição de canais pelo Órgão

Regulador. (Brasil Intech – 2003)

Figura 5 - Rádio Modem MDS –Microwave Data Systems - Aplicação Específica

Existem no mercado módulos transmissores que podem ser utilizados em aplicações

desse tipo e em circuitos de controle e comando. Esses módulos sempre apresentam

limitações de alcance, entre 200 e 300 metros, e estão sintonizados para a banda ISM.

A DHAY do Brasil desenvolveu o Módulo Híbrido Receptor de sinais de dados em RF

com aplicação típica em controle remoto (Figura 6), operando na faixa de 292 MHz a 433,92

MHz, porém, trata-se de um módulo componente que pode ser utilizado para diversas

aplicações, não fazendo parte do conjunto de nenhum instrumento de aquisição de dados

presente no mercado. Essa empresa também desenvolveu o módulo transmissor compatível

com o receptor. Esse conjunto de módulos transmissor e receptor operam na faixa de UHF

com a técnica de modulação em AM.

22

Figura 6 - Módulos Híbridos: Receptor e Transmissor (DHAY do Brasil – 2004)

A Empresa Laipac Technology Inc. possui outro tipo de módulo transceptor, na banda

de 2,4 GHz – (Figura 7) com antena, codec

1

e CRC já incorporados no módulo. O alcance

médio desse módulo é de 300 metros e seu custo aproximado é de US$50,00.

Figura 7 - Módulo Transceptor TRW-2.4G em 2,4 GHz (Laipac Technology Inc.)

2.1- COMENTÁRIOS A ARTIGOS

O artigo de (Nagel e Walker, 2003) cita a simplicidade da obtenção e tratamento de

dados e o envio por sistema de rádio; no entanto, todo o sistema é baseado em tecnologia da

National Instruments Corporation, com software proprietário, e o sistema wireless é baseado

1

Codec – palavra criada para indicar módulos de circuitos com funções codificadoras e decodificadoras.

23

em redes WAN, ou seja, curtíssima distância e equipamentos padronizados para computadores

pessoais.

O artigo de Priddy e Jovanov, publicado em 2002 apresenta um instrumento para

aquisição de dados acoplado em um PALM (computador de mão) que alimenta com a própria

bateria a placa de aquisição de dados, estando, portanto, com a autonomia limitada à duração

dessa bateria.

A Figura 8 mostra uma aplicação típica onde o equipamento proposto poderia ser

usado com vantagens de funcionalidade e custos. Essas imagens foram, gentilmente, cedidas

pela Tecmetro - empresa especializada em calibrações de instrumentos, sediada em São

Paulo, na Cidade de São Bernardo do Campo.

Figura 8 - Montagem dos contatos deslizantes e do “STRAIN GAUGE” na roda.

Na análise da Figura 8, nota-se a roda dianteira de uma caminhonete instrumentada

para medir a deformação do aro. As informações são geradas pelo strain gauge, conduzidas

por fios até um dispositivo de contatos deslizantes e na seqüência, também por pares de fios,

até o sistema de aquisição que se encontra dentro da cabine do veículo. Essa situação requer

um equipamento de aquisição de dados com uma única entrada. Observa-se que se um

sistema de aquisição de dados para poucos pontos de medições utilizando RF, ou não, fosse

24

utilizado, atenderia ao propósito das aplicações a custos baixos. Na aplicação da Figura 8,

utilizando-se rádio freqüência, poder-se-ia ter um transmissor montado na roda, tal qual o

sensor, observando-se os cuidados de balanceamento, levar-se-ia o sinal obtido até o

instrumento de aquisição de dados, sem interferências como, por exemplo, de ruídos dos

contatos deslizantes, e sem riscos de acidentes com os cabos que ligam a roda até o

instrumento de aquisição de dados. Ter-se-ia também como vantagem os instrumentos em

funcionamento no laboratório, livre de vibrações, trepidações e temperaturas altas presentes

no veículo em operação.

25

3. DESCRIÇÃO DO PROJETO DO SISTEMA PARA COLETA DE DADOS

3.1 - DESCRIÇÃO GERAL

O diagrama de blocos da Figura 9 mostra a composição do equipamento de aquisição

de dados desenvolvido neste trabalho. Nesse esquema, tem-se a parte de transmissão e a parte

de recepção onde a seqüência do sinal gerado pelo sensor aparece desde a sua origem, até a

sua recepção e arquivamento no computador pessoal.

Assim, o sinal analógico gerado pelo sensor é convertido em digital através de um

conversor analógico - digital e transmitido pela UART do microcontrolador, obtendo-se um

sinal digital NRZ. Os sinais digitalizados precisam ser transmitidos e recebidos em uma

seqüência lógica. Para saber-se quando começa o bit de uma determinada palavra é necessário

que esta seja marcada. O circuito UART presente no microcontrolador coloca essa

informação, criando o sinal com um protocolo de transmissão chamado start – stop. Na

seqüência esse sinal é convertido no módulo FSK em um sinal FSK de baixas freqüências. O

sinal FSK irá modular uma portadora de 40 MHz em FM no transmissor e ser enviado.

Na recepção, faz-se o processo inverso, ou seja, recebe-se a portadora de RF modulada

em FM, e detectam-se as informações FSK de baixas freqüências. Demodula-se esse sinal e

obtem-se, novamente, os sinais digitais que, após passarem por um adaptador de interface,

podem ser armazenados em disco rígido ou decodificados em sinais analógicos, tal qual os

obtidos nas saídas dos sensores.

26

Figura 9 - Diagrama de blocos simplificado do projeto.

3.2 – SENSOR

Este projeto prevê a utilização de qualquer tipo de sensor, desde que seu sinal de saída

seja elétrico e se possa digitalizar a informação para envio e arquivamento. Há vários tipos de

sensores tais como termopares, RTD, Strain Gages, transdutores piezelétricos e outros.

(IOtech, 1997)

O sinal analógico, gerado no sensor, é entregue ao equipamento transmissor, na

entrada do condicionador para que se inicie o processo de transmissão.

Circuito de

Condicionamento

Conversor

Analógico digital

UART

FSK Rádio TX

Sensor

FSK

UART

Rádio

RX

TTL/RS232

27

3.3 – CIRCUITO DE CONDICIONAMENTO E CONVERSOR A/D

O módulo de transmissão contém, no circuito de condicionamento de sinal, um

dispositivo de ajuste de níveis, para adequar o sinal gerado no sensor aos níveis de tensão do

conversor A/D, que é do tipo ADC0820, conversor A/D de 8 bits, com tempo de conversão de

1,0 µs, dissipando uma potência máxima de 75mW. O A/D ADC0820 incorpora um circuito

de amostragem, eliminando a necessidade de um circuito sample–and-hold externo, para

sinais em torno de 100mV/ms (Philips, 1994)

Para facilidade de interface com microcontroladores, o ADC0820 foi projetado para

operar como uma memória local ou porta de E/S sem a necessidade de uma interface lógica

externa. O microcontrolador AT89S52, da família 8051, controla o conversor A/D e transmite

as amostras por sua UART interna para o modulador FSK. Na Figura 10, tem-se a interface

do A/D com o microcontrolador.

AD

C

08

2

0

AT

89S5

2

+Vcc

Mode

Vcc

GND

Vref +

Vref -

Vin

Ad

j

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

RD`

7

20

10

12

11

1 13

8

6

2

3

4

5

14

15

16

17

WR`

CS`

P07

P06

P05

P04

P03

P02

P01

P00

P20

LM336

R1

C1

C2

+

0 Æ 2,5 V

Figura 10 - Diagrama de ligação do ADC0820 ao microcontrolador.

Os dispositivos conversores A/D, inicialmente, transformam o sinal analógico em um

sinal discreto constituído de tantos pontos quantos forem necessários, para atenderem às

28

condições de Nyquist e Shannon (Lathi, 1998). A esse sinal discreto no tempo damos o nome

de sinal pulsado em amplitude modulada ou PAM. A Figura 11 mostra a forma do sinal.

Tempo

Amplitude

Sinal analógico

Figura 11 - Sinal PAM

Através de técnicas de aproximações, definidas como quantização, estabelece-se uma

correspondência entre cada amplitude e um código binário. Nessa operação leva-se em

consideração a quantidade de bits por código onde quanto maior a quantidade de bits, maior a

precisão na aproximação de cada amplitude.

O sinal digital gerado caracteriza-se pelas variações descontínuas de amplitude entre

dois níveis padronizados definidos como níveis lógicos.

A duração de cada nível é constante, porem, é estabelecida em função da velocidade

em que é transmitido.

3.4 - O MICROCONTROLADOR E O MODULADOR FSK

O microcontrolador estabelece o código “start – stop” acrescentando pelo menos dois

bits em cada byte do sinal e envia esse sinal digital, NRZ, ao gerador de funções. O gerador

de funções, NE/SE 566, é mostrado na Figura 12.

Através do gerador de funções, NE566, pode-se criar o sinal FSK. Esse componente é

um oscilador controlado por tensão, de boa linearidade, fornecendo duas saídas: um sinal de

29

onda quadrada e um sinal de onda triangular simultaneamente. Tem aplicações em geradores

de tom, gerador de “clock” e gerador de sinais FSK, dentre outras, até a freqüência de 1 MHz.

Este gerador de funções funciona com uma tensão aplicada em seu pino 5, que pode variar

dentro do limite de polarização entre [¾ V+ = < V

c

= < V+], onde V

c

é a tensão que irá gerar

a freqüência [f

0

] e V+ a tensão de alimentação. A freqüência f

0

é dada pela seguinte

expressão:

f

0

= {2 [(V+) – (V

c

)]}/(R

1

C

1

V+) (1)

onde:

f

0

- freqüência gerada (escolhida previamente)

V+ - é a tensão de alimentação aplicada, entre 0 e 24 volts.

V

c

- é a tensão que aplicada ao VCO para gerar a freqüência desejada.

C

1

- Capacitor calculado com as restrições de R

1

cujo valor deverá estar

dentro da seguinte faixa: 2 kΩ < R

1

< 20 kΩ.

Aplica-se em C

2

o sinal NRZ e obtêm-se no pino 3 um sinal composto de duas

freqüências, uma para o nível lógico zero e outra para o nível lógico um.

Figura 12 - Circuito modulador FSK construído com o NE-566

30

As freqüências escolhidas são as seguintes: nível lógico zero com f

1

= 1070 Hz; nível

lógico um com f

2

= 1270 Hz.

Essas freqüências foram escolhidas de forma proposital dentro da faixa de áudio, para

que possam ser trabalhadas, mais facilmente, pelos circuitos e também transmitidas por outros

meios de comunicações simples como, por exemplo, cabos telefônicos, cabos UTP ou STP,

normalmente disponíveis nas redes internas de comunicações das empresas.

A modulação FSK, também chamada de modulação chaveada, apresenta como

principal característica a boa imunidade a ruídos e é muito usada na transmissão de sinais de

rádio-controle. A modulação FSK é uma forma de modulação em que se transmite uma onda

portadora cuja freqüência muda de acordo com a informação do sinal digital em banda básica.

Assim, no caso binário, o sinal FSK apresenta duas freqüências, correspondentes ao nível

lógico zero e ao nível lógico um. As freqüências de portadora usadas para representar os

sinais digitais são escolhidas de modo a haver compatibilidade com a banda de passagem do

canal a utilizar. Por exemplo, num canal telefônico, as freqüências devem estar entre 300 Hz e

3400 Hz. Assim, a norma BELL 103 define a operação de um modem full-duplex utilizando

modulação FSK da seguinte forma: a estação que origina a informação transmite 1.070 Hz

para o nível lógico zero e 1.270 Hz, para o nível lógico um; a estação que responde à chamada

transmite 2.025 Hz para o nível lógico zero e 2.225 Hz, para o nível lógico um. Cada

mudança no sinal em banda básica gera uma alteração de freqüência na portadora FSK. Ideal

para modular sinais digitais, ou seja, que possuem dois níveis, transforma o sinal digital em

um sinal analógico constituído de duas freqüências (Gomes, 2004). Esse tipo de modulação

possui limitações no que diz respeito à capacidade de canal, que restringe a velocidade a ser

modulada. A largura de banda do sinal FSK depende da velocidade de transmissão e da

diferença entre as freqüências que correspondem aos níveis lógicos. A expressão a seguir é

usada para o cálculo da largura da faixa do sinal FSK (Nascimento, 2000).

31

BW (FSK) = V

m

(1+ r) + (f

m

– f

s

) (2)

onde: BW (FSK) - largura de banda do sinal FSK, em Hz.

V

m

- velocidade de transmissão, em bits por segundo.

r - fator de mérito de filtragem do filtro passa-baixa.

f

m

- freqüência para o nível lógico um, em Hz.

f

s

- freqüência para o nível lógico zero, em Hz.

Aplicando-se a equação (2) para este projeto tem-se:

f

m

– 1270 Hz

f

s

– 1070 Hz

r – considerando-se o fator de mérito igual a 5 (típico)

V

m

- considerando-se 1200 bps, adequada à transmissão em pares telefônicos

BW (FSK) = 7,4 kHz

Neste projeto a banda de 7,4 kHz será a banda do sinal modulante.

Segundo o método de Nyquist pode-se determinar a capacidade de transmissão de um

canal pela fórmula (Lathi, 1998):

C

T

= 2 B log

2

n [bit/s] (3)

onde:

C

T

= capacidade do canal em bit/s

B = banda do canal em Hz

n = número de níveis associados aos símbolos utilizados

Aplicando-se a equação (3) para este projeto tem-se:

B = 7400 Hz

n =2

C

T

= 2 . 7400 . log

2

2 = 14.800 bps ou 14,8 kbps.

32

Pode-se também, segundo o método de Shannon, definir a capacidade do canal

levando em consideração a relação sinal ruído, pela seguinte expressão:

C

T

= B log

2

(1+S/N) [bit/s] (4)

onde S/N = signal to noise ratio – quociente entre o nível de tensão de sinal e o nível

de tensão de ruído.

Aplicando-se a equação (4) para este projeto tem-se:

B = 7400 Hz

S/N = 20 dB (considera-se este valor, típico em transmissão digital, que corresponde à

relação de (100 :: 1) entre sinal e ruído. Este parâmetro precisa ser medido em campo para

avaliar-se a capacidade efetiva de transmissão do canal).

C

T

= 7400 . {log (100+1) / log 2}

C

T

= 49,3 kbps

Para as duas situações de capacidade do canal têm-se as seguintes relações entre

velocidade e largura de banda, definida como E = C/B:

- segundo o método de Nyquist E = 14.800 / 7400 E= 2 bit/Hz

- segundo o método de Shannon E = 49300 / 7400 E = 6,66 ou 6 bit/Hz

O método de Shannon, por considerar em sua fórmula a relação sinal ruído que é um

valor, que precisa ser avaliado em campo, oferece maior confiança em sua aplicação. O

método de Nyquist, considera a capacidade do canal em relação ao número de níveis

associados aos símbolos utilizados. Caso se considere, n, tendendo ao infinito, teria-se uma

capacidade de canal infinita; sabe-se que isto é inviável.

A modulação FSK representa-se conforme Figura 13 onde se tem os níveis lógicos

“uns e zeros” do sinal NRZ (No Return to Zero) indicando as freqüências f

1

e f

2

,

respectivamente.

33

Figura 13 - Sinal modulado em FSK e espectro de freqüências

1 0 1 0

ω

m

ω

s

FSK

Amplitude

ω

s

ω

m

3.5 – O TRANSMISSOR DE RF

O sinal FSK é enviado ao transmissor para modular a portadora de RF.

A portadora de RF é uma freqüência definida pelo Órgão Regulador ANATEL, em

função de seu uso e aplicação. Para este trabalho, existem várias bandas dentro do espectro

que podem ser usadas sem prévia autorização do órgão regulador.

As bandas designadas de ISM encontram-se distribuídas em vários pontos do espectro,

para permitirem seu uso em testes e aplicações científicas. Utiliza-se neste trabalho um canal

de RF dentro da banda ISM, entre 40,6 MHz a 40,7 MHz, que se denomina de banda de 40

MHz (Figura 14). O canal de RF necessita de um equipamento transmissor para confinar a

informação a ser transmitida e de um equipamento receptor. Existem também os transceptores

que são equipamentos compostos de transmissor e receptor, que permitem o envio e a

recepção de sinais, dentro da banda de RF definida. Nesse caso, são necessários dois canais

com freqüências distintas para operarem na forma de transmissão e recepção simultânea. O

34

transceptor é utilizado quando são necessárias transmissões e recepções simultâneas em

sistemas de controle.

Figura 14 - Banda ISM – Parte do Plano de freqüências – ANATEL

O transmissor é o equipamento que envia o sinal de informação por um sistema

irradiante. Ele faz a modulação do sinal de informação com a portadora que dá o nome ao

canal. A Figura 15 mostra o diagrama elétrico do transmissor utilizado neste projeto.

+Vcc

-Vcc

ENTRADA

T1

T2 T3

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

R1 R2

R3

R4

R5 R6

R7

R8

VR1

ANTENA

Figura 15 - Diagrama elétrico do transmissor de FM

35

A técnica de modulação escolhida, dentre as possíveis, foi a de FM - modulação em

freqüência (Kossor, Kuehl, 2000). Na modulação em freqüência a informação a ser

transmitida altera o ângulo da portadora mantendo inalterada sua amplitude. Nota-se o

componente (VR1) varicap

2

entre os coletors de T2 e T3 em série com um capacitor fixo C4

sendo o centro alimentado por R6. Com essa alimentação, altera-se a capacitância de VR1

conforme a amplitude do sinal aplicado à base de T1, forçando a portadora a alterar a sua

freqüência durante a transmissão.

A potência do transmissor pode ser estimada considerando-se que será necessário

alcançar uma distância de dois quilômetros, operando-se a uma freqüência de 40 MHz.

A expressão a seguir permite calcular-se a potência do transmissor e estimar a

sensibilidade do receptor, de forma balanceada e em função dos componentes atuais, através

da atenuação espaço livre, ou seja:

A

0

= 28,1 + 20 log D (km) +20 log F (MHz) (5)

A

0

é a atenuação provocada pelo espaço livre na potência da portadora;

D - é a distância entre o ponto de transmissão e o ponto de recepção em quilômetros;

F - é a freqüência do canal de portadora em MHz.

A equação 5 é definida a partir de uma fonte de RF gerando frentes de ondas esféricas

(Brodhage, Hormuth, 1981). Para dois quilômetros de alcance e uma freqüência de 40 MHz,

tem-se:

A

0

= 28,1 + 20 (0,3) + 20 (1,6) Æ A

0

= 66,1 dB

Adotando-se empiricamente uma sensibilidade no receptor de -60 dBm, valor típico,

em função dos componentes atuais, precisa-se de uma potência aproximada de + 20 dBm, ou

seja, com esta potência, o sinal fica acima do limiar de recepção. Assim,

2

Varicap – componente semicondutor composto de uma junção PN que quando polarizado inversamente tem a

capacitância de junção variando com a tensão aplicada. São usados em circuitos sintonizadores.

36

20 - 66,1 = - 46,1 dB valor que fornece em relação à sensibilidade adotada de -60

dBm, uma margem de segurança de 14 dB. A margem de 14 dB representa uma boa

segurança para eventuais variações de condições de propagação, sem prejudicar a transmissão

de informação. A potência de + 20 dBm corresponde a uma potência de 100 mW, e com essa

potência e um nível de recepção de -60 dBm, tem-se uma faixa de 80 dB para operar em

espaço livre, podendo-se até aumentar o alcance do sistema (Silva, Barradas, 1978).

As antenas constituem o sistema radiante que faz a interface do circuito transmissor

com o espaço e constitui uma parte importante da transmissão, pois a escolha adequada desse

sistema, permitirá o bom rendimento e o alcance desejado. Elas podem ser direcionais ou seja

o maior parte da potência irradiada é direcionada para a área de interesse ou irradiar a

potência igualmente em todas as direções.

As ondas de rádio que se propagam entre as antenas transmissora e receptora, são as

ondas eletromagnéticas geradas no transmissor. A antena transmissora transforma as

variações de tensão e corrente em ondas eletromagnéticas capazes de se propagarem no

espaço e a receptora desempenha papel contrário, transformando a energia das ondas

eletromagnéticas em variações de tensão.

O conceito de onda eletromagnética está, diretamente, ligado às noções de campo

elétrico e campo magnético (Fusco, 2006).

A principal característica da antena transmissora é sua diretividade ou ganho, que

consiste na capacidade de concentrar a radiação em um cone, na direção da antena receptora,

em vez de espalhá-la em todas as direções. A antena receptora tem como principal

característica a sua área eficaz, ou seja, a sua área de captação ou de interceptação da onda

eletromagnética.

Para este trabalho adotou-se antenas verticais, por se tratarem de antenas de fácil

manuseio, característica funcional de nosso trabalho, ter baixo custo, fácil de realizar,

37

transmitindo em todas as direções de forma igual, tendo como desvantagem seu ganho

reduzido, da ordem de 0,3 dBi

3

, mas, que pode ser compensado com a potência do

transmissor.

A largura de faixa, B, ocupara pelo sinal de FM é calculada em função do número de

bandas laterais, que se concentram ao redor da portadora, dada pela expressão:

B = 2 . n . fm (6)

Onde: n - é o número de bandas laterais para cada lado da portadora

fm - é a freqüência do sinal modulador.

Limita-se a largura de faixa fazendo-se n = β + 1 (7)

Assim,

B = 2 (β +1) fm (8)

O índice de modulação, β, é definido como β = Δf /fm.

Assim, B = 2 (Δf +fm) (9)

A equação (9) fornece a relação da largura de faixa ocupada por um sinal modulado

em FM com a freqüência do sinal modulador e o desvio de freqüência provocado na portadora

(Gomes, 2004).

3

dBi - Unidade de medida de ganho de antenas em decibel, tendo como referência a potência irradiada

igualmente, em todas as direções , pela antena isotrópica.

38

3.6 - RECEPTOR E DEMODULADOR FSK

O conjunto receptor é composto pelos blocos: receptor, demodulador FSK,

microcontrolador e o computador pessoal, como visto no diagrama da Figura 9. O receptor é

constituído pelo circuito integrado TDA7000 que, a partir da portadora modulada recebida

pela antena, fornece para o circuito subseqüente o sinal modulado em FSK de baixa

freqüência. O TDA 7000 apresenta uma versatilidade suficiente para atender aos requisitos

deste projeto, ou seja, responde na recepção a freqüências de sintonia de 1,5 MHz até 110

MHz, desde que se usem as bobinas de sintonia de acordo com a freqüência desejada. A

sensibilidade do receptor é da ordem de -100 dBm (ou seja 1,5µV) sobre a impedância típica

de antena de 75 Ω. O sinal demodulado, na saída do circuito, sobre o resistor de 22 kΩ tem

um valor de 75 mV que amplifica-se para acionar o estágio seguinte A Figura 16 mostra o

circuito receptor usado neste projeto.

Figura 16 - Diagrama elétrico do receptor de FM - TDA7000

A informação modulada em FM está dentro da faixa de áudio, porém em FSK. O

TDA7000 é um circuito monolítico integrado para recepção em FM monoaural, que requer o

mínimo de componentes externos para sua implementação. Esse módulo possui um circuito

FLL e freqüência intermediária FI de 70 kHz e tem boa seletividade obtida através dos filtros

+Vcc

saída

TDA 7000

L1

L2

16

14

13

1 3

4

8

12

15 17 18

11

10

7

9

2 5

6

C1 C2 C3

C4 C5

C6

C7

C8 C9

C10

C11

C12

C13

C14

C15

C16

C17

C18

VR1

R1

P1 R2

39

RC. A sua sensibilidade atende às necessidades previstas nas definições iniciais do projeto.

Na saída do TDA7000, tem-se o sinal FSK de baixa freqüência, que é enviado ao

demodulador FSK, constituído pelo NE564, um módulo PLL, que converte as freqüências do

FSK em pulsos. A Figura 17 mostra o circuito usado para esta implementação.

1

2

10

6

7

3

9

11

4

5

14

15 16

12

13

8

NE 564

+Vcc

entrada

saída

R1

R2

R3

R4

R5

R6

R7

P1

P2

C1

C2

C3

C4

C5

C6

C7

C8

C9

Figura 17 - Diagrama simplificado do NE 564 como demodulador FSK.

O integrado NE/SE564 é um PLL para operar em freqüências até 50 MHz que realiza

a função de detector de FSK, convertendo freqüência em níveis lógicos. Os componentes

externos ao circuito integrado foram calculados conforme referências da Philips (Philips,

1992).

A demodulação FSK pode ser feita por detecção síncrona ou assíncrona. No caso da

demodulação síncrona, é necessário sincronizar um sinal de referência com o sinal modulado,

para que se possam detectar as alterações na freqüência da portadora e recuperar o sinal

40

original em banda básica. O sinal de referência é obtido a partir do próprio sinal modulado em

FSK, por regeneração de portadora.

No caso da demodulação assíncrona, o sinal FSK é inicialmente filtrado e em seguida

utiliza-se um detector de envoltória para recuperar o sinal original em banda básica.

Utiliza-se, neste trabalho, um módulo que integra as funções de demodulador FSK. O

PLL é um dispositivo muito usado em telecomunicações para recuperação de portadora em

PSK e QAM, recuperação de relógio de sincronismo em transmissões digitais, demodulação

de sinais FM ou FSK. Na Figura 18 mostra-se o diagrama de blocos do PLL NE 564.

Figura 18 - Diagrama de blocos do NE564

Usado com um divisor de freqüência, após o VCO, e um oscilador a cristal gerando

Ve (sinal de entrada), o PLL atua como sintetizador de freqüência para geração de portadoras

e sinais de sincronismo. De acordo com a aplicação, pode ser implementado de forma

analógica ou digital ou por software em DSP. Basicamente, o PLL é um elo fechado com três

componentes: um detector de fase, um filtro passa-baixas e um VCO. A função destes

elementos é descrita, brevemente, nos parágrafos a seguir.

41

O detector de fase, que fornece uma tensão de saída, Vd, cuja componente contínua

Vc, é proporcional a ΔΦ (diferença de fase) entre os sinais Ve (sinal de entrada) e Vv (sinal

do VCO). O detector tem um ganho definido por Gd=Vd/ΔΦ (Volts/radianos). Pode ser

implementado de diversas formas, conforme a aplicação: um simples circuito lógico ou-

exclusivo, um multiplicador de quatro quadrantes ou um circuito seqüencial sensível a borda

ou outros mais. Vd costuma também ser chamada de tensão de erro.

O filtro passa-baixa tem a função básica de eliminar a componente de alta freqüência

(fv ou 2fv) na saída do detector de fase, e extrair somente a componente continua que serve de

tensão de controle, Vc, do VCO, ou seja, age como integrador. O projeto do filtro é a parte

mais crítica do PLL, pois define o seu comportamento transiente ou dinâmico, ou seja, tempo

de resposta, estabilidade, faixa de captura, fator de amortecimento, freqüência natural, ruído

de fase e outros. Tem “ganho” definido por Gf = Vc/Vd.

O VCO, oscilador controlado por tensão, gera um sinal cuja freqüência, fv, depende da

tensão de controle, Vc, tem um ganho definido por Gv = 2π df/dVc (radianos/volts.segundos).

Como o circuito forma um elo fechado, para ser estável tem de ser realimentado

negativamente, o que se consegue projetando-se corretamente os níveis dos sinais: Gd , Gf e

Gv. O produto dos três é o ganho do elo aberto: Gea = Gd.Gf.Gv (unidade: 1/s) e o ganho em

elo fechado do PLL é Gef = Gea/1+Gea (Philips, 1994).

Neste projeto, usa-se o integrado NE/SE564, um PLL, para operar em freqüências até

50 MHz que realiza a função de detector de FSK, convertendo freqüência em níveis lógicos.

Na Figura 18, pode-se ver a saída do PLL no pino 16 com um circuito Schmitt Trigger, que

formata a onda de saída.

O sinal FSK de saída é emitido em níveis lógicos de zero volts, para nível lógico zero,

e cinco volts, para nível lógico um. Esses níveis devem ser condicionados, para serem

enviados à porta serial UART do PC. Faz-se a conversão destes níveis para os níveis RS-232

42

da UART do PC com um CI MAX232. A Figura 19 mostra o diagrama elétrico do conversor

de interface usado neste projeto.

MAX

232

1

3

4

5

6

16

2

11

14

12

13

10

7

8

9

C1+

C1-

C2+

C2-

Tx

Rx

DSR

DTR

DSR

Rx

Tx

15

+Vcc

Cap1

Cap2

Cap3

Cap4

Cap5

Entrada

Saída

Figura 19 - Circuito conversor TTL / RS 232 com Max 232

A saída serial (pino 16) do PLL (NE 564) é aplicada à entrada Tx – pino 11 do Max

232. O sinal do pino 14 do Max 232 é levado ao conector DB-9, conforme mapeamento de

pinagens do PC. Esse sinal assim condicionado é gravado no HD do PC. O protocolo start –

stop é mantido, pois é transparente a todo o tratamento de transmissão e é reconhecido e

interpretado pelo Computador Pessoal.

43

3.7 - GRAVADOR DE DADOS

Utiliza-se como dispositivo de armazenagem de dados ou como arquivo de dados, um

computador pessoal convencional, salvando-se em seu disco rígido (HD) as informações

digitalizadas, que foram processadas no transmissor de RF.

Os dados podem ser recebidos por programas diversos para lidar com a porta serial, do

tipo UART, do PC. Neste projeto, usou-se o programa “Hyperterminal” para receber os

dados pela porta serial. Este programa é de simples operação e faz parte do pacote Microsoft

Windows; portanto está disponível facilmente nos computadores pessoais.

44

4. RESULTADOS E DISCUSSÃO

4.1 - DESCRIÇÃO DA METODOLOGIA PARA TESTES

Inicia-se a análise dos resultados a partir da digitalização da informação do sensor, que é

a informação a ser transmitida. Neste caso, substituiu-se esse sinal por uma seqüência de bits,

que representa uma seqüência de dados digitalizados, com o objetivo de simular a informação

a ser transmitida, durante o desenvolvimento do equipamento.

O protótipo do modulador FSK, montado como descrito no capítulo 3, apresentou-se

como desafio inicial. A tabela 1 apresenta o resultado da calibração do circuito e a freqüência

de fato utilizada na modulação FSK.

Na Figura 20 tem-se a forma de onda do sinal gerado.

Tabela 1 . Valores Calculados e Medidos no CI NE566

V+ Vc (f1)

(Volts)

f1 (Hz) Vc (f2)

(Volts)

f2 (Hz) R1 (kΩ) C1 (μF)

(Volts)

+5 1,07 1040 4,01 1290 10 0,15

..

Figura 20 - Saída do modulador FSK para o nível lógico “0”

Freqüência

de saída

45

Conforme especificação técnica do produto, calculou-se a tensão V

c

, aplicada ao pino

5 do integrado, para as freqüências de f

1

= 1070 Hz, representando o nível lógico zero, e f

2

=

1270 Hz, representando o nível lógico um, obtendo-se, respectivamente, V

c

= 1,07 Volts e V

c

= 4,01 Volts, com a tensão de alimentação V+ = 5,0 Volts.

Para ajustar as freqüências, utilizaram-se potenciômetros de precisão para R

1

e para

R

3

. Observa-se que R

3

é um resistor definido pela especificação do fabricante como fixo e de

valor igual a 10 kΩ, optou-se por alterá-lo sem danificar o integrado, mantendo a relação de

tensão de 10:1, por ele mantida sobre o pino 5, na ausência de sinal, como pode-se ver na

Figura 21.

Figura 21 - Protótipo do Circuito NE566 sobre placa padrão

4.1.1 - Protótipo do transmissor modulador em FM

Na Figura 22, tem-se o circuito do transmissor modulador em FM montado em placa

padrão; na montagem obedece-se o diagrama esquemático da Figura 15. Nessa montagem,

pode-se notar a bobina osciladora que identifica o transmissor que oscila na freqüência de 40

MHz. A bobina osciladora foi construída de forma artesanal, uma vez que a freqüência de

transmissão é fora de padrão usual das freqüências liberadas.

46

Antena

transmissora

Regulador de

tensão (12V)

Bobina do

Oscilador

Transistores de

potência do

transmissor

Figura 22 - Protótipo do Transmissor FM em 40 MHz

A tensão de alimentação do circuito é 12 Volts, conseguidos por um regulador 7812

que pode ser visto com o dissipador negro. Os transistores 2N3553, polarizados para potência

menor que 500 mW, possuem dissipadores de calor. A Figura 23 mostra o sinal obtido no

oscilador de RF e nota-se que a forma de onda não apresenta distorções visíveis.

Freqüência

da

portadora

Figura 23 - Sinal da portadora de RF do Transmissor FM em 40 MHz

47

A sintonia em 40 MHz foi conseguida fazendo-se o ajuste de formato da bobina,

espaçando-se um pouco mais ou um pouco menos as espiras do primário, razão pela qual a

figura apresenta a bobina deformada. Considerando-se o capacitor do circuito tanque da

ordem de 30 pF, calculou-se uma indutância de 0,52 µH e adotou-se um diâmetro de 10 mm,

chega-se a 11 espiras de fio com diâmetro de 0,45 mm.

Para medir a potência transmitida à antena, colocou-se uma carga resistiva (resistor

não indutivo) de 50 Ω na saída, da antena para a terra. Do mesmo ponto ligou-se o anodo de

um diodo de sinal (1N914) e, em seu cátodo, um capacitor de 1000 pF em paralelo com 100

kΩ para terra. Dessa forma, conseguiu-se medir a tensão de pico da RF de 40 MHz.

Descontando-se a queda de tensão do diodo e dividindo-se por

2

, tem-se o valor eficaz da

tensão sobre o resistor de 50 Ω, portanto, a potência dissipada. Obteve-se no cátodo do diodo,

para a terra, 3,8 Vp-p, que somado com 0,7 Volts (diodo de silício), obteve-se 4,5 Vp-p.

Multiplicando-se por 0,707 obtiveram-se 3,18 Volts eficazes sobre a carga de 50 Ω, obtendo-

se uma potência de 200 mW entregue à antena. A Figura 24 ilustra a montagem para essa

medição. Pode-se alterar o alcance do transmissor, alterando-se a polarização dos transistores

de potência, aumentando-se a corrente de base.

Figura 24 - Circuito prático para medir a potência de saída do transmissor

48

A Figura 25 apresenta o espectro de freqüência da portadora de 40 MHz onde se nota

que a segunda harmônica está 53 dB abaixo da fundamental.

Diferença

entre níveis

espectrais

Figura 25 - Amplitude do espectro da freqüência de 40 MHz

Ampliando-se a escala do instrumento, nota-se na Figura 26, as raias espectrais das

demais componentes que consideram-se como ruído, que deverá ser eliminado com filtros

específicos para essas freqüências, apesar de estarem mais de 50 dB abaixo do nível da

portadora.

Figura 26 - Espectro detalhado da freqüência portadora de 40 MHz

49

Os sinais moduladores são de 1070 Hz e 1270 Hz, freqüências que constituem os

níveis “zero e um” lógicos. Os desvios provocados na portadora por esses sinais são pequenos

e detectados com instrumentos específicos. No entanto, pode-se perceber a interferência

causada pelos mesmos sobre a portadora, na Figura 27.

Figura 27 - Portadora com interferência do sinal modulador

.

Digital

Analógico

FSK

Figura 28 - Sinais Modulantes (Digital e Analógico FSK)

50

A figura 28 mostra os sinais obtidos, na saída do digitalizador e o mesmo sinal na

saída do modulador, modulado em FSK, nas freqüências de 1070 Hz e 1270 Hz.

51

4.1.2 – Protótipo do receptor demodulador de FM

O circuito receptor de FM, Figura 29, montado segundo diagrama elétrico da Figura

16 é composto do circuito integrado TDA 7000 que pode ser sintonizado por bobinas externas

de fácil construção. No cálculo, dessas bobinas chegou-se a valores de 8 nH que consegue-se

com 8 espiras de fio 0,45 de espessura enroladas em um diâmetro de 10 mm. Na figura 29

tem-se o protótipo do receptor com o circuito integrado TDA 7000.

As bobinas de antena e de sintonia são iguais, conforme notas de aplicação da Philips.

A sintonia por varicap obtém-se com um trimpot multivoltas, que substituiu o potenciômetro

de sintonia indicado pelo fabricante.

Bobina de

antena

Bobina de

sintonia

Figura 29 - Protótipo do receptor de FM com TDA 7000

Substituíram-se os valores dos capacitores do circuito de sintonia de antena por

valores 2,5 vezes maiores, ou seja, de 39 pF por 100 pF e de 47 pF por 120 pF, conseguindo-

se melhor sintonia. A exatidão dos valores capacitivos deve-se aos valores comerciais

existentes.

52

Iniciaram-se os testes de transmissão com transmissor e receptor distantes 4,0 metros, um do

outro obtendo-se a recepção da freqüência de 1070 Hz e nível de 200mV, como se tem na

Figura 30.

Figura 30 - Sinal recebido na freqüência de 1070 Hz - afastamento 4 metros

O sinal de 1070 Hz e nível de 200 mV deverá ser regenerado e amplificado, para que

se possa enviá-lo ao estágio seguinte, que é o demodulador FSK. A Figura 31 mostra o sinal

na freqüência de 1270 Hz e nível de 200 mV, parecido com o anterior e que deverá sofrer o

mesmo tratamento de regeneração e amplificação.

Figura 31 - Sinal recebido na freqüência de 1270 Hz – afastamento 4 metros

53

As condições de propagação variam com a distância. Na Figura 32, tem-se os

resultados da recepção de 1270 Hz, para afastamento de 15 metros com obstáculos.

Figura 32 - Sinal recebido na freqüência de 1270 Hz, com afastamento de 15 metros

Na Figura 33, tem-se o resultado para o afastamento de 35 metros com obstáculos na

freqüência de 1070 Hz com nível de 100 mV.

Figura 33 - Sinal recebido na freqüência de 1070 Hz, com afastamento 35 metros

54

Na Figura 34, tem-se o resultado para o afastamento de 35 metros com obstáculos na

freqüência de 1270 Hz com nível de 100 mV.

Figura 34 - Sinal recebido na freqüência de 1270 Hz, com afastamento 35 metros

Tabela 2. Níveis de recepção obtidos nos testes de transmissão

Afastamento

4 metros 15 metros

com obstáculos

35 metros

sem obstáculos com obstáculos

Nível de sinal

recebido - 1070 Hz

200 mV

100 mV

Nível de sinal

recebido - 1270 Hz

200 mV

100 mV

Nota-se a degradação de níveis de 200 mV para 100mV, para os afastamentos de 4

metros sem obstáculos, para 15 metros e 35 metros com obstáculos, ou seja, o acréscimo do

afastamento entre Tx e Rx de 11 metros, no primeiro afastamento, e 31 metros no segundo

afastamento, provocaram uma degradação de 50 mV. Pode-se notar que os obstáculos

representam os fatores de maior degradação do sinal.

55

A condição que se define como obstáculos é a colocação do transmissor sem a visada

direta do receptor, ou, no caso, colocou-se o transmissor no final do corredor do prédio do

Laboratório e o receptor, dentro do laboratório com uma distância entre eles de 35 metros.

Na figura 35, tem-se o gráfico do sinal recebido pelo TDA7000 após o demodulador

FSK e logo após o shimitt trigger, a uma distância aproximada de 1300 metros com

obstáculos, a qual considera-se razoável em relação à distancia proposta.

Sinal após o

demodulador

FSK

Sinal após o

shimitt

trigger

Figura 35 - Sinais recebidos após o demodulador FSK e após o schimitt trigger

O sinal da Figura 35 foi conseguido durante o teste funcional do protótipo onde

obteve-se o seguinte resultado: transmitiu-se uma seqüência de caracteres em códigos ASCII

dos números de 0 a 9, e das letras de A a Z, de forma cíclica e com taxa de 300 bauds por

segundo, sem paridade e um bit de parada. Transmitiu-se durante um período de tempo para

obter-se pelo menos 20.000 caracteres transmitidos.

Na Figura 36, mostra-se uma tela do hiperterminal, contendo um período da recepção

com os caracteres já citados.

56

Figura 36 - Tela do Hiper Terminal mostrando o sinal recebido

A análise estatística da qualidade de recepção foi feita da seguinte forma:

O sinal recebido e registrado pelo hiperterminal em forma de arquivo, foi transferido para o

Word e os caracteres recebidos erradamente, foram substituídos por espaços, assim pode-se

usar o contador de caracteres do Word. O arquivo obtido contém 20.492 caracteres recebidos,

incluindo-se os errados; nesse arquivo substituiu-se 640 caracteres errados por espaços,

finalizando-se em 19.852 caracteres corretos, obedecendo-se a seqüência, tendo-se

aproximadamente 97% de acertos.

No ANEXO-A temos o arquivo recebido na íntegra, onde podemos ver os caracteres corretos

e os errados que foram substituídos por espaços para que se pudesse estabelecer uma

estatística.

57

5. CONCLUSÃO

O projeto e desenvolvimento do equipamento - Sistema para Transmissão e Recepção

de Sinais por Modulação FSK, em Canal Aberto de 40 MHz com Alcance de 2 km, permitiu o

conhecimento de novas técnicas e do estado atual da arte, especialmente, nas dificuldades

técnicas encontradas na seleção dos componentes integrados, que permitem compor o sistema

proposto.

Na realização do protótipo permitiu-se um estudo de caso real, onde verificou-se como

ponto principal a calibração do sistema como um todo. Tanto o “sistema” de transmissão,

como o “sistema” de recepção, que são independentes, apresentam peculiaridades exclusivas

de ajustes de níveis funcionais e adequados, criando a necessidade de valores de

componentes, como resistores, bobinas e capacitores específicos para sua sintonia e

calibração. Na prática, consegue-se a sintonia e calibração, com componentes ajustáveis, que

são substituídos pelos valores fixos dos valores obtidos, desde que os mesmos existam ou

então pela composição e associação dos componentes para a obtenção do valor adequado.

A interconectividade entre os módulos, para realizar-se uma função, torna-se mais

complicada quando esses módulos são montados, separadamente, pois os ruídos interferentes

estão sempre presentes. Os planos de terra são de relevante importância, na redução de ruídos

e exigem um estudo mais aprofundado do formato do circuito, freqüência de operação, níveis

de sinais na entrada e saída do circuito e também do cabo utilizado para a interligação. Os

ajustes de sensibilidade de cada módulo, para conseguir-se a interoperabilidade também são

importantes e procede-se, da mesma forma, com componentes ajustáveis, mas sem substituir o

componente, simplesmente, por tratar-se de acoplamento que poderá exigir ajustes futuros,

quando do uso do aparelho com outro tipo de sensor.

58

A potência de transmissão de 200 mW representa em decibéis o valor de 23 dBm, que

somando-se com o ganho de antena, resulta em 23,3 dBm, potência final irradiada pelo

sistema.

Este projeto, aparentemente, simples exige equipamentos e conhecimentos específicos,

razão pela qual os fabricantes de equipamentos de aquisição de dados não prevêem o uso

destes com equipamentos rádio.

Com este trabalho, viu-se que é possível construir um instrumento de aquisição de

dados, que poderá atender às necessidades de empresas de pequeno porte, que não podem

investir grandes quantias em equipamentos sofisticados. O alcance de 2000 metros é viável a

baixo custo, considerando-se a transmissão realizada pelo protótipo a 1300 metros com

obstáculos e transmissor em movimento e um índice de 97% de acerto.

O mercado desse tipo de equipamento está voltado para empresas de grande porte,

prevendo equipamentos para abraçar uma grande quantidade de funções que nem sempre são

utilizadas, mas que estão integradas nos equipamentos, tornando-os, extremamente caros além

dos softwares específicos e proprietários que exigem o treinamento de recursos humanos com

conhecimentos específicos de telecomunicações e informática.

Como referência de preços médios para os equipamentos de aquisição de dados,

podemos citar: Bastidor equipado totalmente – US$ 50.000,00 a US$ 80.000,00

Bastidor semi-equipado - US$ 20.000,00 a US$ 40.000,00

SoftWare aplicativo (proprietário) US$ 10.000,00 a US$ 15.000,00

59

ANEXO–A : Arquivo do sinal recebido com telas do Hiperterminal

Este arquivo é integral, tal qual foi recebido. Transferiu-se o conteúdo do arquivo do

hiperterminal para o MS- Word, com o objetivo de estabelecer-se uma estatística de

qualidade, utilizando a função de contagem de palavras, caracteres e espaços. Abaixo tem-se

como exemplo, algumas telas do hiperterminal.

60

! #$%$789ADEFGHIJLMNO@ABSTUVXZ

123056789ABC@EFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456788ABCDEFGHIJLMNOPQRST

456709ABCDEFG@AJLMNOPQRS

! #$56789GHIJLMNO@ABCDUVXZ

123056789ABC@EFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXX

0103456789LMLOPSTUTXX

0103454709HLMNO@A@CDUVXZ

!"#456789ABCDEFGHIJLMNO@ABSTUVXZ

!"3 56789ABCDEFGHIJHMNOPQRSPUVXZ

123056789ABC@EFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABLMLRTUP

0103454709OPRSTUVXZ

0103454789ADEDGHLMNO@ARSTUVXZ

!"3456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABC@EFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGH JLMNOPQTXX

0103454789DEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSPUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0103456709 LMLOPQRSTUVXX

0123456789CEFGHIJLMNO@ABCTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123056789ABCDEFGHIJLMLOPQRSTUVXZ

0!"3456789ABCDEFGHIJLMNO@ARSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789AJLMNOPQRSTUVXZ

0123454709EFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

61

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123454701GOPQPSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNO@QRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

62

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDFGHLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ADGHIJLMNOPQBSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQBSTUVXZ

123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0OPQPSTUTXZ

0103456789ADEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123HLOPQRSTUVXZ

0123456789ACDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

01DEFG LMNOPQRSTUVXZ

!"3456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHMLOPQPSTUVXZ

0123456789AEFGH JLMNO@ABSTUVXZ

!"3456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123454789LMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789AGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUTXX

0103454789EGHLMNO@A@STUVXZ

!"#456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

63

0123456789ABCDEFGHIJLMNO@QRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ACDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789DEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

64

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0103456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123454789ACDEFGOPQPSTUTXZ

0103456789ADEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123HLOPQRSTUVXZ

0123456789ACDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

01

DEFG LMNOPQRSTUVXZ

!"3456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHMLOPQPSTUVXZ

0123456789AEFGH JLMNO@ABSTUVXZ

!"3456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123454789LMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789AGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUTXX

0103454789EGHLMNO@A@STUVXZ

!"#456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNO@QRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

65

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ACDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789DEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0103456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

66

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123454789ACDEFGJLMNOPQRSTUVXZ

!23456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ACDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQBSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGLMNOPQRSTUVXZ

0123456789BCDEFGHIJLMNO@QBSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDFLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0€’š¢ª²º6789ABC@EFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456701 JMNOPQRSTUVXZ

0!3$56789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQPSTUVXZ

0123456789ABDEFGHIJLMNO@QBSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ACDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

67

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0103454789GMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNe…¥Š’

š¢23456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ADGHLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0103456789CDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ACEGHLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPARSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123454789CEFGHIMLOPQRSTUVXZ

123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789DEFGIMO@ABSTUVXZ

!"3456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123056789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789FIJLMNOPQRSTUVXZ

68

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789GHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789AMNOPQPSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789FGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNO@QRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789EFGHIJLMNOSTUVXX

0! #4%$789CDEFLMLOABCTUDXZ !"#

16789ABC@EFGHIJHMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

01234547STUTXX

! #$%$789BGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0103456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

69

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ACDEDLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNO@ABSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

70

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

71

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRS\U^XZ

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

72

0123456789ABCDEFGHIJLMNOPQRSTUVXZ

Foram transmitidos e recebidos 20.492 caracteres.

Os caracteres considerados errados, recebidos fora da seqüência transmitida, foram

substituídos por espaços.

Neste arquivo encontra-se o conteúdo obtido no hiperterminal durante uma transmissão. Os

caracteres errados foram substituídos por espaços.

73

Do total de caracteres recebidos, 19.852 foram considerados corretos, dentro da seqüência

transmitida.

20.492 – 19.852 = 640 esta diferença corresponde aos espaços, ou seja, aos caracteres

errados.

640 / 20.492 = 0,0312

Em percentual temos 3,12 % de caracteres errados

ou 96,87 % de caracteres corretos.

74

REFERÊNCIAS

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