Apaza – Abel, Maydana – Elmer, Huallpa – jose, SCDASBAPUM FSK

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SISTEMAS DE COMUNICACIÓN DIGITAL APLICADO EN LA SEGURIDAD

PARA EL BARRIO DE ALTO PUNO UTILIZANDO MODULADORES FSK

Apaza Quispe – Abel, Maydana Huanca – Elmer, Huallpa Vargas – Jose V.,

lebitayu@gmail.com, jose.jvhv@gmail.com, elmermh81@gmail.com.

EQUIPO 1 UNA PUNO

Resumen - Implementar un sistema de seguridad

para una zona determinada en este caso para el

barrio Alto Puno lo cual será tomado como un

experimento para realizar este mismo proyecto en

lugares con parecido a este ámbito. Investigar más

a fondo sobre el concepto de los moduladores FSK y

con los respectivos demoduladores aplicados en este

proyecto. En un sistema de transmisión digital, la

información de la fuente original puede ser en forma

digital o analógica. Si está en forma analógica, tiene

que convertirse a pulsos digitales, antes de la

transmisión y convertirse de nuevo a la forma

analógica, en el extremo de recepción. En un sistema

de radio digital, la señal de entrada modulada y la

señal de salida demodulada, son pulsos digitales.

Índice de términos – comunicación FSK seguridad

inalámbrica y transferencia de datos.

INTRODUCCION

Comunicaciones digitales comprende el área de

técnicas de comunicaciones, incluyendo transmisión

digital y radio digital. La transmisión digital es la

transmisión de pulsos digitales, entre dos o más

puntos, de un sistema de comunicación.

El radio digital es la transmisión de portadoras

analógicas moduladas, en forma digital, entre dos o

más puntos de un sistema de comunicación.

Dentro del área de la electrónica, uno de los usos

más recientes que se le da a los equipos de cómputo

es el de las telecomunicaciones, es decir, la

comunicación (intercambio de datos) entre dos o más

PC’s con lo cual se generan grandes ventajas para el

procesamiento de datos como podrían ser el

intercambio de información; mediciones a distancia;

control a distancia; y transferencias de archivos por

citar solo algunas.

Los sistemas de transmisión digital requieren de un

elemento físico, entre el transmisor y el receptor,

como un par de cables metálicos, un cable coaxial, o

un cable de fibra óptica. En los sistemas de radio

digital, el medio de transmisión es el espacio libre o

la atmósfera de la Tierra.

En lo cual se aplicara un sistema de seguridad para

el barrio alto puno basado en la comunicación y

transmisión de datos del modulador FSK.

DEFINICION DEL PROYECTO

En este proyecto está enfocado a la comunicación

desde el tablero general que está ubicado en una

casa a una central de video vigilancia para una

reacción rápida es la comunicación con GPRS al

central de monitoreo y para la video-vigilancia (ver

anexo 2). GPRS, siglas de General Packet Radio

Service, se utiliza para dar mayor velocidad de datos

a través de GSM. No es la sustitución de GSM. Es

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sólo una extensión de la tecnología GSM más para

ganar velocidad más rápida. GPRS ofreció un tasa

de bits hasta 171KB / s por el uso de una tecnología

de paquetes ligado a través de GSM mientras que

solo GSM es de solo 9.6Kb / s y en cuanto a los MSM

Sobre una red GPRS se pueden enviar

aproximadamente 30 SMS por minuto, frente a los 6

a 10 SMS que permite GSM.

DESARROLLO

Para el desarrollo del proyecto es necesario tener

una comunicación FSK con sus respectivos

materiales y equipos.

Como primer paso se realiza el siguiente circuito

FSK para modular una señal.

Figura 1: circuito del modulador FSK.

El CI XR2206 consta de cuatro bloques funcionales,

un oscilador controlado por voltaje (VCO), un

multiplicador analógico, un amplificador de ganancia

unitaria (buffer), y un conjunto de switches 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 así la generación FSK.

Las resistencias antes mencionadas se localizan 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 señal lógica 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, 𝑓1y 𝑓2 como:

(1)

(2)

Para nuestro caso, dicho circuito se diseñó para los

siguientes valores de frecuencias esto reemplazando

en la ecuación 1 y 2:

𝐶 = 22𝑛𝑓

𝑅1 = 33 y TP1 = 2.30𝑘 → 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙1 = 35.30𝑘

De aquí 𝑓1 = 1.28𝑘𝐻𝑧

𝑅2 = 15 y TP2 = 3.58𝑘 → 𝑅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙2 = 18.58𝑘

De aquí 𝑓2 = 2.44𝑘𝐻𝑧

Para el proceso de recuperar los datos es necesario

un demodulador lo cual consta de un XR2211

mostrado en la figura 2.

Figura 2: circuito del demodulador FSK.

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Para hallar 𝑓0:

𝑓0 = √𝑓1 × 𝑓2 (3)

Donde:

𝑓1 = 2.44𝑘𝐻𝑧

𝑓2 = 1.28𝑘𝐻𝑧

Entonces en 3:

𝑓0 = √1.28 × 2.44

𝑓0 = 1.77𝑘𝐻𝑧

Calculando 𝑅0:

𝑅0 = 15𝐾𝛺 + 1.96𝐾𝛺 = 16.96𝑘𝛺

Para 𝐶0:

𝐶0 =1

𝑅0×𝑓0 (4)

En 4:

𝐶0 =1

16.96𝑘 × 1.77𝑘= 0.33𝑛𝐹

Ahora 𝑅1:

𝑅1 =𝑅0×𝑓0

𝑓1−𝑓2× 2 (5)

𝑅1 =16.96𝑘 × 1.93𝑘

2.44𝑘 − 1.28𝑘× 2 = 28.21𝑘𝛺

Calculando 𝐶1:

𝐶1 =1250 × 𝐶0

𝑅1 × 𝜏2 (6)

𝐶1 =1250 × 0.33𝑛

28.21𝑘 × 0.52= 58.48𝑝𝐹

Para 𝑅𝑓:

𝑅𝑓 = 5 × 𝑅1 (7)

𝑅𝑓 = 5 × 28.21𝑘𝛺 = 141.05𝑘𝛺

En 𝑅𝑏:

𝑅𝑏 = 5 × 𝑅𝑓 (8)

𝑅𝑏 = 5 × 141.05𝑘𝛺 = 705.25𝑘𝛺

Calculando 𝐶𝑓:

𝐶𝑓 =0.25

𝑅𝑠𝑢𝑚×𝐵𝑎𝑢𝑑 𝑅𝑎𝑡𝑒 (9)

𝐵𝑎𝑢𝑑 𝑅𝑎𝑡𝑒 = 10𝑘

𝑅𝑠𝑢𝑚 =(𝑅𝑓 + 𝑅1)𝑅𝑏

(𝑅𝑓 + 𝑅1 + 𝑅𝑏)

=(141.05𝑘 + 28.21𝑘)705.25𝑘

(141.05𝑘 + 28.21𝑘 + 705.25𝑘)

= 136.5𝑘𝛺

Entonces en 9:

𝐶𝑓 =0.25

136.5𝑘×10𝑘= 18.31𝑛𝐹

Él envio de dato se realizara mediante dos

ordenadores usando el puerto USB convirtiéndole en

un puerto serial.

Figura 3: terminales del RS232 con su diagrama.

En el software se utilizara del propio computador que

es el hyperterminal. Se realizara la prueba con las

siguientes conexiones:

Figura 4: circuito del MAX232 para modificar la

salida serial a TTL

Para su software es necesario utilizar el

hyperterminal.

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CONCLUSIONES

Al finalizar el proyecto, se pudo concluir que el

desarrollo de informaciones externas y su respectivo

contenido audiovisual son un gran complemento para

los estudiantes que deseen entender con mayor

profundidad el comportamiento y uso de un modem.

Se observó para realizar una demodulación FSK

exacta es necesario trabajar con su modulador

simultáneamente por que el ultimo mencionado debe

producir una señal FSK exacta para su demodulador

ya que se realizó el análisis matemático especifico.

Se vio también que el MAX232 no puede

proporcionar la conversión para dos puertos

diferentes ya que este circuito integrado calentó en la

primera prueba.

Se usó el convertidor USB-SERIAL para obtener

datos ya que el GPRS es el tipo de comunicación que

se estaba usando y está diseñado solo para el puerto

serial.

Además se observó que es necesario establecer en

todo el circuito del FSK a una máxima frecuencia

como de 1KHz para configurar en el hyperterminal

con mayor velocidad de transmisión (bps).

REFERENCIAS

[1] Texas Instruments. Datasheet MAX232x Dual

EIA-232 Drivers/Receivers. Texas. Texas

Instruments Incorporated; disponible en:

http://www.ti.com/lit/ds/symlink/max232.pdf;

internet consultado el 15 de noviembre de 2014.

[2] Wikipedia. Servicio General De Paquetes Vía

Radio

http://es.wikipedia.org/wiki/Servicio_general_d

e_paquetes_v%C3%ADa_radio; consultado en

diciembre de 2014.

[3] Tyco; Empresa De Sistemas De Alarma;

http://www.tyco.es/mercados/seguridad-de-

hogar/; consultado el 28 de diciembre de 2014.

[4] Stolfi, Daniel. 2009. The Baycom Modem

(XR2206-XR2211). Malaga.

www.danielstolfi.com; disonible en:

http://en.danielstolfi.com/packet/fizcom.php:

internet accedió el octubre del 2014.

Biografía autores:

Apaza Quispe – Abel

Nacio en Melgar – Puno, el cinco de julio de 1990.

Curso la primaria en la escuela 71011 “san luis

gonsaga”, los secundarios los realizo en el colegio

Mariano Melgar de Ayaviri y actualmente es

estudiante de la Universidad Nacionalidad del

Altiplano de la Escuela Profesional de Ingeniería

Electrónica Puno - Perú.

Maydana Huanca – Elmer

Nación en desaguadero – Puno, un 24 de enero del

1994. Curso la primaria Nª 70666 luego termino su

secundaria en el colegio Tahuantinsuyo de la misma

localidad actualmente es estudiante de la

Universidad Nacional del Altiplano de la Escuela

Profesional de Ingeniería Electrónica.

Huallpa Vargas – Jose Vizcardo

Nació el 19 de marzo de 1996 en la ciudad de

Pomata, provincia de Chucuito, departamento puno.

Curso sus primeros estudios en la escuela Nª 70227

de San Vicente curso la secundaria en el colegio de

educación secundaria agropecuario Nª 73.

Actualmente estudia en la Universidad Nacional del

Altiplano en la carrera de Ingeniería Electrónica.