capÍtulo iv resultados de la investigaciÓn a. anÁlisis de
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CAPÍTULO IV
RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN
A. ANÁLISIS DE RESULTADOS
Los resultados de esta investigación están dados por el desarrollo de
las siete fases de trabajo que a continuación se presentan:
1. ENUNCIADO DEL PROBLEMA Después de analizar el objetivo general de este proyecto de
investigación: el desarrollo de un sistema de comunicación inalámbrico entre
computadoras utilizando modulación ASK, se recolectó a través de revisiones
documentales, la información necesaria para conocer el funcionamiento de
un sistema de comunicación inalámbrico, las diferentes técnicas de
modulación digital; especialmente la ASK/OOK, el proceso de comunicación
entre computadoras por medio del puerto paralelo y todos los conocimientos
necesarios para poder llegar a su solución.
A continuación se tomaron en cuenta las alternativas existentes para
establecer la comunicación inalámbrica en modulación ASK y se llevo acabo
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un estudio comparando los diferentes medios de transmisión inalámbricos,
arrojando como resultado la siguiente tabla:
Medios de Transmisión Inalámbrica
Ventajas Desventajas Costo Factibilidad de
Adquisición
Tasa de Error
Radio Rápidas Fácil de generar
Traspasan paredes
El Tx y Rx no necesitan alinearse
Vulnerables a las
interferencias y al ruido
Elevado Sí (Internet)
Depende de la
interferencia
Microondas Seguras Transforman información
No penetran estructuras metálicas
Requieren de una trayectoria libre entre el Tx
y Rx
Muy Elevado
Ninguna Depende de la
interferencia
Satélites Rápido Excelente cobertura
Mayor ancho de banda
El Hardware del Tx y Rx es mucho más
complejo
Muy Elevado
Ninguna Baja
Infrarrojo Mayor velocidad de transmisión Inmunidad a la interferencia
Mayor seguridad
No pueden traspasar
obstáculos Rango corto de
operaciones El Tx y Rx
deben estar alineados
Elevado Sí Segura
Láser Gran ancho de banda
fácil de Implantar con respecto a las microondas
Alcance limitado
Vulnerable a todo lo que
afecte al haz de luz
El Tx y Rx deben estar alineados
Elevado Ninguna Depende de las
condiciones ambientales y
la interferencia
Tabla1: Comparación de los Medios de Transmisión Inalámbricos
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Resumiendo los resultados obtenidos del análisis de la tabla 1, se
deduce que solo las radiofrecuencias y el infrarrojo son los que se adecuan
por su factibilidad de adquisición con los requerimientos del sistema a
desarrollar, aunque estos medios no son los que presentas las mayores
ventajas con respecto a los demás. En definitiva se decide utilizar las
radiofrecuencias, por ser un medio que permite mayor movilidad y flexibilidad
del sistema en general, además de ser versátil y eficiente. Una vez
seleccionado el medio de transmisión se determinaron los componentes
principales del sistema.
Por otra parte la finalidad de este proyecto de investigación es la
transmisión de datos en forma inalámbrica entre dos computadoras en modo
half - duplex, utilizando como medio de comunicación las radiofrecuencias.
Para ello se debe diseñar un hardware y un software que permita controlar el
flujo de datos de una computadora a otra. El Hardware esta compuesto por
un transmisor y un receptor que modulan en la técnica ASK/OOK, los cuales
son compatibles, además de trabajar con RF y una portadora, en este caso
433 Mhz. Para la conexión de tales dispositivos a las computadoras se
empleó el puerto paralelo. Asimismo, el software permite monitorear el
proceso de transmisión y recepción.
2. CONFIGURACIÓN INICIAL DE LOS DISPOSITIVOS Para establecer la comunicación inalámbrica entre dos computadoras
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(Ver figura 18), en la computadora 1, se introduce un mensaje al software
diseñado para la transmisión el cual es enviado a través del puerto paralelo
al transmisor. El transmisor (Tx) modula el mensaje en la técnica ASK/OOK a
continuación es irradiado al espacio por medio de la antena 1. Al instante el
receptor (Rx) por medio de la antena 2 capta el mensaje, el cual es modulado
y enviado a través del puerto paralelo a la computadora 2, en donde es
visualizado en pantalla por medio del software de recepción.
FIGURA 18. SISTEMA DE COMUNICACIÓN INALÁMBRICO
Fuente: Pirela/González (2001).
3. FORMULACIÓN DEL ALGORITMO En la presente fase se explica detalladamente las funciones del
sistema en orden lógico con la finalidad de interconectar cada elemento en
un diagrama de bloques (Ver figura 19).
CCoommppuuttaaddoorraa 11
AASSKK
MMeennssaajjee
TTxx
AAnntteennaa 11
CCoommppuuttaaddoorraa 22
RRxx
AAnntteennaa 22
PPuueerrttoo PPaarraalleelloo
PPuueerrttoo PPaarraalleelloo
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FIGURA 19. DIAGRAMA DE BLOQUES DEL SISTEMA
Fuente: Pirela/González (2001).
v COMPUTADORA: Su función primordial es procesar la información
que se va a enviar (PC 1) o recibir (PC 2), es decir, es la fuente donde
se genera el mensaje o el destino final del mismo.
v TRANSMISOR (Tx): Se encarga de modular la señal tomada del
puerto paralelo para luego transmitirla al receptor (Rx) por medio de
radiofrecuencias, es aquí donde se origina la señal portadora en
ASK/OOK con la cual se modificará el mensaje original para que
pueda ser entendido por el receptor.
v PUERTO PARALELO: Su misión es permitir que las computadoras
puedan emitir y recibir los mensajes hacia el transmisor y el receptor.
v MEDIO DE TRANSMISIÓN: Las radiofrecuencias permiten que se
pueda establecer la transmisión, representan el medio por el cual el
transmisor y el receptor pueden comunicarse.
PPCC 11 PPCC 22 TTXX RRXX
PPuueerrttoo PPaarraa llee lloo
MMeeddiioo ddee TTrraannssmmiissiióónn
RRaaddiiooffrreeccuueenncciiaass
PPuueerrttoo PPaarraa llee lloo
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v RECEPTOR (Rx): Su propósito es interceptar la señal y transformarla
a su estado original, a continuación el mensaje es enviado a la
computadora a través del puerto paralelo.
De igual manera se estableció el diagrama de flujo o algoritmo que se
tomará como base para desarrollar el software del sistema, tal como se
observa en el anexo B.
4. ESPECIFICAR LOS DISPOSITIVOS DEL SISTEMA
Posteriormente se establecen los dispositivos utilizados para diseñar
el hardware, estos son el transmisor/codificador TXE- 433 y el
receptor/decodificador RXD- 433 (Ver anexo C), puesto que son los
elementos que nos permiten cumplir con los objetivos planteados al principio
de la investigación, debido a que utilizan modulación ASK y radiofrecuencias
para establecer la transmisión de datos. En este caso son empleados para la
transmisión de información, pero también pueden controlar procesos.
Estos dispositivos son pequeñas tarjetas que no necesitan de
montajes adicionales, solo requieren que se conecte el Vcc, la tierra, y los
pines de la conexión de datos, proporcionan la tecnología más reciente en
comunicación inalámbrica.
Consta de resonadores para la alta estabilidad, salida de gran
alcance de +10 dbm, 433 MHz de banda libre, receptor sensible y opera con
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+5 v solamente. La entrada de información del voltaje sugerida para el
receptor y el transmisor es 5 v, porque el resultado es que las salidas tendrán
un valor de 5 v que permiten la interconexión fácil con otras entradas de
información del Cmos. Utilizan un codificador y un decodificador los cuales
permiten que la señal se filtre y sea inmune al ruido o alguna otra
interferencia.
Se usa una antena tanto en el transmisor como en el receptor, pero
por sus características de funcionamiento se puede utilizar un material
conductor como el metal de aproximadamente 10 cms de largo para obtener
un funcionamiento óptimo del sistema, de igual manera si se desea que el
sistema tenga un mayor alcance se puede disponer de una antena más
sofisticada.
A continuación se explican en forma detallada:
v TRANSMISOR /CODIFICADOR TXE- 433 Opera con RF sin la necesidad de la conexión de cables, tiene una
entrada de información de 4 bits de datos paralelos para ser transmitidos y
codificados a una frecuencia de 433 MHz en modulación ASK/OOK, después
es decodificado por el receptor, RXD-433.
El transmisor tiene la capacidad de controlar más de un receptor. Los
contactos del direccionamiento (decoder address select) en el transmisor se
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etiquetan A0 hasta A7 (Ver anexo D), se utilizan para codificar los 4 dígitos
binarios de datos en una forma que se pueda decodificar solamente por los
receptores que se fijan al mismo direccionamiento, lo que permite que el
sistema proporcione seguridad. Esto da 256 posibles variaciones en
direccionamiento, es decir, 256 unidades de receptores. Para fijar las líneas
del direccionamiento, las líneas individuales están conectadas con la tierra y
las líneas restantes se dejan abiertas. Se procede de la misma manera tanto
en el transmisor como en el receptor.
La unidad de transmisor/codificador hace que el transmit enable (Ver
anexo D) permita la entrada de la información. Cuándo se conectan los
contactos del direccionamiento correctamente y esta listo para transmitir, se
debe colocar el contacto del transmit enable en tierra para enviar los datos al
receptor.
El transmisor cuenta con un resonador de onda acústica superficial,
que permite generar una onda portadora de 433 MHz, dicho resonador oscila
a una frecuencia muy estable y es más preciso que un cristal de cuarzo, este
se activa cuando en el data in (Ver anexo D) exista una entrada mayor a 3
voltios, es aquí donde se modula la señal en ASK/OOK, cuando en el
codificador hay un 1 binario, se genera la portadora, la cual es amplificada
por Q1 y Q2 (Ver anexo D), para ser irradiada al espacio a continuación
como un paquete de datos serial. Si en el codificador hoy un 0 binario la
portadora se suprime.
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Un sistema inalámbrico de este tipo requiere una señal de entrada de
información limpia para asegurarse de que los datos recibidos sean
correctos. En todas las frecuencias del RF, pero especialmente en las
frecuencias donde no se cuenta con licencia, se permite la operación del
transmisor, como el espectro del RF se obstaculiza con las señales y el ruido
se debe filtrar para la recepción apropiada de los datos, para evitarlo se
utiliza un circuito integrado (CI) tanto en el transmisor (codificador) como en
el receptor (decodificador), su principal función es filtrar la señal cuando la
portadora es suprimida en el resonador. Un código se genera en el
transmisor, que debe corresponder con en el receptor antes de que los datos
se reconozcan como válidos.
En estos dispositivos TXE/ RXD se utiliza la serie HT-12, que no son
más que circuitos integrados para lograr este esquema de codificación/
decodificación. El codificador HT – 12E, incluido en el transmisor posee un
voltaje de funcionamiento de 2.4 v a 12 v, es inmune al ruido, tiene un
oscilador incorporado y no necesita de componentes externos adicionales.
Debido a la flexibilidad del HT- 12E codificador y el HT-12D
decodificador es posible programar direccionamientos y transmitir a varios
receptores usando el mismo transmisor. El codificador HT -12E comienza un
ciclo para la transmisión de los 4 bits cuando transmit enable (Ver Anexo D)
presente dos pulsos de flanco negativo. Este ciclo se repite mientras el
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transmit enable (TE) este en un punto bajo. Una vez que el contacto de TE
este arriba, la salida del codificador termina su ciclo y se detiene.
Cuando el chip del decodificador recibe datos, compara los pulsos del
direccionamiento con su configuración del direccionamiento y si son iguales,
envía un pulso alto (1) al data valid (contacto 18). En este punto los datos se
consideran válidos y se envían a los contactos de la salida de datos (del 11 al
14). Cada línea de datos individual se puede utilizar como salida separada
para conducir los dispositivos o los circuitos individuales.
Es obvio que se deben fijar las líneas del direccionamiento en el
transmisor y el receptor de modo que sean iguales. Esto exige conectar cada
línea alta o baja, ejecutando un puente a tierra o a +5 voltios.
La información envía estancias en el mismo nivel hasta que se envían
los nuevos datos, incluso cuando el transmit enable no esta ya presente en el
transmisor.
v RECEPTOR/ ENCODIFICADOR RXE-433
Posee una salida paralela de 4 datos de dígito binario que
corresponde con los datos enviados por el codificador, TXE -433. El
MICRF001BM (demodulador ASK/OOK) posee un ancho de banda
programables en el demod select (Ver anexo E) puede ser seleccionado por
la colocación de puentes (jumpers) en la tarjeta de circuito. La tabla en el
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diagrama esquemático (Ver anexo E) muestra las posiciones de los puentes
para diversos anchos de banda, estos son de 600 hertzios, de 1200 hertzios,
de 2400 hertzios y de 4800 hertzios, para las aplicaciones de transmisión de
datos la configuración de 4800 hertzios será la mejor, las restantes se utilizan
para el control de procesos. Su propósito es reconstruir la señal que esta
siendo recibida, utilizando un muestreo de 4800 ciclos por segundo.
El MICRF001BM incorpora funciones completas de la demodulación
y conversión de los datos en frecuencia ultra elevada (UHF) de 300 MHz a
440 MHz, no dispone de circuito sintonizado de entrada por lo que la señal
captada por la antena alcanza tanto el amplificador de RF como el
mezclador, sólo está sintonizado el oscilador local, que está controlado por
un sintetizador de frecuencia ajustado con un cristal de cuarzo o resonador
cerámico por lo que se obtiene la precisión necesaria para trabajar con un
transmisor de 433,42 MHz utilizando un componente de temporización de
3,36 MHz, que es el tipo de resonador incorporado en el circuito.
El direccionamiento (address select) del decodificador permite que se
utilice un transmisor para controlar diversos receptores dando a cada
receptor un direccionamiento único. La unidad de receptor/decodificador
tiene una salida data valid. Esta salida pasa a alto (1) cuando el
direccionamiento del decodificador seleccionado corresponde con el
direccionamiento del codificador seleccionado. El receptor decodifica todos
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los valores que son enviados por cualquier transmisor y determina si los
dígitos binarios del direccionamiento del receptor concuerdan con el valor de
las configuraciones en sus propias líneas de direccionamiento.
Cualquier receptor RXE-433 con la misma configuración de la línea
del direccionamiento pondrá los datos en su cierre interno y los hará salir en
sus líneas de datos (A, B, C, D). Los datos son enviados en el transmisor
fijando sus líneas de datos (A, B, C, D) a Vcc o a la tierra y después a
conectar la línea del permitir (enable) a la tierra por un tiempo corto (Ver
anexo E).
El componente HT-12D tiene un voltaje de funcionamiento de 2.4 v a
12 v, potencia baja e inmunidad al ruido, corriente de espera baja, es capaz
de decodificar 12 dígitos binarios, hace pareja con el HT-12E, tiene un
oscilador incorporado, interfaz fácil con RF y no necesita componentes
externos.
5. DISEÑO DEL HARDWARE Y DISEÑO DEL SOFTWARE
Para conectar las computadoras con los dispositivos, se utilizó el
puerto paralelo, (Ver anexo F) como se describe a continuación:
En el transmisor se utilizaron los pines número 6, 7, 8 y 9 del puerto y
se conectaron con A0, A1, A2 y A3, en los cuales se selecciona la dirección de
los posibles receptores a los cuales se envían los datos. Solo se disponen de
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los primeros 4 pines de los 8 disponibles para solo contar con 16 direcciones
en vez de 256, puesto que para este caso solo se utiliza un solo recepto,
entonces desde A4 hasta A7 están conectados a tierra. El pin 17 o Selección
(Ver anexo F) se usa para la conexión del Vcc. Los pines 2, 3, 4 y 5 (Data 0
hasta Data 3) se acoplan al Data in o los pines A, B, C, D, del transmisor. El
pin número 1 o Estrobo está conectado con el TE, el cual controla el Transmit
Enable, por medio de la generación de un pulso. De igual manera el pin 18
(La tierra) y el 14 (Auto Line Feed) acoplado a su vez a una resistencia de
470 ohms y un led, permite indicar cuando el transmisor esta trabajando o
no, a su vez están conectados a la tierra del transmisor. Los pines restantes
del puerto paralelo el número 10, 11, 12, 13, 15, 16, 19, 20, 21, 22, 23, 24 y
25, como no son necesarios son conectados a tierra.
Para efectos del receptor, los pines 10 (acuse de recibo), 11 (Busy),
12 (Paper out-end) y 13 (selección) están conectados a los pines A, B, C y D,
(Ver anexo F) que representan los datos que serán enviados por el
transmisor. Los pines número 2, 3, 4 y 5 están conectados a los pines del
Decoder Adress Select; desde A0 hasta A3 para mantener la dirección que le
corresponde al receptor. Los pines de A4 hasta A7 se conectan a tierra para
solo contar con 16 posibles combinaciones de direcciones. El pin 18 (tierra)
va conectado en el pin de la tierra del receptor. El pin 11 (Busy) está
conectado al Data Valid. El Vcc por su parte está conectado a un adaptador
de 4.5 v, puesto que la alimentación que proporciona el puerto no es
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suficiente para que el receptor funcione. Por otra parte, tanto el transmisor
como el receptor, tienen un pin especial donde se conecta la antena en
posición vertical, la cual no es más que un material conductor como el metal
que mide aproximadamente 10 cms de largo.
Experimentalmente se pudo comprobar que para poder transmitir se
necesita dos pulsos de flanco negativo, el cual permite que el transmisor se
coloque listo para una nueva transmisión.
Para el transmisor se disponen todos los pines de datos puesto que
del pin 2 al 5 (parte baja) se utiliza para la palabra de 4 bits y del pin 6 al 9 se
usa para la dirección (parte alta), la palabra está dividida en dos partes,
puesto que el transmisor hace un paquete de datos, donde se encuentra la
dirección y los datos a enviar, lo que proporciona seguridad debido a que
solo el receptor que tenga la misma dirección podrá leer dicho datos.
Está compuesto por dos secciones: el transmisor ASK/OOK basado en
un resonador. En este caso se utiliza una portadora de 433.92 MHz de una
amplitud de 5 v aproximadamente, que es proporcionada por tal resonador, la
portadora se produce cuando la tensión de entrada en el Pin Data In supere
los 3 v, entonces se transmite y por medio de la antena se irradia al espacio
la información; de lo contrario no se transmite. Esta es la sección que se
encarga de irradiar al espacio la portadora (ASK/OOK), por lo tanto se va a
obtener un 1 lógico cuando exista portadora y un 0 lógico cuando no exista
portadora.
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El transmisor cuenta con un complemento, para que la transmisión sea
digital, es el codificador, el cual empaqueta la información en una data serial
y eso es lo que sale por el pin 18 data output (transmisor). Cuando
codificador tenga la entrada (1 lógico-portadora) y en el transmit enable (15)
se cuente con un pulso de flanco negativo, se produce el tren de impulsos,
entonces se empieza a modular en ASK/OOK. Generalmente en el proceso
de recepción cuando no se tiene portadora se genera ruido en la salida del
transmisor, entonces se necesita filtrar ese ruido, para poder distinguir lo que
es ruido y lo que es información, por eso se usa un decodificador en el
receptor, para que él elimine ese ruido.
La transmisión es controlada por medio de 4 líneas de datos que se
denominan A, B, C, D (binario), es decir, que el pin A tiene un peso de 20 y
el pin D tiene un peso de 23, por lo tanto como se puede transmitir un código
paralelo de 4 bits al nivel de la entrada, entonces se puede tener hasta 16
posibles valores, se pueden hacer varias sesiones de esos 4 bits y transmitir
8, 16, 32, lo que se necesiten. Si se van a transmitir 8 bits, entonces realizan
dos sesiones de transmisión por cada byte que necesite enviar, de la misma
forma trabaja el receptor, en el cual se tienen dos tandas de recepción para
tomar la palabra y seguidamente unirla. Cuando se reciba un byte o múltiples
palabras de 4 bits, se necesitan hacer varios ciclos de transmisión y generar
varios ciclos de lectura, generalmente se transmite primero el de menos peso
y luego el de más peso.
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Por otra parte, el receptor tiene un demodulador, el cual tiene la
finalidad de recibir la información radiada por el transmisor, pero solo puede
descifrar la información que corresponda con su dirección. El chip como tal
solamente tiene la finalidad de tomar la onda ASK que se esta irradiando y la
va a transformar en una señal, el significado de dicha señal será determinado
por el encodificador cuando se transmita la información. Su función es tomar
el ASK basándose en una frecuencia de 433.42 MHz y en función del de
4800 Hz, convierte las señales en información digital, también permite
liminar el ruido y las posibles alteraciones que pueda haber sufrido la data al
ser irradiada al espacio. Entonces se obtiene una velocidad de transmisión
de 40 bps obtenida experimentalmente por medio de mediciones.
Posteriormente que la señal es recibida por el decodificador, este tiene
la finalidad de llevar a su estado original lo que el codificador introdujo al
sistema, siempre y cuando la dirección empaquetada en el mensaje
corresponda a la dirección especificada dentro del decodificador.
La recepción se realiza de esta manera primero se recibe la parte baja
la cual es almacenada y luego la parte alta del carácter codificado en ASCII.
Se tiene que hacer que los 4 bits aparezcan con su peso real y no en este
orden 23, 24, 25, 26, para ello se le aplica a la palabra un AND con 0 F o se
multiplica por 16, el resto simplemente se lee cero, después se lee el nible
como debe ser, o sea, la mitad queda en esta posición 20, 21, 22 y 23, luego
se suma la parte alta y la baja, para poder llevar esta palabra a lo que ella
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era cuando se transmitió, para eliminar la basura de la palabra se hace un
AND con 78.
Luego de la conexión de los dispositivos se procedió a programar la
interfaz grafica para monitorear el funcionamiento del sistema, esta
aplicación llamada ASKLink esta desarrollada en Visual Basic 6.0, se
seleccionó esta aplicación puesto que anteriormente se habían desarrollado
otros proyectos y se tiene dominio de esta herramienta por parte de las
investigadoras.
Como el programa debe cumplir casi las mismas funciones tanto en el
transmisor y el receptor, se realizo un programa que se pudiera utilizar en
todas las computadoras que se utilicen en el sistema. Inicialmente se
muestra la pantalla de presentación del sistema (Ver figura 20) en la cual se
encuentran sus características más importantes.
FIGURA 20. PANTALLA DE PRESENTACIÓN ASKLINK
Fuente: Pirela/González(2001)
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A continuación se ofrece el menú principal (Ver figura 21), el cual
permite realizar las siguientes funciones: Configuración, Trasmisión,
Recepción, Controlar y Finalizar. Consta de una barra de menú desplegable
en la parte superior, el cual se activa tecleado alt + la letra inicial en
mayúscula de la función que se desee realizar, por otra parte también se
proporciona una serie de iconos los cuales pueden ser accionados con el
mouse, esto se hace para brindar al usuario varias alternativas de acceso.
Para salir de ASKLink solo se aprieta finalizar, ya sea en el submenú sistema
(alt s + alt f) o en el botón correspondiente.
FIGURA 21. MENÚ PRINCIPAL DE ASKLINK
Fuente: Pirela/González (2001)
Por medio de la función Configurar Sistema (Ver figura 22) se puede
escoger cual es el puerto que se utilizará para conectar el transmisor o el
receptor, si la impresora esta utilizando el LPT1, el usuario tiene la opción de
utilizar el LPT2 (si lo tiene), solo se puede seleccionar un puerto.
S
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De igual manera se fija tanto la dirección del transmisor y del receptor,
de 0 a 15, para terminar se aprieta el botón finalizar y el programa regresa el
menú principal.
FIGURA 22. CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA
Fuente: Pirela/González (2001)
En la Sesión de Transmisión (Ver figura 23), que solo se utilizará en la
computadora emisora, se escribir el mensaje o la información en la casilla
blanca (cuadro de texto), para enviar los datos, se aprieta el botón transmitir,
cuando se desee terminar la sesión se hace clic al botón finalizar y el
programa retorna al menú principal.
FIGURA 23. SESIÓN DE TRANSMISIÓN
Fuente: Pirela/González (2001)
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La sesión de recepción (Ver Figura 24), que funcionará solo en la
computadora receptora, consta de un cuadro de texto en donde se
visualizará la información enviada previamente, también tiene un indicador el
cual le comunica al usuario cuantos caracteres se han recibido hasta el
momento, para regresar al menú principal y terminar se aprieta el botón
finalizar.
FIGURA 24. SESIÓN DE RECEPCIÓN
Fuente: Pirela/González (2001)
Como se explicó anteriormente el transmisor tiene la capacidad de
comunicarse con varios receptores, para establecer un orden se asigna un
número a cada uno de los dispositivos receptores con los cuales se quiere
trabajar, para ello esta el control de dispositivos (Ver figura 25), se pueden
seleccionar hasta 4 receptores, para regresar se aprieta el botón finalizar.
FIGURA 25. CONTROL DE DISPOSITIVOS Fuente: Pirela/González (2001)
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En la función Ayuda localizada en el menú principal (Ver figura 26), se
puede conocer las características más importantes del ASKLink. Para
regresar al menú principal solo se aprieta el botón Aceptar.
FIGURA 26. ACERCA DE ASKLINK
Fuente: Pirela/González (2001)
6. INTEGRACIÓN DEL SOFTWARE CON EL HARDWARE
En esta fase se conecta el transmisor y receptor por primera vez con
las computadoras, se verifica si el transmisor y el receptor están preparados
para realizar la transmisión de la información a través de las computadoras,
esto se logra conectando los dispositivos ya instalados a la computadora,
luego se comprueba su funcionamiento, por medio de un osciloscopio que
permite medir la amplitud y la frecuencia de la señal portadora. También se
realizaron todas las correcciones tanto al programa como a los dispositivos
que permitan la unión de los dispositivos con el ASKLink.
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Si los resultados son los esperados, se comienzan a realizar las
pruebas enviado los datos a través del software, ASKLink para comprobar si
esta llegando la información en forma correcta a la otra computadora.
7. PRUEBAS FINALES Con respecto a las pruebas finales se realizaron en forma exitosa
concluyendo que la conexión entre las dos computadoras fue aceptable de
acuerdo a su eficiencia al enviar y recibir información en forma clara y
precisa. Para ello primero se transmitieron algunos números, letras y signos
por separado, para corroborar que se podía transmitir cualquier símbolo del
teclado a una distancia de 2 mts, a continuación se transmitieron mensajes
compuestos por una mayor cantidad de caracteres, como: esto es una
prueba, a la misma distancia. Posteriormente se fue aumentando la distancia
hasta llegar a los 200 mts, donde se pudo constatar que se realizaba la
transmisión de cualquier número de caracteres, a pesar de que el sistema se
localizaba en un espacio cerrado y a una altura considerable, como un
edificio, a esta distancia no presenta susceptibilidad al ruido o a otras
interferencias. Cuando se aumenta progresivamente esta distancia el
proceso se hace cada vez más débil y es más difícil llevar a cabo la
transmisión.
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No fue necesario la alineación de las computadoras al momento de la
realización de las pruebas, puesto que las radiofrecuencias utilizan un
método omnidireccional para la irradiación de energía.
Se logro transmitir hasta una distancia de 200 mts, con una velocidad
de transmisión de 40 bps, utilizando una portadora de 433.42 MHz en la
técnica ASK/OOK.
B. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Luego de evaluar el problema que originó esta investigación y estudiar
los conceptos necesarios para el diseño de los elementos que componen el
sistema, se estableció que se utilizarían dispositivos transmisores y
receptores que trabajarán con modulación ASK, después de la adquisición de
tales dispositivos se comenzó a observar su funcionamiento y sus
características.
Establecido el funcionamiento de los dispositivos se dispuso la forma
más conveniente de comunicarlo con las computadoras, esto se efectuó
mediante el puerto paralelo, para ello se diseñó un diagrama de bloques (Ver
anexo F) en el cual se especifican la conexión del transmisor y receptor como
un todo, que permitió la construcción del hardware. Posteriormente se
desarrollo un algoritmo que da paso a la programación del software ASKLink,
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que es la herramienta que en realidad permite que el usuario pueda ver el
funcionamiento del sistema.
Después de la integración del hardware y el software, se realizaron las
pruebas donde se comprobó el funcionamiento del sistema, enviando
diferentes mensajes desde la computadora 1, que llegaron exitosamente a su
destino, la computadora 2, obteniendo como resultado que la trasferencia de
la información entre las computadoras se logra a distancias menores a 200
mts, con una velocidad de 40 bps, en modo half- duplex con una modulación
ASK de 433 MHz.
Este sistema aunque su principal función es la transmisión de datos,
puede ser adoptado con mayor ventaja para el control de procesos por medio
de la computadora, por ejemplo: control del encendido y apagado de las
luces de un espacio, control de niveles de temperatura, alarmas para autos,
casas, dispositivos para control remoto de artefactos eléctricos o el portón del
estacionamiento, entre otros. Por su puesto, estas aplicaciones necesitarían
el diseño de otro hardware y software.
En comparación con investigaciones realizadas anteriormente en el
área como la de Polanco (1997), Pedroza (1998), Chirinos (1999) y Carruyo
(1999); se logró transmitir a una mayor distancia, además, de utilizar la
modulación ASK para la comunicación de datos, en donde la modulación
FSK es la más recomendada, apropiada para tal fin y la única utilizada hasta
ahora para estos tipos de proyectos, sin olvidar la capacidad del transmisor
100
de comunicarse con 256 posibles receptores. Por otra parte se desarrollo un
software totalmente exclusivo para la comunicación de computadoras en
Visual Basic, el ASKLink, el cual representa un ejemplo de lo que se puede
lograr mediante los lenguajes de programación visuales, puesto que no solo
tiene una presentación agradable al usuario, sino también es fácil de manejar
y no es necesario ser un programador experto para poder utilizarlo. En
consecuencia, el sistema desarrollado es muestra del manejo de
herramientas de alta tecnología.
Esta investigación proporciona una metodología para el desarrollo de
sistemas inalámbricos, además, de poseer una información detallada y
completa de la modulación ASK y de la comunicación inalámbrica entre
computadoras.