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5.5.3: Sincronia com o zero

A taxa de 4kbps citada anteriormente corresponde a uma transmissão contínua de informação, mas como explicado no item 4.7.1:, transmissões descontínuas próximas à passagem por zero são menos afetadas por ruído e distorções, e este é o método utilizado no projeto em questão.
As janelas de transmissão têm duração de aproximadamente dois milissegundos, dependendo da qualidade de sinal desejada, e a 4kbps isso significa transmitir 8 bits por janela, ou 120 bytes por segundo, ou ainda em unidades
correntes 960bps.

O gráfico que será exibido a seguir (figura 17) corresponde à aquisição do sinal da rede elétrica e do sinal modulador (do retificador do receptor) de uma transmissão, utilizando a placa de áudio do PC, um excelente recurso para os que não têm osciloscópio ou placas de aquisição.
Neste gráfico é possível ver a sincronia da transmissão da seqüência de texto
“hello” com a passagem por zero da rede:

Figura 17: Sincronia da transmissão com a passagem por zero

O ponto de passagem por zero é sinalizado ao microcontrolador por um circuito detector de passagem, que funciona saturando a senoide e adaptando sua tensão à faixa de 0 a 5V, tendo como saída uma onda quadrada sincronizada com a rede.

5.6: Transmissão de bytes

A informação precisa ser serializada para que ocorra a transmissão por uma única via de dados. Como a modulação escolhida só suporta dois estados, correspondentes aos níveis lógicos, qualquer informação a ser transmitida tem que ser transformada em uma seqüência de uns e zeros, através de algum protocolo comum ao transmissor e ao receptor.

Até o momento já é possível sinalizar níveis lógicos, mas para que estes correspondam a uma seqüência de uns e zeros é necessário que haja algum tipo de sincronia entre as mudanças de bit e instantes de amostragem.

Tentou-se utilizar o ponto de passagem por zero como ponto de sincronia, uma vez que a fundamental de 60Hz é comum a toda a rede. Mas como cada bit dura apenas 0,25ms, esta sincronia deveria permitir no máximo 0,12ms de defasagem entre emissor e receptor. Três problemas impediram que esta precisão fosse alcançada, as defasagens causadas por cargas predominantemente indutivas ou capacitivas na senoide da rede, os circuitos de detecção de passagem por zero que em geral são pouco estáveis e finalmente o fato de que o ponto de passagem por zero se encontra no meio da transmissão (Figura 17 Sincronia da transmissão com a passagem por zero). Decidiu-se então que a sincronia seria dada pelos próprios bits transmitidos.

Como foi explicado, cada ‘janela de transmissão’ permite que em torno de 8 bits passem na taxa escolhida, e foi definido então que 10 bits serão transmitidos a cada semiciclo, dois de sincronia e 8 de dados.

Inicialmente a portadora de 83kHz é ligada (nível lógico zero), indicando que uma transmissão irá começar, e aproximadamente 250ms depois ocorre uma transição para 125kHz (nível um), que serve como ponto de sincronia. O instante em que a primeira portadora é detectada não é bem definido, e por isso não serve para a sincronia.