【正文】 于采用了鎖相環(huán)鎖頻并與調(diào)頻發(fā)射電路一體化，使發(fā)射的頻率非常穩(wěn)定，并且可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的要求。圖 32所示為電路框圖。但由于該芯片涉及到的諧振回路較多，不易統(tǒng)調(diào)，因而頻率不易控制，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定，容易跑臺(tái)，實(shí)現(xiàn)較為困難。它可構(gòu)成發(fā)射高頻率信號(hào)的功率放大器。無(wú)線調(diào)頻發(fā)射器可以在 8898MHz 范圍內(nèi)任意設(shè)置發(fā)射頻率，可以預(yù)置發(fā)射頻道，發(fā)射頻率的最小調(diào)整值為 ，具有單聲道 /立體聲控制，發(fā)射距離在 2050米之間。 設(shè)計(jì)思路 任何 一個(gè)地區(qū)、一個(gè)城市都需要有很多專業(yè)的服務(wù)及新聞宣傳，如交通信息咨詢、健康咨詢、股市信息咨詢等，廣播又是大眾最靈活的信息接受媒體，這需要建立很多的廣播電臺(tái)，而作為一個(gè)國(guó)家的頻率資源是嚴(yán)格控制和有限的，因此，小調(diào)頻廣播就成了未來(lái)廣播的另一種主要形式， 它 是廣播發(fā)展的其中一個(gè)方向，是數(shù)字音頻廣播 (DAB)、網(wǎng)絡(luò)廣播的有力補(bǔ)充，既節(jié)約了頻譜資源，又實(shí)現(xiàn)了廣播功能。由于傳統(tǒng)的大功率的調(diào)頻廣播頻率資源的限制，使廣播技術(shù)工作者開辟了另一種廣播技術(shù)形式：小調(diào)頻同步廣播，它的特點(diǎn)是多布點(diǎn)、小功率、同頻、同相、同步廣播，使用的是現(xiàn)有的調(diào)頻技術(shù)，不過(guò)存在著多點(diǎn)同步問(wèn)題，這在技術(shù)上是可以克服的。 在世界各國(guó)，頻率資源是有限的。但其固有缺點(diǎn)和帶來(lái)的負(fù)面影響也是不容忽視的，主要有以下幾點(diǎn)：因調(diào)頻廣播工作于米波段，極易因高大建筑物和其他物體反射形成多徑干擾；因高山和低谷等地形因素會(huì)產(chǎn)生收 不到信號(hào)的陰影區(qū)；大區(qū)制覆蓋因頻率不能復(fù)用造成規(guī)劃困難；頻譜利用率低；不能解決長(zhǎng)距離交通線的連續(xù)覆蓋問(wèn)題。 調(diào)頻 廣播因其優(yōu)秀的音質(zhì)和抗干擾性能而成為城市廣播覆蓋的主要手段。直到 19 世紀(jì)電磁學(xué)的理論與實(shí)踐已有堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)后，人們開始尋求用電磁能量傳送信息的方法。 本設(shè)計(jì)使用模擬調(diào)頻技術(shù)，在 88MHz98MHz 的頻段上，實(shí)現(xiàn)了線路輸入語(yǔ)音信號(hào)的小功率遠(yuǎn)距離單工發(fā)送。本設(shè) 計(jì)中使用 AT89S52控制調(diào)頻發(fā)射的頻率，選擇了數(shù)碼管顯示發(fā)射的頻率狀態(tài)。畢業(yè)論文 Tianjin University of Technology and Education 天津工程師范學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 無(wú)線調(diào)頻發(fā)射器的設(shè)計(jì) The Design of Wireless Frequency Modulation Transmitter 畢業(yè)論文 摘 要 利用無(wú)線通信信道的遠(yuǎn)距離語(yǔ)音傳輸業(yè)務(wù)，是近年來(lái)發(fā)展很快的一門技術(shù)。 選擇了 ROHM BH1415F 集成電路產(chǎn)生 調(diào)頻調(diào)制發(fā)射信號(hào)的頻率。系統(tǒng)發(fā)射功率大約 20mW，發(fā)射距離大于 20m，本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)明顯失真的語(yǔ)音傳輸。信息傳播促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展；科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步又不 斷地改進(jìn)、更新人類信息傳播的媒體和工具，并促進(jìn)信息更迅速、更廣泛的傳播。隨著城市規(guī)模的日益擴(kuò)展，調(diào)頻發(fā)射臺(tái)的功率也跟著成數(shù)量級(jí)地增大，由原來(lái)的100W、 300W 上升到 1KW、 3KW、甚至 10KW，而發(fā)射天線的高度也由幾十米上升到百余米甚至三四百米。從社會(huì)發(fā)展的角度來(lái)看，它還有更重要的三條缺點(diǎn)：浪費(fèi)能源，覆蓋區(qū)場(chǎng)強(qiáng)不均勻度可達(dá) 60dB，大量超出需要的無(wú)效輻射，形成能源的巨大浪費(fèi)；污染環(huán)境，大功率 FM 發(fā)射臺(tái)在天線附近周邊地區(qū)輻射場(chǎng)強(qiáng)超過(guò)環(huán)境電磁波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)已是不爭(zhēng)的事實(shí)；對(duì)航空無(wú)線電業(yè)務(wù)造成干擾。國(guó)家已嚴(yán)格限制頻率的使用范圍。信號(hào)傳輸可使用微波、有線甚至衛(wèi)星方式。 為了實(shí)現(xiàn)上述要求，本文作者采用單片機(jī) AT89S52 和調(diào)頻專用發(fā)射芯片 BH1415F 及數(shù)碼顯示設(shè)計(jì)了一套完整的無(wú)線調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)，設(shè)計(jì)為可在88MHz98MHz 范圍內(nèi)任意設(shè)置發(fā)射頻率，并且可以預(yù)置頻道，發(fā)射頻率通過(guò)單片機(jī)控制最小調(diào)整值為 ，具有單聲道 /立體聲控制，實(shí)現(xiàn)了語(yǔ)音信息的短距離無(wú)線傳輸，可廣泛應(yīng)用于學(xué)校無(wú)線廣播、電視現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)播、汽車航行、無(wú)線演說(shuō)等場(chǎng)所。 語(yǔ)音信號(hào)采用調(diào)頻方式與調(diào)幅相比，有利于改善輸出音頻信號(hào)的信噪比，以保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的可靠傳輸，下表是調(diào)幅和調(diào)頻的優(yōu)缺點(diǎn)比較： 表 21 調(diào)幅和調(diào)頻優(yōu)缺點(diǎn)比較 調(diào)幅（ AM） 調(diào)頻（ FM） 優(yōu) 點(diǎn) 傳播距離遠(yuǎn)，覆蓋面大 （ 100Hz— 5KHz）適宜于高保真音樂(lè)廣播 ，內(nèi)設(shè)限幅器除去幅度干擾 ，用于多種 信息傳遞 缺 點(diǎn) （ 200Hz— 2500Hz），高音缺乏 ，噪聲大 傳播衰減大，覆蓋范圍小 系統(tǒng)組成 本設(shè)計(jì)由單片機(jī)、鍵盤、數(shù)碼顯示、調(diào)頻發(fā)射、調(diào)頻放大和電源模塊等六部分組成，系統(tǒng)框圖如圖 21 所示。電路由音頻放大器、可變電抗器、射頻振蕩器、輸出緩沖器以及放大電路構(gòu)成。 方案 2：采用集成芯片 BA1404 及相關(guān)電路構(gòu)成。此電路可實(shí)現(xiàn)立體聲調(diào)頻發(fā)射，典型調(diào)頻頻段為 75108MHz，振蕩頻率不易調(diào)整，尤其是低端頻率實(shí) 現(xiàn)困難，難以實(shí)現(xiàn)要求頻段的調(diào)整。 綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)中心頻率的控制和系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能要 求，本設(shè)計(jì)選擇方案 3，即采用集成芯片 BH1415F 及相關(guān)電路構(gòu)成音頻無(wú)線發(fā)射電路。該方法實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，但是調(diào)試?yán)щy，而且輸出頻率不易靈活控制 [5]。 綜上所述，方案 2具有更優(yōu)良的特性和更簡(jiǎn)單的電路構(gòu)成，所以使用方案 2作為本次設(shè)計(jì)的方案。 內(nèi)部結(jié)構(gòu) AT89S52 單片機(jī)包含中央處理器、程序存儲(chǔ)器 (ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)、定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器、并行 I/O 口、串行 I/O 口和中斷系統(tǒng)等幾大單元以及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線三大總線構(gòu)成。 (3) 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM） AT89S52 內(nèi)部有 128 個(gè) 8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和 128 個(gè)專用寄存器單元，它們是統(tǒng)一編址的，專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù)，用戶只能訪問(wèn)，而不能用于存放用戶數(shù)據(jù)，所以，用戶能使用的 RAM 只有 128 個(gè)，可 存放讀寫的數(shù)據(jù)，運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。 (7) 中斷系統(tǒng) AT89S52 具備較完善的中斷功能，有兩個(gè)外中斷、三個(gè)定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷，可滿足不同的控制要求，并具有兩級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。 XTAL2：來(lái)自反向振蕩器的輸出。 ② P1 口 P1口的字節(jié)地址為 90H，位地址為 90H～ 97H。 P2 口用于為系統(tǒng)提供高位地址，但只作為地址線使用而不作為數(shù)據(jù)線使用。 P3 口引腳的第二功能，如下所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（計(jì)時(shí)器 0 外部輸入） T1（計(jì)時(shí)器 1 外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） (3) 4 根控制線 ① RST：復(fù)位信號(hào)。 ③ /EA/VPP：訪問(wèn)程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。此外由于 ALE是以六分之一晶振頻率的固定頻率輸出的正脈沖，因此也可作為外部時(shí)鐘或外部定時(shí)脈沖使用。這個(gè)集成電路是由提高信噪比（ S/N）的預(yù)加重電路、防止信號(hào)過(guò)調(diào)的限幅電路、控制輸入信號(hào)頻率的低通濾波電路（ LPF）、產(chǎn)生立體聲復(fù)合信號(hào)的立體聲調(diào)制電路、調(diào)頻發(fā)射的鎖相環(huán)電路（ PLL）組成。 （ 4）采用 了 MCU 數(shù)據(jù)直接頻率設(shè)定，可設(shè)定 70120MHz頻率，使用上非常方便。 567B1/ 2V C CFrom Limiter circuit100KTo MPX circuit 圖 45 低通濾波電路 具體的公式如下： Q=、ω 0= 、 fc=15KHz R1=R2=R3=Rf=100KΩ （ 41） Cf=1/ω 0 Rf=1/（ 2π ） = （ 42） C1=3Q Cf ==144pF≈ 150pF （ 43） C2=Cf/3Q=()=48≈ 50pF （ 44） （ 4）立體聲調(diào)制電路 音頻信號(hào)從第 1腳和第 22腳輸入后通過(guò)預(yù)加重電路、限幅電路和低通濾波電路后送到混合器（ MPX）中，另外由第 1 14腳接入 200分頻后產(chǎn)生的 38KHz副載波信號(hào)，同時(shí) 38KHz副載波通 2分頻產(chǎn)生的 19KHz導(dǎo)頻信號(hào)。調(diào)頻調(diào)制由變?nèi)荻O管組成的高頻振蕩器實(shí)現(xiàn)，高頻振蕩器是一個(gè)鎖相環(huán)的 VCO，立體聲復(fù)合信號(hào)通過(guò)它直接進(jìn)行調(diào)頻調(diào)制。獨(dú)立式實(shí)際上就是一組相互獨(dú)立的按鍵，這些按鍵可直接與單片機(jī)的 I/O接口連接，其方法是每個(gè)按鍵獨(dú)占一條口線，接口簡(jiǎn)單 [12]。 具體來(lái)說(shuō)，鍵盤接口應(yīng)完成以下操作功能： a 鍵盤掃描，以判定是否有鍵被按下（稱之為“閉合鍵”）。 這些內(nèi)容通常是以軟硬件結(jié)合的方式來(lái)完成的，即在軟件的配合下由接口 電S W P BS3S W P BS9S W P BSFS W P BS0S W P BS4S W P BS1S W P BS2S W P BS6S W P BSAS W P BS5S W P BSES W P BSB S W P BS7S W P BS8S W P BSCS W P BSDP 1 .0P 1 .1P 1 .1P 1 .2P 1 .3P 1 .0P 1 .3P 1 .2P 1 .4P 1 .5P 1 .7P 1 .4P 1 .5P 1 .6P 1 .7P 1 .6E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 1 01P 1 12P 1 23P 1 34P 1 45P 1 56P 1 67P 1 78P 0 039P 0 138P 0 237P 0 336P 0 435P 0 534P 0 633P 0 732P 2 021P 2 122P 2 223P 2 324P 2 425P 2 526P 2 627P 2 728P S E N29A L E / P30T X D11R X D108051U?畢業(yè)論文 路來(lái)完成。為判定有無(wú)鍵按下（閉合鍵）以及被按鍵的位置，可使用兩種方法：掃描法和翻轉(zhuǎn)法，其中 掃描法使用較為普遍。而鍵的穩(wěn)定閉合時(shí)間和操作者按鍵動(dòng)作有關(guān)，大約為十分之幾到幾秒不等。若各行的首號(hào)依次是 00H， 04H， 08H， 0CH。 為了使鍵盤操作更穩(wěn)定可靠，還可以加一些附加功能。 ③ 定時(shí)方式，每隔一定時(shí)間執(zhí)行一次鍵盤掃描程序，定時(shí)可由單片機(jī)定時(shí)器完成。 )(Au1* 39。 由于單片機(jī)所需的是 +5V 電源，經(jīng)濾波電容和三端穩(wěn)壓集成電路 MC7812 后可得到 +12V 電壓， MC7812 能將 15V～ 25V 的直流電壓變換成 12V 的穩(wěn)定電壓，在12V 的電壓中含有少量的低頻成分和接收外界的高頻成分，再經(jīng)后一級(jí)濾波后送三端穩(wěn)壓集成電路 7805， 7805 能將大于 7V～ 15V 的直流電壓變換成 5V 的穩(wěn)定電壓。 數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)穩(wěn)壓電源的測(cè)試結(jié)果： 表 43 穩(wěn)壓電源的測(cè)試結(jié)果 輸入級(jí)（原） 濾波穩(wěn)壓輸出 輸出級(jí) +12V 直流穩(wěn)壓電源 220V V 畢業(yè)論文 Y 清屏 調(diào)用顯示 鍵盤掃描 判斷哪個(gè)鍵被按下 執(zhí)行相應(yīng)的按鍵功能 圖 51程序設(shè)計(jì)整體流程圖 初始化 N 鍵被按下 5 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) 主程序 首先，進(jìn)行整個(gè)程序的初始化及清屏，開機(jī)時(shí) 先顯示一下“ ”，預(yù)制發(fā)射頻率為 88MHz，送入 BH1415F，然后進(jìn)入查鍵和顯示函數(shù)的循環(huán)。掃描函數(shù)執(zhí)行一次約為 4ms，在第二位 LED 顯示時(shí)點(diǎn)亮小數(shù)點(diǎn)。畢業(yè)論文 高 5 位（ D0— D15）為控制位。合成時(shí)將控制命令（ 5位）與數(shù)據(jù)的最高 3 位合成一個(gè)字節(jié)。鍵盤部分應(yīng)實(shí)現(xiàn)如下功能：首先，對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描，判斷是否有鍵被按下。 根據(jù)上述說(shuō)明，畫出本次程序設(shè)計(jì)的鍵處理流程圖，如圖 56 所示： 開始 置發(fā)送允許（ =1） 裝入低 8 位數(shù)據(jù)至 A 調(diào)用 8 位數(shù)據(jù)發(fā)送子程序 裝入高 8 位數(shù)據(jù)至 A 調(diào)用 8 位數(shù)據(jù)發(fā)送子程序 發(fā)送禁止 (~ 置 0) 結(jié)束 圖 54 16 位頻率數(shù)據(jù)發(fā)送程序流程圖 畢業(yè)論文 Y N 開始 鍵掃描 去抖動(dòng) 鍵碼計(jì)算 JMPA+DPTR A=00H 01＃鍵 處理程序 00＃鍵 處理程序 ?＃鍵 處理程序 ?＃鍵 處理程序 ? A=01H A=‥ H A=nnH 圖 56鍵