【正文】 輸入作SCK，說(shuō)明是從模式 TRISC5=0。}U2的代碼include//采用PIC16F877A的SPI從模式接收8位的AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)//SPI從模式下按輸入的SCK時(shí)鐘由SDI串行輸入8bit數(shù)據(jù),然后存入SSPBUF//將SSPBUF內(nèi)數(shù)據(jù)送至PORTB并行輸出從而進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換void interrupt usart_seve(){ SSPIF=0。 ADCON0=0X41。//RC4為輸入作SDI SSPCON=0X31。 //TMR0=0xc8。 ADGO=1。（2）仿真電路圖316 基帶系統(tǒng)整體仿真電路（2）仿真結(jié)果圖317 基帶系統(tǒng)整體仿真結(jié)果輸入3KHz峰峰值為5V的正弦波，輸出結(jié)果與輸入基本一致，但不夠平滑，加入平滑濾波器改善波形，改進(jìn)后仿真電路如圖318所示，仿真結(jié)果如圖319所示。5V基準(zhǔn)電壓作AD轉(zhuǎn)換參考電壓。//寫(xiě)入TIMER0初值TMR0啟動(dòng)定時(shí)器while(1) {PORTC=table。//按位取反，得到反相信號(hào)}void main(){TRISC=0。}　D/A轉(zhuǎn)換電路的仿真和調(diào)試（1）程序目的測(cè)試DAC0832在直通方式下的接線方式是否正確及轉(zhuǎn)換速率（2）程序代碼//仿真目的：測(cè)試DAC0832直通方式連接是否正確，是否可以進(jìn)行DA轉(zhuǎn)化//定時(shí)輸出0xff和0x00，如此循環(huán)，觀察DAC0832是否輸出占空比50%的5V方波信號(hào)includeunsigned int table=0xff。//每比特?cái)?shù)據(jù)輸出的中間時(shí)刻采樣，SCK下降沿輸出下一比特?cái)?shù)據(jù) INTCON=0xe0。//RC3為輸入作SCK，說(shuō)明是從模式 TRISC5=0。}U2代碼include//采用PIC16F877A的SPI從主模式接收8位的AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)//SPI從模式下按輸入的SCK時(shí)鐘由SDI串行輸入8bit數(shù)據(jù),然后存入SSPBUF//將SSPBUF內(nèi)數(shù)據(jù)送至PORTB并行輸出從而進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換void interrupt usart_seve(){ SSPIF=0。 TMR0=0。//RC4為IO輸出，不作串行口的SDI引腳 SSPCON=0X31。 i++。//數(shù)據(jù)存入SSPBUF緩沖器后，補(bǔ)充RC4產(chǎn)生下跳變（可修改為上跳變） for(j=0。//緩沖區(qū)放8個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)試void interrupt usart_seve(){ T0IF=0。//仿真顯示，bit7傳送的初始階段，RC4及時(shí)產(chǎn)生下跳變，達(dá)到了預(yù)期效果?！』鶐Ы邮詹糠值姆抡婧驼{(diào)試基帶發(fā)送部分的仿真和調(diào)試包括基帶串行接收的仿真和調(diào)試、D/A轉(zhuǎn)換電路的仿真和調(diào)試 、平滑濾波器的仿真和調(diào)試、功率放大器的仿真和調(diào)試。//寫(xiě)入初值啟動(dòng)TIMER0loop:if(i==8)i=0。 SSPSTAT=0x40。}main(){ TRISC3=0。//緩沖區(qū)放8個(gè)數(shù)據(jù)測(cè)試void interrupt usart_seve(){ T0IF=0。d 寫(xiě)入TIMER0初值TMR0=0XC8，從而啟動(dòng)TIMER0，等待計(jì)數(shù)溢出中斷?！』鶐Т邪l(fā)送設(shè)計(jì)的仿真和調(diào)試（1）程序方案a 用8位TIMER0計(jì)數(shù)器定時(shí)，每125us產(chǎn)生中斷信號(hào)，在中斷程序中利用SPI模式讀取采樣值串行輸出。//選擇采樣數(shù)據(jù)左對(duì)齊,AN0為模擬輸入其他為I/O端口 TMR0=0。 OPTION=0x00。//RC5為輸出作SDO TRISC4=1。//串行發(fā)送A/D數(shù)據(jù)ADIF=0。圖35 A/D轉(zhuǎn)換電路和基帶串行發(fā)送的時(shí)序圖（2）程序代碼include//采用PIC16F877A的SPI主模式傳輸8位的AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)//SPI主模式下只要向SSPBUF存入數(shù)據(jù)，就可由SDO串行輸出//在中斷中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將結(jié)果放入SSPBUF，從而直接發(fā)送void interrupt usart_seve(){ T0IF=0。圖34 抗混疊濾波器的仿真幅頻特性曲線（4）由于抗混疊濾波器與平滑濾波器設(shè)計(jì)相同，其仿真結(jié)果也一樣。表31　前置放大器的仿真 Vin(mVpp)f(Hz)Vo (Vpp)Avo=Vo/VinAv|dB=20*lg(Av/Avmax)2020703200210002k2100010k703其大致的幅頻特性曲線如圖32所示。綜合上述分析采用方案二，直接用LM386設(shè)計(jì)功放電路。查詢芯片手冊(cè)，采用圖217所示功放電路。為簡(jiǎn)化電路，考慮直接用集成功放制作揚(yáng)聲器功率放大器，得到方案二。信號(hào)經(jīng)過(guò)C1耦合送入T1進(jìn)行放大后，從T1集電極產(chǎn)生的信號(hào)正半周使T2導(dǎo)通，負(fù)半周則使T3導(dǎo)通，經(jīng)過(guò)放大后的信號(hào)通過(guò)電容C3后輸出至揚(yáng)聲器。表26　OTL、OCL、BTL優(yōu)缺點(diǎn)英文名稱(chēng)OTLOCLBTL中文名稱(chēng)無(wú)變壓器功放電路無(wú)輸出電容功放電路由兩個(gè)相同的OCL電路組成一個(gè)功率更大的功放電路優(yōu)點(diǎn)可以使用單電源供電，是電池供電的首選電路省去體積較大的輸出電容，頻率特性好無(wú)論使用單電源還是雙電源供電都不需要輸出電容，理想輸出功率是單個(gè)OCL電路的4倍，功率做得更大缺點(diǎn)需要通過(guò)體積較大的電解電容作為輸出耦合需要雙電源供電，對(duì)電源的要求稍高電路比較復(fù)雜考慮到本次設(shè)計(jì)的對(duì)講機(jī)為方便攜帶必須采用電池供電，而輸出功率不高，所以采用OTL電路。它的要求如下：a安全b高效c輸出失真在允許范圍內(nèi)的功率信號(hào)d功率信號(hào)增益滿足要求上述a、b、c這三個(gè)要求為最主要，實(shí)際中的功放有甲類(lèi)、乙類(lèi)、甲乙類(lèi)、丙類(lèi)等，甲類(lèi)效率最低，極限只有25%，丙類(lèi)最高可接近100%，乙類(lèi)和甲乙類(lèi)居中，約在70%80%，但從電路復(fù)雜程度上看，甲類(lèi)最簡(jiǎn)單，丙類(lèi)最復(fù)雜，而乙類(lèi)和甲乙類(lèi)居中，容易集成，所以折中選擇乙類(lèi)或甲乙類(lèi)。（3）D/A轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)[7]設(shè)計(jì)的電路如圖214所示，其中ILE接高電平，、和都接數(shù)字地，此時(shí)DAC處于直通方式，8位數(shù)字量一旦到達(dá)DI7～DI0輸入端，就立即加到8位D/A轉(zhuǎn)換器，被轉(zhuǎn)換成模擬量。這樣，可先選中端口，把數(shù)據(jù)寫(xiě)入輸入寄存器；再選中端口，把輸入寄存器內(nèi)容寫(xiě)入DAC寄存器，實(shí)現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換。b 單緩沖方式 ：只要把兩個(gè)寄存器中的任何一個(gè)接成直通方式，而用另一個(gè)鎖存器數(shù)據(jù)，DAC就可處于單緩沖工作方式。對(duì)第二級(jí)鎖存來(lái)說(shuō)，傳送控制信號(hào) /XFER 和寫(xiě)信號(hào) /WR2同時(shí)為低電平時(shí)，二級(jí)鎖存控制信號(hào)為高電平，8位的DAC寄存器的輸出隨輸入而變化，此后，當(dāng) /WR2由低電平變高時(shí)，控制信號(hào)變?yōu)榈碗娖?，于是將輸入寄存器的信息鎖存到DAC寄存器中。1LSB，參考電壓為(+10～10)V，供電電源為(+5～+15)V，邏輯電平輸入與TTL兼容。}　D/A轉(zhuǎn)換電路和平滑濾波器的設(shè)計(jì)（1）D/A轉(zhuǎn)換芯片選擇[9]由于是并行接收，為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，選用并行輸入的D/A轉(zhuǎn)換芯片，對(duì)芯片的要求主要是轉(zhuǎn)換速率要足夠高。//每比特?cái)?shù)據(jù)輸出的中間時(shí)刻采樣，SCK下降沿輸出下一比特?cái)?shù)據(jù) INTCON=0xe0。//RC3為輸入作SCK，說(shuō)明是從模式 TRISC5=0。(2)程序代碼include//采用PIC16F877A的SPI從模式接收8位的AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)//SPI從模式下按輸入的SCK時(shí)鐘由SDI串行輸入8bit數(shù)據(jù),然后存入SSPBUF//將SSPBUF內(nèi)數(shù)據(jù)送至PORTB并行輸出從而進(jìn)行DA轉(zhuǎn)換void interrupt usart_seve(){ SSPIF=0。//選擇采樣數(shù)據(jù)左對(duì)齊，選擇通道AN0為模擬輸入,AN3,AN2外接正負(fù)基準(zhǔn)電壓 TMR0=0。 INTCON=0xe0。//RC3為輸出作SCK TRISC5=0。 SSPBUF=ADRESH。(3)程序代碼include //采用PIC16F877A的SPI主模式傳輸8位的AD轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)//SPI主模式下只要向SSPBUF存入數(shù)據(jù)，就可由SDO串行輸出//在中斷中進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換并將結(jié)果放入SSPBUF，從而直接發(fā)送void interrupt usart_seve(){ T0IF=0。圖211　A/D轉(zhuǎn)換流程圖b A/D轉(zhuǎn)換參考電壓。最小采樣保持時(shí)間為12us，量化用時(shí)12TAD。取最高頻率為4KHz，則采樣頻率為8KHz。表24　二階低通濾波器設(shè)計(jì)表Av1246810R1R2R3開(kāi)路R40C1C2C2C2C2Cc 理論驗(yàn)算。具體設(shè)計(jì)步驟如下：a 根據(jù)截止頻率fc，從圖210中選定一個(gè)電容C（uF）的標(biāo)稱(chēng)值，使其滿足 （215）K值不能太大，否則會(huì)使電阻的取值較大，從而使引入的誤差增加，通常取1≤K≤10。圖29　巴特沃斯低通濾波電路幅頻特性具體的系統(tǒng)函數(shù)表達(dá)式為 （213）由式（212）和式（213）聯(lián)立方程組 （214）只根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)fc,Av,Q確定電路參數(shù)R1，R2，C，C1的值是相當(dāng)困難的。（3）RC有源濾波器參數(shù)的確定這一部分用到的抗混疊濾波器屬低通濾波器，而具有低通濾波特性的雙二階系統(tǒng)函數(shù)Ha（s）的一般表達(dá)式為 （212）其中A（s）為傳輸函數(shù)，即Ha（s），Av為電壓增益，ωc為截止角頻率，Q為品質(zhì)因數(shù)。RC有源濾波器有兩種實(shí)現(xiàn)方法:a直接法，直接將H（s）綜合得到電路；b級(jí)聯(lián)法，將子系統(tǒng)Hj（s）逐級(jí)實(shí)現(xiàn)后級(jí)聯(lián)。常見(jiàn)的VCVS有兩種，如圖26所示。此時(shí)，電感元件體積、重量較大，而且電感Q值下降。除了模擬和數(shù)字這兩大類(lèi)濾波器外，還有一類(lèi)對(duì)離散信號(hào)（僅時(shí)間離散，未轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)）進(jìn)行處理的濾波電路，其中“開(kāi)關(guān)電容濾波器”具有一定的代表性。15RF/ KΩ62Rf/Ω620R1/Ω620C1/ uF1M?C2/ uF100然后由式（21）用MATLAB對(duì)該電路的幅頻特性進(jìn)行仿真，程序代碼見(jiàn)附錄一，仿真結(jié)果如圖25所示。c確定CC2根據(jù)要求fL2=20Hz，由式（24）求得C1=，取C1=10uF。由于Uo最大值為（101）=（幅值），取177?；娟P(guān)系式4KF=1+RF/Rf （25）其中KF為閉環(huán)放大倍數(shù)，通常取R1=Rf。該電路預(yù)期設(shè)計(jì)指標(biāo)包括：閉環(huán)放大倍數(shù)101，通帶頻率202000Hz，輸入信號(hào)Ui=10mV80mV（有效值）。另外希望對(duì)低于20Hz部分的信號(hào)有衰減作用，也就是設(shè)計(jì)成一個(gè)低頻語(yǔ)音前置放大器。電源電壓比較發(fā)現(xiàn)NE5532雖然功耗較大，但在轉(zhuǎn)換速率和單位增益帶寬增益上都優(yōu)于μA741。接下來(lái)的任務(wù)是綜合上述幾點(diǎn)，選用合適的集成運(yùn)放芯片。（2）分析a話筒的輸出信號(hào)一般只有5mV左右，輸出阻抗可達(dá)到20 k? （亦有低愉出阻抗的話筒如20?，20O ? 等），最常用的駐極體話筒輸出阻抗一般小于2K?，所以麥克風(fēng)電路的作用是不失真地放大聲音信號(hào)（最高頻率達(dá)到10kH），其輸入阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于話筒的輸出阻抗。語(yǔ)音前置放大抗混疊濾波A/D轉(zhuǎn)換基帶串行發(fā)送圖13　基帶發(fā)送部分的構(gòu)成　基帶接收部分的構(gòu)成基帶接收部分由基帶串行接收、D/A轉(zhuǎn)換、平滑濾波和功率放大四部分組成。要使信息反向傳送，則需要雙方改變?cè)瓉?lái)的收發(fā)狀態(tài)。它包括基帶信號(hào)處理單元和射頻信號(hào)處理單元兩部分。最后作一個(gè)總結(jié)，說(shuō)明設(shè)計(jì)完成的情況。本文主要內(nèi)容是設(shè)計(jì)單工機(jī)的基帶信號(hào)處理單元。第三是通話成本低，除了購(gòu)機(jī)費(fèi)用和電池耗電外，沒(méi)有其他成本，相比而言，手機(jī)還有通話費(fèi)，月租費(fèi)等。測(cè)試結(jié)果表明，麥克風(fēng)語(yǔ)音信號(hào)放大電路、采樣量化、數(shù)字信號(hào)接收、數(shù)模轉(zhuǎn)換、平滑濾波和語(yǔ)音功率放大均達(dá)到了預(yù)期指標(biāo)。無(wú)線對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì)（基帶信號(hào)處理單元）[摘要] 本文闡述無(wú)線對(duì)講機(jī)基帶信號(hào)處理單元的設(shè)計(jì)。完成了硬件制作和軟件編程。其次是對(duì)講機(jī)提供一對(duì)一，一對(duì)多的通話方式，一按就說(shuō)，操作簡(jiǎn)單，令溝通更自由，尤其在緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作的情況下，這些特點(diǎn)是非常重要的。從通信工作方式上，對(duì)講機(jī)分為單工通信工作的單工機(jī)和雙工通信工作的雙工機(jī)。本文是這樣安排的，第1章描述總體的基帶傳輸系統(tǒng)架構(gòu)，作為整個(gè)設(shè)計(jì)的提綱，第2章開(kāi)始論證具體的實(shí)現(xiàn)方案，第3章對(duì)第2章提出的方案按模塊一一用軟件仿真，第4章是實(shí)際電路的制作和測(cè)試。第1章　無(wú)線對(duì)講機(jī)系統(tǒng)　無(wú)線對(duì)講機(jī)基帶信號(hào)處理單元結(jié)構(gòu)如圖11所示為單工無(wú)線對(duì)講機(jī)總體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。當(dāng)A方按下發(fā)送按鍵時(shí)，發(fā)信機(jī)與天線相連接而處于發(fā)送狀態(tài)，B方則應(yīng)使天線與收信機(jī)相連接而處于接收狀態(tài)，構(gòu)成由A 到B的單向通信鏈路。如圖13所示?！∏爸梅糯箅?