【文章內(nèi)容簡介】 13 導頻信號輸出端 7 射頻放大器輸出 12 調(diào)制信號輸入端 8 射頻放大器地 GND 11 基準參考電壓 (用于改 變?nèi)莨茈娙萘?) 9 射頻振蕩器網(wǎng)絡 10 射頻振蕩器網(wǎng)絡 BA1404 的引腳功能如 表三 所列 ， 它主要由前置音頻放大器 (AMP)，立體聲調(diào)制器 (MPX)，F(xiàn)M調(diào)制器及射頻放大器組成。 立體聲前置級分別為兩個聲道 的音頻放大器。輸入為 時，增益高達 37dB，頻帶畢業(yè)設計（論文） 8 寬度為 19kHz。如輸入信號中存在頻率高于 19kHz 的成 分，則必須在輸入端加一個低通濾波器，否則兩個聲道的分離度會下降 。 在立體聲調(diào)制組，振蕩器輸出的 38kHz 信號于立體聲調(diào)制。通常在 1 17 腳接一可調(diào)電阻，以獲得最佳的通道分離度。 立體聲混合信號 (MPX 輸出信號 )與導頻輸出信號 (PILOT OUT)合成后的調(diào)制信號通過12 腳進入射頻振蕩器并對載波進行 FM 調(diào)制，經(jīng)射頻放大后輸出射頻信號，射頻信號的典型值在 600mV 左右。 BA1404 內(nèi)部還提供了一個 參考電壓單元 VREF。設計者可以利用這個電壓信號改變外接變?nèi)荻O管的電容值，繼而改變載波的振蕩頻率。因此，只要控制一個電阻的分壓值就可以達到改變發(fā)射頻率的目的，這是比較獨特的設計。 雖然 BA1404 相對于過去用分立元件設計調(diào)頻電路有了很大的改進，但它的的高頻振蕩是電容三點式振蕩器，頻率的穩(wěn)定性較差，很容易跑頻，無 PLL 鎖相環(huán)穩(wěn)頻，有頻率漂移。 此外， BA1404 所需的 38KHz 的專用晶振很難購買，所以本設計不采用此方案。 方案二：采用 BH1415F 單片數(shù)字鎖相立體聲調(diào)制芯片 日本 ROHM 公司生產(chǎn)的單片數(shù)字鎖 相立體聲調(diào)制芯片，該芯片性能卓越，失真僅 %，聲道分離度高達 40 分貝 ,RF 輸出電平為 100dB，是高性價比解決無線連接的首選芯片。完全消除了交流聲，解決了這一其它相關無線產(chǎn)品一直都無法克服的難題，甚至可以直接使用電腦電源。 BH1415F 是一個簡單而又實用的集成電路，它集 PLL 鎖相環(huán)電路、產(chǎn)生立體聲復合信號的立體聲編碼電路、 FM 發(fā)射電路，外圍加上幾個幾件就組成了一臺高頻，定多頻點的HIFI 調(diào)頻立體聲發(fā)射器；而且它設置了提高 S/N 信噪比的預加重電路、防止信號過調(diào)的限幅電路及控制輸入信號頻率的 LPF 低通 濾波器，可明顯地改善音質(zhì)。 特點： (1)將預加重電路、限幅電路、低通濾波電路（ LPF）一體化，使音頻信號的質(zhì)量比分立元件的電路（如： BA140 NJM2035 等）有很大改進。 (2)導頻方式的立體聲調(diào)制電路。 (3)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。 (4)采用了 MCU 單片機數(shù)字直接頻率設定，可設定 70120MHz 頻率， 使用上非常方便。 畢業(yè)設計（論文） 9 (5)在外界溫度大范圍變化影響下，頻率也相當穩(wěn)定。 雖然 BH1415F 的價格較貴，但基于以上諸多優(yōu)點，本設計采用方案二。 BH1415F 的芯片結構如圖 所示。 圖 BH1415F 芯片結構 頻率 顯示 方案的 選擇 方案一：采用 LED 數(shù)碼管顯示。 使用傳統(tǒng)的 8 段 LED 數(shù)碼管， 有亮度、刷新率、可視角度高等優(yōu)點 ，而且使用方便，電路簡單，價格便宜。 方案二：采用字符型 LCD1602 液晶顯示器 顯示。 LCD1602 液晶顯示器，顯示功能豐富，能夠同時顯示 16*02 即 32 個字符，內(nèi)部芯片存儲了 160 個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等。而且具有顯示質(zhì)量高、體積小、重量輕、功 耗低的優(yōu)點 。 考慮到液晶顯示屏價格昂貴，且本設計的頻率顯示比較簡單，所以采用 LED 數(shù)碼管顯示。 畢業(yè)設計（論文） 10 電源 方案的選擇 電源模塊中變壓器的磁輻射不容忽視。小功率的變壓器素質(zhì)較 差，磁輻射嚴重；空載溫升過高， 也是產(chǎn)生電器交流聲的主要因素之一，并且處理起來也不方便 。 【 11】 由于 AT89S52單片機和 BH1415F 均采用 5V 直流電源供電，而且 BH1415F 對電源的要求比較高，所以采用三端穩(wěn)壓器 7805 將 9V直流電轉化為比較純凈的 5V 直流電。 音頻輸入 方案的選擇 話筒 MIC 可以采集外界的聲音信號，靈敏 度較高。麥克風通過標準 立體聲插座，將聲電轉換的音頻輸入調(diào)頻發(fā)射模塊。 外接音頻 Linein 接線將 計算機 耳機插座或者隨身聽耳機插座等外部聲音信號音源輸入標準 立 體聲插座。立體聲插座，可以將音源通過專用的連接線引入調(diào)頻發(fā)射機 。 天線的選擇 天線的選擇對發(fā)射距離起了致關重要的決定作用。若正確選擇了天線，即使很弱的射頻信號也能傳送很遠，所以制作一副性能良好的天線比單純提高發(fā)射功率有效得多。 制作一副水平極化、全向發(fā)射的天線比較麻煩，且一般的調(diào)頻廣播電臺也采用水平極化方式。若制作的天線阻 抗不匹配，會自激反射，燒壞高頻管；若不能正常高效極化，輻射雜波帶寬很 大，會造成接收效果不好，雜波較多，甚至嚴重干擾正常廣播電臺信號。 【 3】為了不對本地廣播電臺產(chǎn)生干擾，造成不必要的麻煩 ， 本設計采用了阻抗為 50 歐 1/4 波長的 FM 調(diào)頻廣播發(fā)射專用天線。 畢業(yè)設計（論文） 11 3 系統(tǒng)硬件的設計與實現(xiàn) 系統(tǒng)整體概述及功能框圖 系統(tǒng)硬件整 體分為 AT89S52 單片機控制模塊、 BH1415F 調(diào)頻調(diào)制發(fā)射模塊、 LED 數(shù)碼管顯示模塊、電源模塊、 音頻輸入模塊、 一根專用發(fā)射天線組成。 通過單片機實現(xiàn)頻率的輸入及輸出控制。六 部分的有機結合 ，將單調(diào)的調(diào)頻發(fā)射變得更加自動化、合理化、人性化。 控制電路采用 AT89S52 單片機，加 BH1415F 調(diào)頻調(diào)制及高頻放大電路、音頻輸入電路、小鍵盤、數(shù)碼管顯示電路、立體聲指示電路、 1/4 波長天線、 9V 電源，組成一個完整調(diào)頻調(diào)制系統(tǒng)。 9V 電源由 220V 50Hz 工頻交流經(jīng) 220V/9V 交直流適配器（ AC/DC Adapter）整流、穩(wěn)壓、濾波得到， 5V 電源由 9V 直流經(jīng) 7805 三端穩(wěn)壓 IC穩(wěn)壓得到； 顯示電路采用 四位共陽極 數(shù)碼管，顯示工作頻率； 鍵盤為三按鍵式，上調(diào)整鍵、下調(diào)整鍵、立體聲設置鍵； 整個系統(tǒng)有兩 個插座，一個為 9V 電源電源輸入插座，一個為標準 立體聲插座 整個系統(tǒng)經(jīng)過測試，單元電路能夠很好的協(xié)調(diào)工作。 系統(tǒng) 功能框圖如圖 所示。 圖 系統(tǒng)功能框圖 麥克風 輸入信號 CD、 MP計算機 音頻 音頻 天線 BH1415F 調(diào)頻發(fā)射模塊 單片機 AT89S52 濾波處理 控制 頻率顯示 小鍵盤 高頻調(diào)制信號 畢業(yè)設計（論文） 12 單片機 外圍電路的設計 單片機 的 引腳 功能 說明 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL邏 輯電平。對 P0 端口寫 “1” 時，引腳用作高阻抗輸入。 當訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時， P0 口也被作為低 8位地址 /數(shù)據(jù)復用。在這種模式下， P0 不具有內(nèi)部上拉 電阻。 在flash 編程時， P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗 時，需要外部上拉電阻。 P1 口： P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P1 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 此外， 和 分別作定時器 /計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（ ）和定時器 /計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ） 。 在 flash 編程和校驗時， P1 口接收低 8位地址字節(jié)。 引腳號第二功能： T2（定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此 時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 在訪問外部程序存儲器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR） 時， P2 口送出高八位地址。在這種應用中， P2 口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 在 flash 編程和校驗時， P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。 P3 口： P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。對 P3 端口寫 “1” 時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（ IIL）。 P3口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如下表所示。 在 flash 編程和校驗時，P3口也接收一些控制信號。 畢業(yè)設計（論文） 13 端口引腳 第二功能： RXD(串行輸入口 ) TXD(串行輸出口 ) INTO(外中斷 0) INT1(外中斷 1) TO(定時 /計數(shù)器 0) T1(定時 /計數(shù)器 1) WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) 此外， P3 口還接收一些用于 FLASH 閃存編程和程序校驗的控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器工作時， RST 引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。 ALE/PROG：當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下， ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是： 每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（ PROG）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH 單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執(zhí)行外部程序時，應設置 ALE 禁止位無效。 PSEN：程序儲存允許（ PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通信號，當 AT89S52 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間 ，當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。 EA/VPP：外部訪問允許，欲使 CPU 僅訪問外部程序存儲器（地址為 0000HFFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端）， CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。 FLASH 存儲器編程時，該引腳加上 +12V 的編程允許電源 Vpp，當然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。 XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出 端 。 畢業(yè)設計（論文） 14 單片機的復位電路 當單片機的程序受外界因素干擾陷入死循環(huán)或跑飛時，為擺脫困境，可將單片機復位，重新啟動。復位也可使單片機退出低功耗工作方式而進入正常工作狀態(tài)。 AT89S52 單片機復位方法為：在復位引腳輸入端 RST 上加一個維持兩個機器周期以上的高電平，則單片機被復位。復位操作使單片機進入初始化狀態(tài)， PC初始化為 0000H，使單片機從 0000H 開始執(zhí)行程序。各個特殊寄存器也處于一個固定的狀態(tài)。片內(nèi) RAM 不受復位的影響，上電后 RAM 中的內(nèi)容隨機。 【 1】 在通電瞬間，由于 RC 的充電過程，在 RST 端出現(xiàn)一定寬度的正脈沖，只要該正脈沖保持 10ms 以上，就能使單片機自動復位，在 12MHz 時鐘時，通常 CR 取 22μ F， R取 1KΩ，這時能可靠的上電復位和手動復位。 單片機的復位電路如圖 所示。 圖 單片機上電復位和手動復位電路 單片機的時鐘電路 時鐘電路用來產(chǎn)生單片機工作時所必需的時鐘信號。在時鐘信號的控制下，單片機內(nèi)部的控制電路按照程序指令進行工作。而時序是指單片機執(zhí)行的各個指令在時間上的先后關系。 單片機必須在時鐘的驅(qū)動下才能 進行工作。 【 1】 在引腳 XTAL1 和引腳 XTAL