無線光通信系統(tǒng)課程設(shè)計簡易無線光通信系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-17 06:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ：8k字節(jié)Flash閃速存儲器，256字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，3個16位定時/計數(shù)器，一個6向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串口通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C52可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計數(shù)器，串行通信及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。 圖13 單片機芯片引腳圖 圖14 單片機芯片接線圖 語音數(shù)字發(fā)送模塊電路語音信號經(jīng)過放大后，通過ADC0804轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，然后單片機把并行的信號轉(zhuǎn)為串行的信號，最后通過LD驅(qū)動電路把信號以光的形式發(fā)送出去，語音數(shù)字發(fā)送模塊電路具體的接線如圖15所示。 圖15 語音數(shù)字發(fā)送模塊電路 器件選擇及其參數(shù) 激光筆 激光筆是由一個半導(dǎo)體激光二極管和一個68Ω限流電阻組成。具體有關(guān)參數(shù)如下：額定電壓：；工作電流：10mA~20mA；輸出波長：630nm~650nm；輸出功率：1mW；工作溫度： 0℃～＋40℃ 圖 1 激光筆激光筆里面已經(jīng)安裝了可調(diào)焦的透鏡模組，固定焦、紅色點狀光斑、連續(xù)輸出，連續(xù)使用壽命5000小時。激光燈對眼睛會有損害，使用時不能直射眼睛。激光筆原使用三節(jié)AG13型紐扣電池，它的金屬外殼接電源正極，殼內(nèi)有一根小彈簧接電源負極，本設(shè)計不使用原來的電池，改為外接電源。具體的接法是：把按鈕短路，再用兩根導(dǎo)線分別焊接金屬外殼和里面的小彈簧，最后把這兩根導(dǎo)線連接在電路里面。 話筒本設(shè)計采用駐極體話筒，駐極體話筒基本結(jié)構(gòu)可以用圖2來表示： 圖2 駐極體話筒的基本結(jié)構(gòu) 話筒的基本結(jié)構(gòu)由一片單面涂有金屬的駐極體薄膜與一個上面有若干小孔的金屬電極（背稱為背電極）構(gòu)成。駐極體面與背電極相對，中間有一個極小的空氣隙，形成一個以空氣隙和駐極體作絕緣介質(zhì)，以背電極和駐極體上的金屬層作為兩個電極構(gòu)成一個平板電容器。電容的兩極之間有輸出電極。由于駐極體薄膜上分布有自由電荷。當聲波引起駐極體薄膜振動而產(chǎn)生位移時；改變了電容兩極版之間的距離，從而引起電容的容量發(fā)生變化，由于駐極體上的電荷數(shù)始終保持恒定，根據(jù)公式：Q =CU 所以當C變化時必然引起電容器兩端電壓U的變化，從而輸出電信號，實現(xiàn)聲—電的變換。由于實際電容器的電容量很小，輸出的電信號極為微弱，輸出阻抗極高，可達數(shù)百兆歐以上。因此，它不能直接與放大電路相連接，必須連接阻抗變換器。通常用一個專用的場效應(yīng)管和一個二極管復(fù)合組成阻抗變換器。內(nèi)部電氣原理如圖3 ，駐極體話筒必須滿足一定的偏置條件才能正常工作。（實際上就是保證內(nèi)置場效應(yīng)管始終處于放大狀態(tài)）[8] 圖3 駐極體話筒的偏置電路 音樂芯片音樂芯片的型號是LX9300，典型的管腳接線圖如圖4，通電后按鈕沒有閉合，電路處于待機狀態(tài)，當按下按鈕后，觸發(fā)端得到觸發(fā)信號，LX9300輸出端輸出“至愛麗絲”的音樂信號，當響完一次后，又回到待機狀態(tài)，等待下一次觸發(fā)。 圖4 音樂芯片的典型接法 NE5532的簡介NE5532是高性能低噪聲雙運放，它具有較好的噪聲性能，優(yōu)良的輸出驅(qū)動能力及相當高的小信號與電源帶寬。用作音頻放大時音色溫暖，保真度高。NE5532的封裝形式有塑封8引線雙列直插式和貼片式。特性如下:圖5 NE5532管腳圖 （1）小信號帶寬：10MHz； （2）輸出驅(qū)動能力：600?，10V； （3）工作溫度范圍： 0℃～70℃ ； （4）DC 電壓增益：50000； （5）AC 電壓增益：10KHz 時 2200； （6）電源帶寬：140KHz； （7）轉(zhuǎn)換速率：9V/μS； （8）大電源電壓范圍：177。3～177。20V。 簡易FSO發(fā)射模塊的制作與調(diào)試 LD驅(qū)動電路的調(diào)試。電路的工作電流約為15mA，三極管的集電極電壓應(yīng)為1V~。如果不合適，可以調(diào)整電阻器R6的大小，R6的阻值越小，集電極的電壓越低。同時R6阻值的變化會影響到三極管的靜態(tài)工作點，用3KHz，100mV的正弦信號在R5端輸入，調(diào)節(jié)R6可以看到以下的波形，圖中上面的信號是輸入信號，下面的是輸出信號：EBC信號狀態(tài)10V不失真，見圖220V底部失真，見圖330V頂部失真，見圖4 圖2 輸出信號不失真 圖3 輸出信號底部失真圖4 輸出信號頂部失真由于這種激光筆的功率很小，在黑暗的環(huán)境能夠在20~30m清晰地看到光斑，白天由于在各種環(huán)境光的干擾下，傳輸?shù)木嚯x會有所減小，光為可見的紅色激光，信號在大氣的衰減很大，本設(shè)計能在15m左右把信號發(fā)送出去。 音樂芯片發(fā)送模塊的調(diào)試音樂芯片的輸出的信號頻率不斷變化的矩形波，調(diào)節(jié)R6使三極管處于不失真放大的狀態(tài)，可以看到音樂芯片的輸出信號和放大后的信號。 語音信號模塊的調(diào)試首先，如果話筒不靈敏或話音很小，要調(diào)節(jié)R1的電阻，使駐極體話筒上面有一個合適的偏壓，使話音引起的電壓變化范圍增大，如圖6所示，話筒的信號經(jīng)過放大到激光筆兩端時的波形如圖7所示，噪音比較大。圖6 話筒的信號 圖7 話筒放大后的信號 數(shù)字發(fā)送模塊的調(diào)試，單片機的輸出的信號和經(jīng)過LD驅(qū)動電路的信號如圖8所示，當在ADC0804的輸入端接入話筒的信號時，單片機沒有輸出波形。測量ADC0804的輸入電壓，～，語音信號變化很快，ADC0804不能準確去讀取到信號，單片機沒有輸出信號。圖8 單片機的輸出的信號和經(jīng)過LD驅(qū)動電路的信號 單片機的程序調(diào)試 （中級要求 設(shè)計四） org 0000h jmp main org 30hmain: mov p2,p1 。讀取ADC0804的輸出信號 mov r1,8shuchu: mov a,p2 rl a mov p2,a 。把讀取的信號從高位到低位 call del1 。移位發(fā)送出去 nop djnz r1,shu call del2 jmp maindel1: mov r6,4 djnz r6,$ retdel2: mov r5, 40 djnz r5,$ ret end第3章 簡易無線光通信接收部分的設(shè)計光電二極管的光接收
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