【文章內容簡介】 即 （46）幅度起振條件： （47）式中：——晶體管的跨導， ——反饋系數， AU——放大器的增益，——晶體管的輸入電導， ——晶體管的輸出電導，——晶體管的等效負載電導，～。 調頻放大電路 調頻放大電路部分采用UPC1651 對調制信號進行放大。 電源模塊設計 單元電源電路設計為了能夠讓單片機和調頻發(fā)射部分更好，更穩(wěn)定地工作，采用了圖48所示單元電源電路，由電源變壓器、橋堆和濾波電容器所組成。電源變壓器的初級電壓輸入為220V，次級輸出電壓為12V[15] [16]。由于單片機所需的是+5V電源，經濾波電容和三端穩(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，再經后一級濾波后送三端穩(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。同時由于電流較大導致三端穩(wěn)壓集成電路MC7812和7805過熱，為了確保電路工作正常，給兩個芯片分別加上散熱片。圖48 電源電路圖 直流穩(wěn)壓電源的檢測 本系統(tǒng)對電源要求高，因為穩(wěn)定性和可靠性在發(fā)射電路重要意義。為了提高穩(wěn)定性，所以采用如圖48的穩(wěn)壓電源，電源電路的主要部件采用集成的三端穩(wěn)壓器件如7812與7805，穩(wěn)壓電源輸入電壓范圍寬，輸出電壓穩(wěn)定，抗干擾能力強，以滿足調頻發(fā)射機的要求[12]。 數字萬用表對穩(wěn)壓電源的測試結果： 表43 穩(wěn)壓電源的測試結果輸入級（原）濾波穩(wěn)壓輸出輸出級+12V直流穩(wěn)壓電源220V V 5 系統(tǒng)程序的設計 主程序首先，進行整個程序的初始化及清屏，開機時先顯示一下“”，預制發(fā)射頻率為88MHz，送入BH1415F，然后進入查鍵和顯示函數的循環(huán)。當有按鍵按下時，程序判斷是哪個鍵被按下，然后執(zhí)行相應的按鍵功能，并調用數碼顯示，顯示所設置的發(fā)射頻率；當沒有鍵按下時，返回鍵盤掃描，再判斷是否有鍵被按下。本次程序設計的整體流程圖，如圖51所示：Y清屏調用顯示鍵盤掃描判斷哪個鍵被按下執(zhí)行相應的按鍵功能圖51程序設計整體流程圖初始化N鍵被按下 延時子程序延時函數在本系統(tǒng)中主要用于1ms的顯示延時和10ms的按鍵消抖。 LED動態(tài)掃描子程序掃描函數使用單片機的兩個端口，一個端口用于輸出段碼，一個端口用于行掃描，以實現(xiàn)LED 的動態(tài)顯示。掃描函數執(zhí)行一次約為4ms，在第二位LED顯示時點亮小數點。其程序流程圖如圖52所示：圖52 動態(tài)掃描子函數流程圖YN開始取顯示數據的段碼至輸出口選中對應列顯示1ms下一數據4次到返回 頻率數據轉換子程序 將頻率數據由十進制BCD碼轉為十六進制數。 控制命令合成子程序BH1415F的頻率控制字為兩個字節(jié)（如圖5—3所示）。兩個字節(jié)中低11位（D0—D10）為頻率數據， 的輸出頻率（單位為MHz）。高5位（D0—D15）為控制位。其中D11（MONO）位單聲道/立體聲控制位，該位為0時表示單聲道發(fā)射模式，該位為1時表示立體聲發(fā)射模式。D12（PD0）、D13（PD1）位用于相位控制，通常為0，當分別為01和10時可使發(fā)射頻率在最低和最高處。D14（T0）和D15（T1）用于測試模式控制，通常為00，當為10時為測試模式。合成時將控制命令（5位）與數據的最高3位合成一個字節(jié)。圖53 BH1415F的頻率控制字及傳送格式 BH1415F字節(jié)寫入子程序按照BH1415F字節(jié)傳送要求，按低位先送、低字節(jié)先送的原則。傳送的延時應精確，程序流程圖如圖555所示。 延時4us 8位移完？發(fā)送結束YN圖55 8位數據發(fā)送子程序流程圖延時4us鎖存數據（=1）A帶進位右移1位發(fā)送開始開始置發(fā)送允許（=1）裝入低8位數據至A調用8位數據發(fā)送子程序裝入高8位數據至A調用8位數據發(fā)送子程序發(fā)送禁止(~)結束圖54 16位頻率數據發(fā)送程序流程圖 查鍵子程序系統(tǒng)采用44行列式鍵盤。鍵盤部分應實現(xiàn)如下功能：首先，對鍵盤進行掃描，判斷是否有鍵被按下。如果沒有，則轉回鍵盤掃描，看下次是否有鍵被按下；如果有鍵被按下，則先對鍵進行去抖動，然后算出是哪個鍵被按下，再延時等待鍵釋放。因為每一個鍵都對應一個處理子程序，得到閉合鍵的鍵碼后，就可以根據鍵碼，轉相應的鍵處理子程序（分支是使用JMP等散轉指令實現(xiàn)的），進行字符、數據的輸入或命令的處理。這樣就可以實現(xiàn)該鍵所設定的功能。根據上述說明，畫出本次程序設計的鍵處理流程圖，如圖56所示：YN開始鍵掃描去抖動鍵碼計算JMP@A+DPTRA=00H01＃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鍵處理流程圖鍵釋放有無鍵按下YN6 系統(tǒng)調試及性能分析 硬件調試硬件調試時先檢查電路板的焊接情況，在檢查無誤后可以通電檢查。實際制作中可結合示波器對晶振及P0、PP2口的波形情況進行綜合硬件測試分析。 軟件調試軟件調試使用偉福編譯軟件，源程序編譯及仿真調試應分段或以子程序為單位一個一個進行，最后可以結合硬件實時運行調試。 發(fā)射頻率的調試調通程序及硬件的情況下，在BH1415F的11腳接上一段電線作為發(fā)射天線，在室內可以收到調頻廣播。如果調不出頻率，或者出了頻率但不由單片機控制，該類問題主要是壓控調試不對，沒有鎖相。在LC振蕩電路中，把振蕩產生的信號接入示波器，觀察示波器，調節(jié)中周的磁芯改變L的值使示波器的頻率讀數達到93MHz左右。先測試變容二極管上的電壓，頻率越高，電壓越高，調節(jié)電感匝距，使得頻率設置在98MHz時，電壓接近Vcc，頻率設置在88MHz時，電壓接近0V。當發(fā)現(xiàn)頻率的最高端達不到98MHz時應減小振蕩電感（減小匝數）；而在低端的頻率達不到要求時，要增加線圈匝數。在調試中選用MC1648做壓控振蕩，雖然頻率達到了設計要求，但是干擾特別明顯，導致接收到的音頻信號質量下降。考慮發(fā)射信號的音質很重要，不采用MC1648，直接使用LC 振蕩電路。LC 振蕩電路的調試過程中需要多次更換電容和電感線圈，調整振蕩電路使BH1415F 可以振蕩。如果調試中頻率覆蓋范圍沒有達到預期的效果，一個原因是變容二極管變容范圍不夠大；也有可能LC振蕩電路調整的不完善。振蕩電感調好后用膠封住，防止發(fā)射器工作時由于振動而產生頻率漂移。 性能分析用BH1415F設計的小功率調頻發(fā)射器不僅設計簡單，而且頻率設定靈活，可有效地避開當地的調頻電臺，可應用于室內廣播、電視伴音轉發(fā)等小范圍的無線調頻轉播。 結 論此次設計將應用于無線通信領域，并且針對當前市場上短距離無線產品的不足進行了改進。測試結果表明，設計要求的各項指標均可以基本實現(xiàn)，盡管發(fā)射的帶寬沒有到達預計的結果，原因是變容二極管的變容范圍不夠大。要得到穩(wěn)定度高的發(fā)射頻率應采用鎖相環(huán)技術，來降低中心頻率的漂移。此外，語音信號采用調頻方式與調幅相比，有利于改善輸出音頻信號的信噪比，以保證語音業(yè)務的可靠傳輸。無線調頻發(fā)射系統(tǒng)應用了大量的高頻電子線路技術，尤其是其中的高頻信號處理設計電路要有電路調試的環(huán)境，受實際調試環(huán)境的影響教大，調試具有較大難度。在電路的設計制作中，一定要遵循高頻布線規(guī)則，并且可以在焊接電路的過程中適當接入退耦電容，有效的濾除雜波信號的干擾。通過方案論證、資料查詢及電路設計和反復調試，不斷的解決電路調試過程中的問題，最終在規(guī)定的時間內完成了設計任務。本設計由于水平有限，電路及程序設計還有需要改進的地方，在今后的學習和研究中，將繼續(xù)改進完善。另外在調試過程中，以保證作品實現(xiàn)功能準確為前提，盡量做到電路簡單、美觀，效果好成本低，以增強其實用價值。參考文獻[1] 李廣第，:北京航空航天大學出版社,2001.[2] :北京航空航天大學出版社, 2000.[3] 沈德金等. ：北京航空航天大學出版社,1990.[4] 李光飛，：北京航空航天大學出版社,2004. [5] ，2005.[6] 張洪潤，藍清華等. :清華大學出版社,1997.[7] 李華. :北京航空航天大學出版社 1993. [8] ，北京理工大學出版社，2005.[9] 李鵬飛．AVR單片機與4, 2006 (5):3941．[10] 李光飛，:北京航空航天大學出版社, 2005.[11] 趙曉安. ：天津大學出版社,2001.[12] ，無線電，2002(453):4243. [13] 吳景狄．，2001(4):3031．[14] 陳粵初等. ：北京航空航天大學出版社,1991.[15] 譚博學，苗匯靜等．集及成電路原理應用．電子工業(yè)出版社，2003．[16] 黃智偉，王彥等．全國大學生電子設計競賽訓練教程．電子工業(yè)出版社，2004．[17] ，2000(6):54.[18] 求是科技. :人民郵電出版社,2004.[19] AT89C51，AT89C52說明書[S] ATMEL公司提供[20] WU Xunwei,HANG Guoqiang,Massoud Pedram. Low power DC circuits employing AC power supply, SCIENCE IN CHINA (INFORMATION SCIENCES), 2002 , 232.附錄1：原理圖附錄2：程序源代碼：。26H29H放顯示小數位、個位、十位、百位BCD碼數，24H25H放頻率控制數據（十六進制）。 CONBITL EQU 21H 。頻率控制字節(jié)低8位 CONBITH EQU 22H 。頻率控制字節(jié)高8位 KEYWORD EQU 23H 。存放鍵掃描時P1口值 ORG 0000H 。程序開始地址 LJMP START 。轉START執(zhí)行 ORG 0003H 。 RETI 。不用中斷程序 ORG 000BH 。 RETI 。 不用中斷程序 ORG 0013H 。 RETI 。 不用中斷程序 ORG 001BH 。 RETI 。 不用中斷程序 ORG 0023H 。 RETI 。 不用中斷程序 ORG 002BH 。 RETI 。初始化程序CLEARMEN: MOV R0,20H 。20H29H循環(huán)清0 MOV R1,0AH 。CLEARLOOP: MOV @R0,00H 。 INC R0 。 DJNZ R1,CLEARLOOP 。 MOV P0,0FFH 。四端口置1 MOV P1,0FFH 。 MOV P2,0FFH 。 MOV P3,0FFH 。 CLR 。BH1415禁止操作 CLR 。 CLR 。 LCALL KEYFUN15 。置立體聲發(fā)射方式,開立體聲發(fā)射指示燈CLEAR1: MOV PCON,00H 。控制寄存器清0 MOV 29H,00H 。 置初始值為88MHZ() MOV 28H,08H 。 MOV 27H,08H 。 MOV 26H,00H 。 LCALL DISPUPDAT RET