【正文】
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。 LC振蕩電路LC振蕩器起振條件相位平衡條件:Xce和Xbe必需為同性質(zhì)的電抗,Xcb必需為異性質(zhì)的電抗,且它們之間滿足下列關(guān)系: (45)即 (46)幅度起振條件: (47)式中:——晶體管的跨導, ——反饋系數(shù), 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,~。③ 定時方式,每隔一定時間執(zhí)行一次鍵盤掃描程序,定時可由單片機定時器完成。(2) 鍵盤接口的控制方式在單片機的運行過程中,何時執(zhí)行鍵盤掃描和處理,可有以下3種情況:① 隨機方式,每當CPU空閑時執(zhí)行鍵盤掃描程序。為了使鍵盤操作更穩(wěn)定可靠,還可以加一些附加功能。等待鍵釋放是為了保證鍵的一次閉合僅進行一次處理。若各行的首號依次是00H,04H,08H,0CH。也可以直接使用該閉合鍵的行列值組合產(chǎn)生鍵碼,但這樣做會使各子程序的入口地址比較散亂,給JMP指令的使用帶來不便。而鍵的穩(wěn)定閉合時間和操作者按鍵動作有關(guān),大約為十分之幾到幾秒不等。因為常用鍵盤的鍵實際上就是一個機械開關(guān)結(jié)構(gòu),被按下時,由于機械接觸點的彈性及電壓突跳等原因,在觸點閉合或斷開的瞬間會出現(xiàn)電壓抖動,如圖47所示。為判定有無鍵按下(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??偟脑瓌t是,硬件復雜軟件就簡單,硬件簡單軟件就得復雜一些。這些內(nèi)容通常是以軟硬件結(jié)合的方式來完成的,即在軟件的配合下由接口電路來完成。c 產(chǎn)生閉合鍵的鍵碼。具體來說,鍵盤接口應完成以下操作功能:a 鍵盤掃描,以判定是否有鍵被按下(稱之為“閉合鍵”)。圖46 鍵盤接口電路圖按一個鍵到鍵的功能被執(zhí)行主要應包括兩項工作:一是鍵的識別,即在鍵盤中找出被按的是哪個鍵,通過接口電路來實現(xiàn);另一項是鍵功能的實現(xiàn),通過執(zhí)行中斷服務程序來完成。獨立式實際上就是一組相互獨立的按鍵,這些按鍵可直接與單片機的I/O接口連接,其方法是每個按鍵獨占一條口線,接口簡單[12]。如果頻率超過鎖相環(huán)設(shè)定的頻率,第7 腳將輸出的電平變高;如果是低于設(shè)定頻率,它將輸出的電平變低;相同的時候,它的電平將不變。調(diào)頻調(diào)制由變?nèi)荻O管組成的高頻振蕩器實現(xiàn),高頻振蕩器是一個鎖相環(huán)的VCO,立體聲復合信號通過它直接進行調(diào)頻調(diào)制。(5)FM發(fā)射電路 FM發(fā)射電路采用穩(wěn)定頻率的鎖相環(huán)系統(tǒng)。圖45 低通濾波電路 具體的公式如下:Q=、ω0= 、fc=15KHzR1=R2=R3=Rf=100KΩ (41)Cf=1/ω0 Rf=1/()= (42)C1=3Q Cf ==144pF≈150pF (43)C2=Cf/3Q=()=48≈50pF (44)(4)立體聲調(diào)制電路音頻信號從第1腳和第22腳輸入后通過預加重電路、限幅電路和低通濾波電路后送到混合器(MPX)中,另外由第1,同時38KHz副載波通2分頻產(chǎn)生的19KHz導頻信號。(2)限幅電路限幅電路是由二極管限幅的反相放大器組成,它的內(nèi)部工作點為1/2 Vcc。(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。(2)導頻方式的立體聲調(diào)制電路。這個集成電路是由提高信噪比(S/N)的預加重電路、防止信號過調(diào)的限幅電路、控制輸入信號頻率的低通濾波電路(LPF)、產(chǎn)生立體聲復合信號的立體聲調(diào)制電路、調(diào)頻發(fā)射的鎖相環(huán)電路(PLL)組成。BH1415F 是一種無線音頻傳輸集成電路,它可以將計算機聲卡、游戲機、CD、DVD、MP調(diào)音臺等立體聲音頻信號進行立體聲調(diào)制發(fā)射傳輸,配合普通的調(diào)頻立體聲接收機就可實現(xiàn)無線調(diào)頻立體聲傳送。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鐘或外部定時脈沖使用。④ ALE/PROG:地址鎖存控制信號。③ /EA/VPP:訪問程序存儲器控制信號。② /PSEN:外部程序存儲器讀選通信號。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(計時器0外部輸入) T1(計時器1外部輸入) /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)(3) 4根控制線① RST:復位信號。④ P3口P3口的字節(jié)地址為0B0H,位地址為0B0H~0B7H。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。當作為輸出口使用時,已能對外提供推拉電流負載,外電路無需再接上拉電阻;當作為輸入口使用時,應先向其鎖存器寫入“1”,使輸出驅(qū)動電路的FET截止。② P1口P1口的字節(jié)地址為90H,位地址為90H~97H。P0口既可以作為通用I/O口使用,也可以作為單片機系統(tǒng)的地址/數(shù)據(jù)線使用。XTAL2:來自反向振蕩器的輸出。GND:接地。(7) 中斷系統(tǒng)AT89S52具備較完善的中斷功能,有兩個外中斷、三個定時/計數(shù)器中斷和一個串行中斷,可滿足不同的控制要求,并具有兩級的優(yōu)先級別選擇。(5) 串行輸入輸出口AT89S52內(nèi)置一個全雙工串行通信口,用于與其它設(shè)備間的串行數(shù)據(jù)傳送,該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器,也可以當同步移位器使用。(3) 數(shù)據(jù)存儲器(RAM)AT89S52內(nèi)部有128個8位用戶數(shù)據(jù)存儲單元和128個專用寄存器單元,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,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,可存放讀寫的數(shù)據(jù),運算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。(1) 中央處理器中央處理器(CPU)是整個單片機的核心部件,能處理8位二進制數(shù)據(jù)或代碼,CPU負責控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作,完成運算和控制輸入輸出功能等操作。 內(nèi)部結(jié)構(gòu)AT89S52單片機包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時器/計數(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。AT89S52可以按照常規(guī)方法進行編程,也可以在線編程。綜上所述,方案2具有更優(yōu)良的特性和更簡單的電路構(gòu)成,所以使用方案2作為本次設(shè)計的方案。只需要調(diào)節(jié)變?nèi)荻O管兩端的電壓,便可改變壓控振蕩的輸出頻率。該方法實現(xiàn)簡單,但是調(diào)試困難,而且輸出頻率不易靈活控制[5]。利用低噪聲場效應管,用單個變?nèi)荻O管直接接入振蕩回路作為壓控器件。綜上所述,為了實現(xiàn)中心頻率的控制和系統(tǒng)設(shè)計的功能要求,本設(shè)計選擇方案3,即采用集成芯片BH1415F及相關(guān)電路構(gòu)成音頻無線發(fā)射電路。BH1415F是將預加重電路、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:BA140NJM2035等)有很大改進。此電路可實現(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,尤其是低端頻率實現(xiàn)困難,難以實現(xiàn)要求頻段的調(diào)整。利用內(nèi)部參考電壓改變變?nèi)荻O管的電容值,可實現(xiàn)發(fā)射頻率的調(diào)整。音頻輸入射頻輸出緩沖放大二倍頻電路振蕩電路 可變電抗 前置放大放大電路圖31 MC2833電路基本框圖方案2:采用集成芯片BA1404及相關(guān)電路構(gòu)成。電路實現(xiàn)基本框圖如圖31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。電源模塊調(diào)頻放大左聲道輸入右聲道輸入數(shù)碼顯示掃描控制BH1415F DA CK CE GND P1 P0ATS8952 P244鍵盤圖21 無線調(diào)頻發(fā)射器的系統(tǒng)框圖3 方案論證與比較 無線調(diào)頻發(fā)射電路設(shè)計方案論證與選擇方案1:采用單片調(diào)頻發(fā)射集成電路組成芯片MC2833。語音信號采用調(diào)頻方式與調(diào)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,下表是調(diào)幅和調(diào)頻的優(yōu)缺點比較:表21 調(diào)幅和調(diào)頻優(yōu)缺點比較調(diào)幅(AM)調(diào)頻(FM)優(yōu)點傳播距離遠,覆蓋面大1. 電路相對簡單(100Hz—5KHz)適宜于高保真音樂廣播,內(nèi)設(shè)限幅器除去幅度干擾,用于多種信息傳遞缺點(200Hz—2500Hz),高音缺乏 ,噪聲大傳播衰減大,覆蓋范圍小本設(shè)計由單片機、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。由于語音業(yè)務對誤碼不敏感,可以采用調(diào)頻方式發(fā)送信息,設(shè)計中采用了BH1415F構(gòu)成音頻無線發(fā)射電路。 為了實現(xiàn)上述要求,本文作者采用單片機AT89S52和調(diào)頻專用發(fā)射芯片 BH1415F及數(shù)碼顯示設(shè)計了一套完整的無線調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng),設(shè)計為可在88MHz98MHz范圍內(nèi)任意設(shè)置發(fā)射頻率,并且可以預置頻道,具有單聲道/立體聲控制,實現(xiàn)了語音信息的短距離無線傳輸,可廣泛應用于學校無線廣播、電視現(xiàn)場導播、汽車航行、無線演說等場所。對于多徑干擾,由于功率小了,大部分反射波場強下降到不至于產(chǎn)生干涉的水平,并且由于布點多,部分多徑干擾區(qū)可能被互相掩蓋;可以用同步補點的辦法消除陰影區(qū);小功率輻射易于規(guī)劃,且提高頻譜利用率;可方便組成單頻網(wǎng),滿足交通線上的無縫覆蓋,保證駕乘人員的不間斷接收;場強不均勻度僅為30dB,加上使用低高度垂直極化天線,極大地減小對空輻射和根部近場輻射,既節(jié)約能源,又滿足電磁環(huán)境衛(wèi)生標準,并可避免造成對航空頻段的干擾。信號傳輸可使用微波、有線甚至衛(wèi)星方式。無線廣播中,單一載頻用來傳輸單一的或者單套立體聲節(jié)目。國家已嚴格限制頻率的使用范圍。當時規(guī)定的17dB的防護率早已被突破,10KM的防護間距也已形同虛設(shè)。從社會發(fā)展的角度來看,它還有更重要的三條缺點:浪費能源,覆蓋區(qū)場強不均勻度可達60dB,大量超出需要的無效輻射,形成能源的巨大浪費;污染環(huán)境,大功率FM發(fā)射臺在天線附近周邊地區(qū)輻射場強超過環(huán)境電磁波衛(wèi)生標準已是不爭的事實;對航空無線電業(yè)務造成干擾。從廣播業(yè)界的角度來看,高塔大功率覆蓋模式的主要優(yōu)點是建設(shè)方便,省事省力,見效快。隨著城市規(guī)模的日益擴展,調(diào)頻發(fā)射臺的功率也跟著成數(shù)量級地增大,由原來的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。 廣播的發(fā)展現(xiàn)狀在21世紀的今天,廣播的主要技術(shù)方式是調(diào)頻廣播,它是繼調(diào)幅廣播(20世紀20年代開始的)的第二代廣播,它開始于20世紀50年代,克服了中波廣播的很多致命不足,如串臺嚴重、頻帶不夠分配,信噪比差等,而實現(xiàn)了高保真度、動態(tài)范圍寬、信噪比較好、較少串臺現(xiàn)象。信息傳播促進社會進步和科學技術(shù)的發(fā)展;科學技術(shù)的進步又不斷地改進、更新人類信息傳播的媒體和工具,并促進信息更迅速、更廣泛的傳播。從古代的烽火到近代的旗語,都是人們尋求快速遠距離通信的手段。系統(tǒng)發(fā)射功率大約20mW,發(fā)射距離大于20m,本系統(tǒng)可實現(xiàn)無明顯失真的語音傳輸。這個系統(tǒng)的各個部分可以進行深入的獨立設(shè)計研究,現(xiàn)在把它們組合成一個典型的調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)。選擇了ROHM BH1415F集成電路產(chǎn)生調(diào)頻調(diào)制發(fā)射信號的頻率。調(diào)頻發(fā)射器可以使音頻信息傳送到附近的任意FM接收機。畢業(yè)論文Tianjin University of Technology and Education天津工程師范學院本科生畢業(yè)設(shè)計無線調(diào)頻發(fā)射器的設(shè)計The Design of Wireless Frequency Modulation Transmitter摘 要利用無線通信信道的遠距離語音傳輸業(yè)務,是近年來發(fā)展很快的一門技術(shù)。由于語音業(yè)務對誤碼不敏感,可以采用調(diào)頻方式發(fā)送信息。本設(shè)計中使用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)。芯片的主要特征:體積小,準確性高,而且容易產(chǎn)生發(fā)射頻率。 本設(shè)計使用模擬調(diào)頻技術(shù),在88MHz98MHz的頻段上,實現(xiàn)了線路輸入語音信號的小功率遠距離單工發(fā)送。關(guān)鍵詞:調(diào)頻;語音傳輸;ROHM BH1415ABSTRACT The remote audio service code through wireless munication channels is a fast developing technology in recent years. As the audio service code is not sensitive to the mistaken code, the frequency modulation can be used to send FM Transmitter