【正文】 整輸出電壓的幅值并使其穩(wěn)定，由于本設(shè)計(jì)的頻率固定在35MHz，且其反饋幅度不大，因此5腳直接接地。VCO的芯片管腳3為緩沖輸出，一路供前置分頻器MC12022，一路供放大后輸出。 壓控振蕩器電路圖壓控振蕩電路由芯片內(nèi)部的VTVTVTVTVT7和VT6，10腳和12腳外接LC諧振回路（含V149）組成正反饋（反相720176。為達(dá)到最佳工作性能，在工作頻率時(shí)要求并聯(lián)諧振回路的QL≥100。 發(fā)射部分組成框圖 接收部分組成框圖 2 單元硬件電路設(shè)計(jì) 發(fā)射部分電路的設(shè)計(jì)壓控振蕩器主要由壓控振蕩器芯片MC164變?nèi)荻O管V149以及LC諧振回路構(gòu)成。接收部分由收音模塊、音頻輸出模塊、數(shù)據(jù)接收模塊以及控制模塊四大部分組成，單片機(jī)起控制作用。 系統(tǒng)組成系統(tǒng)主要分為發(fā)射和接收兩大模塊，經(jīng)過(guò)方案比較與論證。鑒于本設(shè)計(jì)中，僅單片機(jī)的資源已經(jīng)能滿足設(shè)計(jì)的需求，而FPGA的高速處理的優(yōu)勢(shì)在這里卻得不到充分體現(xiàn)；因此本設(shè)計(jì)的控制方案模塊擬選用上述基于單片機(jī)技術(shù)的方案二。FPGA將器件功能在一塊芯片上，相對(duì)于單片機(jī)外圍電路較少，集成度高。它最主要的特點(diǎn)是其串行處理特性。方案二：基于單片機(jī)技術(shù)的控制方案。由于FPGA具有強(qiáng)大的資源，使用方便靈活，易于進(jìn)行功能擴(kuò)展，特別是結(jié)合了EDA，可以達(dá)到很高的效率。（5）自動(dòng)控制模塊的設(shè)計(jì)方案論證與選擇單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)的自動(dòng)控制部分直接關(guān)系到系統(tǒng) “智能化”與“自動(dòng)化”的實(shí)現(xiàn)，其控制方案的擬定，考慮了以下兩個(gè)方面。在發(fā)射端，微控制器對(duì)PT2262的地址位進(jìn)行預(yù)置（即設(shè)定臺(tái)號(hào)的代碼），同時(shí)輸入短信內(nèi)容，通過(guò)微控制器進(jìn)行短信編碼后產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)去預(yù)置PT2262的數(shù)據(jù)位后，再調(diào)制發(fā)射出去；接收端，把接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)放大后，送至PT2272，解碼后在數(shù)據(jù)位產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過(guò)微控制器進(jìn)行短信解碼后在液晶上顯示所發(fā)送的短信內(nèi)容。PT2262/2272是一對(duì)CMOS工藝制造的低功耗低價(jià)位帶地址、數(shù)據(jù)編碼/解碼功能，是目前在無(wú)線通訊電路中作地址編碼識(shí)別和數(shù)據(jù)傳輸最常用的芯片之一。低通濾波器用來(lái)抑制相乘器產(chǎn)生的高次諧波干擾，解調(diào)的相干載波用2cos2πfct。ASK有乘法器實(shí)現(xiàn)法和鍵控法兩種實(shí)現(xiàn)方法，其數(shù)字信號(hào)與載頻為fc的余弦信號(hào)進(jìn)行混頻得到調(diào)制信號(hào)；振幅鍵控信號(hào)解調(diào)有兩種方法，即同步解調(diào)法和包絡(luò)解調(diào)法。（4）數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)方案論證與選擇單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)要求一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳送，且主站具有撥號(hào)和群呼功能，同時(shí)增加英文短信的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)；從主站輸入的英文短信經(jīng)轉(zhuǎn)換后形成連串的數(shù)字信號(hào)，這就需要把這數(shù)字信號(hào)調(diào)制發(fā)射出去，并且在接收端應(yīng)把調(diào)制信號(hào)解調(diào)并加以識(shí)別顯示出來(lái)；發(fā)射部分預(yù)置從站號(hào)碼發(fā)送或群發(fā)，接收部分則只有相應(yīng)的臺(tái)號(hào)接收。故選用方案一。除此之外，還具有調(diào)諧指示，電子音量控制等一些輔助功能。方案二：采用CXA1019作為接收機(jī)電路的核心IC。它的電源電壓適應(yīng)范圍寬：2～10V范圍內(nèi)電路均能正常工作，且具有立體聲和調(diào)諧指示LED驅(qū)動(dòng)電路以及FM靜噪功能等。（3）接收模塊的設(shè)計(jì)方案論證與選擇方案一：采用CXA1238作為接收機(jī)電路的核心IC。方案二的電路比方案一的電路簡(jiǎn)單，但是其短期頻率穩(wěn)定度差；而采用頻率合成法產(chǎn)生的高頻振蕩信號(hào)的頻率穩(wěn)定度接近晶振的頻率穩(wěn)定度；且失真度很小。電路的振蕩頻率為，但其調(diào)試比較復(fù)雜。比如西勒振蕩電路。故存在反饋，能得到精度和穩(wěn)定度很高的頻率信號(hào)。本系統(tǒng)采用調(diào)頻體制，數(shù)據(jù)收發(fā)也采用2FSK方案（2）載波信號(hào)產(chǎn)生電路的設(shè)計(jì)方案論證與選擇方案一：PLL頻率合成。 調(diào)幅發(fā)射組成框圖方案選擇：本系統(tǒng)可以采取調(diào)幅體制或調(diào)頻體制。方案二：采用調(diào)幅體制。它由三部分組成，即頻率合成器、音頻處理器和FM波的緩沖放大器。為了盡量增加傳輸距離和降低系統(tǒng)的波形失真，必須采取有效的措施。發(fā)射部分采用數(shù)字頻率合成技術(shù)，由變?nèi)荻O管和集成壓控振蕩器芯片實(shí)現(xiàn)振蕩頻率的電壓控制及對(duì)載波的調(diào)頻調(diào)制；加入由頻率合成芯片、高速分頻器、運(yùn)算放大器和晶體振蕩器等組成的數(shù)字鎖相環(huán)路，使輸出頻率穩(wěn)定度達(dá)到與參考晶振同等水平；收音電路以超大規(guī)模AM/FM立體聲收音集成芯片為主體，用一個(gè)固定的電壓值控制振蕩器的振蕩頻率，使其接收頻率與發(fā)射頻率對(duì)應(yīng)。陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)畢業(yè)論文 2012年單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目錄摘 要 51. 總體設(shè)計(jì)方案 8 設(shè)計(jì)思路 8 方案論證與比較 8 系統(tǒng)組成 142 單元硬件電路設(shè)計(jì) 15 發(fā)射部分電路的設(shè)計(jì) 15 15 鎖相環(huán)電路設(shè)計(jì) 16 功率放大電路設(shè)計(jì) 18 接收部分電路的設(shè)計(jì) 18 CXA1238S芯片 18 高放選頻回路 20 本機(jī)振蕩器 21 中頻窄帶濾波器 21 22 PT2262/2272編碼/解碼電路設(shè)計(jì) 23 PT2262/2272芯片介紹 23 PT2262/2272編碼/解碼電路 24 抗干擾措施 25３軟件和硬件測(cè)試流程 軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的關(guān)系 25 發(fā)射部分程序設(shè)計(jì) 26 接收部分程序設(shè)計(jì) 264 系統(tǒng)測(cè)試 27 測(cè)試使用的儀器 27 指標(biāo)測(cè)試和測(cè)試結(jié)果 27 27 波形觀察及距離測(cè)量 28 結(jié)果分析 28致謝 28附錄1 使用說(shuō)明 28附錄2主要元器件清單 29附錄3電路原理圖及印制板圖 30附錄4部分程序清單 381. 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思路題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主站至從站間的單工語(yǔ)音及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。設(shè)計(jì)分發(fā)射和接收兩大模塊。采用編碼解碼電路實(shí)現(xiàn)題目所要求的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、主站具有撥號(hào)選呼和群呼功能以及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的功能；顯示部分利用液晶顯示模塊，顯示呼叫方式、業(yè)務(wù)類型以及英文短信內(nèi)容。 系統(tǒng)基本框圖 方案論證與比較1）調(diào)制體制的方案論證與選擇方案一：采用調(diào)頻體制。頻率合成器的作用是產(chǎn)生一個(gè)振蕩頻率穩(wěn)定度極高的FM信號(hào)，它是調(diào)制器的核心部件；音頻處理器的作用是將各種各樣的音頻信號(hào)經(jīng)過(guò)處理后，變成輸出阻抗和電平基本一樣的信號(hào)，再將這些信號(hào)加至壓控振蕩器的變?nèi)荻O管上；射頻緩沖放大器起緩沖、放大、匹配和濾波的作用。其工作原理是：載波振蕩器產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的載波信號(hào)，一路是線路輸入和話筒輸入的語(yǔ)音信號(hào)經(jīng)語(yǔ)音放大后在AM調(diào)制器中進(jìn)行幅度調(diào)制；另一路是呼叫信號(hào)或英文短信進(jìn)入基帶信號(hào)放大與整形電路后與載波信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制；調(diào)制后，功放級(jí)將調(diào)制后的信號(hào)的功率放大到所需發(fā)射的功率，再經(jīng)天線發(fā)射出去。調(diào)頻系統(tǒng)與調(diào)幅系統(tǒng)相比，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。用MC145152和VCO電路進(jìn)行頻率合成，采用閉環(huán)控制。 頻率合成原理框圖方案二：采用LC振蕩電路。該電路較易起振，輸出振蕩頻率和振幅也較為穩(wěn)定，波形好，調(diào)諧范圍也比較寬。 西勒振蕩電路方案選擇：載波信號(hào)發(fā)生器是主機(jī)發(fā)射部分的重要組成部分，應(yīng)能產(chǎn)生等幅高頻正弦信號(hào)，其振蕩頻率應(yīng)十分穩(wěn)定。故本設(shè)計(jì)采用方案一。CXA1238是索尼公司在20世紀(jì)80年代后期正式推出的集調(diào)幅、調(diào)頻、鎖相環(huán)、立體聲解碼等電路為一體的AM/FM立體聲收音集成電路。FM專業(yè)收音電路常采用大規(guī)模集成IC CXA101CXA1238等大規(guī)模集成芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。CXA1019是日本索尼公司研制的單片大規(guī)模接收機(jī)電路，它包含了AM/FM收音機(jī)從天線輸入、高頻放大、混頻、本振到中頻放大、檢波直至低頻（音頻）功率放大的所有功能。方案選擇：上述兩種方案實(shí)現(xiàn)的功能基本相同，但CXA1238具有耗電小、調(diào)整簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)；且它的寬電壓適應(yīng)范圍和立體聲指示及靜噪功能也是CXA1019所力所不能及的。因CXA1238內(nèi)部帶解調(diào)電路，可以對(duì)語(yǔ)音及數(shù)據(jù)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。方案一：采用二進(jìn)制振幅鍵控（ASK）調(diào)制與解調(diào)法。圖中uASK(t)信號(hào)經(jīng)過(guò)帶通濾波器抑制來(lái)自信道的帶外干擾，相乘器進(jìn)行頻譜反相搬移，以恢復(fù)基帶信號(hào)。 ASK調(diào)制器框圖 ASK同步解調(diào)方框圖方案二：采用微控制器和PT2262/2272組成的編碼/解碼電路。PT2262/。 采用PT2262編碼電路的發(fā)射原理框圖 采用2272解碼電路的接收原理框圖方案選擇：上述兩種方案都可以發(fā)送并且接收數(shù)字信號(hào)，但它們的原理不同，方案一是采用數(shù)字調(diào)制，而本設(shè)計(jì)發(fā)射部分的主體是頻率合成技術(shù)，數(shù)字調(diào)制則無(wú)法把數(shù)字信號(hào)調(diào)制發(fā)射出去；方案二采用常用的PT2262/2272編碼/解碼電路，可靠性高，且與系統(tǒng)兼容；綜上所述，本設(shè)計(jì)采用方案二。 發(fā)射部分控制方框圖 接收部分控制方框圖方案一：采用FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯門陣列）作為系統(tǒng)的控制核心。系統(tǒng)的多個(gè)部件如頻率測(cè)量電路，鍵盤控制電路，顯示控制等都可以集成到一塊芯片上，大大減小了系統(tǒng)的體積，并且提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。相對(duì)于FPGA的并行處理方式，單片機(jī)是通過(guò)對(duì)程序語(yǔ)句的順序執(zhí)行來(lái)建立與外部設(shè)備的通信和完成其內(nèi)部運(yùn)算處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)的采集、處理和輸出控制。方案選擇：上述兩種控制方式除了在處理方式和處理能力(速度)上的差異外，在實(shí)現(xiàn)的效果以及復(fù)雜程度等方面也有顯著的區(qū)別。而單片機(jī)技術(shù)比較成熟，開(kāi)發(fā)過(guò)程中可以利用的資源和工具豐富、價(jià)格便宜、成本低。單片機(jī)采用Atmel公司生產(chǎn)的AT89S52，實(shí)現(xiàn)對(duì)收發(fā)模塊的控制。其中發(fā)射部分的集成電路MC164MC14515MC1202低通濾波器和晶振構(gòu)成鎖相環(huán)頻率合成器、音頻處理器、數(shù)據(jù)編碼器、單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、按鍵處理、LCD驅(qū)動(dòng)。由于電路中既有數(shù)字電路又有高頻電路，需將高頻地和數(shù)字地分開(kāi)以及高頻電路用金屬屏蔽隔離，以減小交叉調(diào)制等干擾。MC1648需要外接一個(gè)由電感和電容組成的并聯(lián)諧振回路。電源采用+5V的電壓，一對(duì)串聯(lián)變?nèi)荻O管背靠背與該諧振回路相連，調(diào)整加在變?nèi)荻O管上的電壓大小，使振蕩器的輸出頻率穩(wěn)定在35MHz。）的正弦振蕩電路。該芯片的5腳是自動(dòng)增益控制電路（AGC）的反饋端。 鎖相環(huán)電路設(shè)計(jì)壓控振蕩器的輸出頻率受自身參數(shù)、控制電壓的穩(wěn)定性、溫度、外界電磁干擾等因素的影響，往往是不穩(wěn)定的。發(fā)射頻率經(jīng)反饋，與晶振產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)做比較，在鎖相環(huán)的跟蹤下，發(fā)射頻率始終向標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)逼近，最終被鎖定在標(biāo)準(zhǔn)頻率上，達(dá)到與參考晶振同樣的穩(wěn)定度。 MC145152內(nèi)部框圖（1）參考分頻參考晶振從OSCin、OSCout接入，芯片內(nèi)部的247。R值由RA0，RA1，RA2設(shè)定。 MC145152參考分頻器分頻系數(shù)選擇表RA200001111RA100110011RA001010101R8