對講機的設計word版(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 復雜，但輸出頻率穩定 度高（接近晶體振蕩電路），并且可以用程序調整振蕩頻率，使得混頻級頻率可以在小范圍內變動，實現多頻道通信。 方案四、直接數字頻率合成（ DDS）產生振蕩 直接數字頻率合成信號頻率穩定度高，頻率分辨率極高，頻率調整方便，但DDS 價格較貴，且采用全數字結構，不可避免地引入了雜散。其來源主要有三個：相位累加器相位舍位誤差造成的雜散；幅度量化誤差（由存儲器有限字長引起）造成的雜散和 DAC 非理想特性造成的雜散。 經以上比較論證，選擇方案三。 調制解調方式選擇 方案一、 FSK 方式實現調制解調 FSK 是用數字信號去調 制載波的頻率，主要優點是 : 實現起來較容易 ,抗噪聲與抗衰減的性能較好。在中低速數據傳輸中得到了廣泛的應用。用 MSM7512芯片可以很容易實現 FSK 方式的調制解調。 方案二、 DTMF 方式實現調制解調 DTMF 編解碼器在編碼時將擊鍵或數字信息轉換成雙音信號并發送，解碼時在收到的 DTMF 信號中檢測擊鍵或數字信息的存在性。一個 DTMF 信號由兩個頻率的音頻信號疊加構成。 由于我們對 MSM7512 芯片較為熟悉，并且硬件電路結構簡單，所以采用方案一。 揚州 工業職業技術學院畢業設計 8 載波恢復 方案一、插入導頻法 在已調信號頻譜中額外插入一個低 功率的線譜，以便接收端作為載波同步信號加以恢復，此線譜對應的正弦波稱為導頻信號。設調制信號 m(t)中無直流分量，被調載波為 a sinω ct，將它經 90176。移相形成插入導頻（正交載波） a cosω ct，其中 a 是插入導頻的振幅。于是輸出信號為 duo(t)=am(t)sinω cta cosω ct。 圖 27 插入導頻電路 設收到的信號就是發端輸出 duo(t)，則收端用一個中心頻率為 Pfc 的窄帶濾波器提取導頻 a cosω ct，再將它經 90176。移相后得到與調制載波同頻同相的相干載波 sinω ct。 圖 28 相移導通電路 方案二、本地振蕩 采用和發射電路平衡調制相同的晶體振蕩電路，理論上要求兩個晶振具有完全相同的特性，否則解調效果較差。但經實際實驗，解調出的語音及數據都可以接受。而且電路簡單，與插入導頻法相比，工作量大大減少。 制作初期選用方案一，但由于實驗時間有限，沒有成功，最終選用方案二。揚州 工業職業技術學院畢業設計 9 方案一的調試過程見系統調試部分。 單片機型號選擇 51 單片機的時鐘電路對外輻射出較強的電磁波，對接收機的正常工作產生不良影響，而且其資源有限。信號強度指示需在外部添加 A/D 轉換芯片完成。 方案二、使用 MSP430 單片機 MSP430 的時鐘電路對接收機影響較小，而且可以利用內部的 12位 A/D 轉換完成信號強度的處理。 綜上所述，選用方案二。 揚州 工業職業技術學院畢業設計 10 第三章 單元模塊設計 發射機電路 A發射機發射頻率是 ~， B機的發射頻率是 ~。兩機發射模塊基本結構相同。 調制解調電路 圖 31 調制解調電路 C C79是電源濾波電容， C78是隔直耦合電容。使用 ， MDO連接到單片機 P34管腳控制 MSM7512的工作模式。 RS連接到單片機 P35管腳端控制MSM7512 的發送使能。 RD、 XD和單片機的串口相連 。 圖 32 語音放大電路 揚州 工業職業技術學院畢業設計 11 為保證音頻放大質量，選用低噪聲運算放大器 TL082，使運放組成反相比例放大電路。由于使用單電源供電，所以要在運放同相端加 Acc/2 的偏置。放大倍數可由電位器 R44 進行調整。 平衡調制電路 圖 33 平衡調制電路 平衡調制的載波信號由信號由皮爾斯晶體振蕩器產生，振蕩頻率為。石英晶體與外部電容 C3 C3 C35 構成并聯諧振回路，它在回路中起電感作用，構成改進型電容三點式 LC 振蕩器。電容 C35 用來微調電路的振蕩頻率。集電極諧振回路用 中周組成，用于調整輸出正弦波的波形。載波由集電極耦合至 MC1496， R17 用于衰減信號幅度，以減小載漏輸出。由于單邊帶晶體濾波器上限截止頻率為 ，為了取下邊帶，本振蕩電路的振蕩頻率應為 +300Hz=，設計時采用 的振蕩頻率，以使邊帶濾波器更好的濾除載漏。 揚州 工業職業技術學院畢業設計 12 圖 34 平衡混頻電路 在 AM 的基礎上，去掉 調制信號的直流分量即可產生 DSB 信號。即)c o s ()()( ttuktu aD SB ??? ， MC1496平衡調制需使 4腳電壓差為零。 5腳電流 2/0I =（ ） /(10k+500)= 。 .MC1496 要 求 調 制 信 號 的 動 態 范 圍 為)41()41( 2902290 TT URIuURI ????? ，將 29R =1k， TU =26mV， 0I = 代入得mVumV 4 2 64 2 6 2 ??? 。語音信號幅度符合要求。 圖 35 單頻信號調制頻譜 單邊帶濾波器 圖 36 單邊帶濾波器 揚州 工業職業技術學院畢業設計 13 從結構上講，晶體濾波器分為 X 型濾波器和 T 型濾波器兩大類。本作品使用的是后者，電路如上圖所示。為了滿足 陡峭頻率特性，電路由 4個 10M 的石英晶體串聯而成，且頻率盡量相近，使得濾波器在晶體串聯諧振點有及其尖銳的頻響曲線。帶寬是晶體濾波器的重要指標，因話音頻率范圍為 300~3000Hz，所以要求晶體濾波器的帶寬達到 2021Hz 以上，市售的短波收發機所用的晶體濾波器的帶寬一般是 2021Hz。串聯的晶體個數越多，帶寬越寬，但同頻帶內的平坦度有變差的趨勢。結合成本因素，所以晶體個數要適中。接地電容對濾波器特性影響重大。由公式 CAFPFSCACB ????? 2/2 及 )2/(1 CBfZB ?? ? 可計算出接地電容CB 和濾波器阻抗 ZB。制作時給接地電容并聯可調電容，方便調試。自制晶體濾波器的阻抗較低，所以濾波器輸入輸出端串聯了可調電容和并聯了兩個中周來調整阻抗匹配。 混頻電路 鎖相環 MB1504 是一種具有吞脈沖功能的單片串行輸入數據的集成鎖相頻率合成器芯片。結合外部的環路濾波器（ LF）和壓控振蕩器（ VCO)構成混頻級本振。LF將 VCO 振蕩信號與晶體振蕩信號的相位差轉換為直流電壓控制 VCO 的振蕩頻率，從而使 VCO 輸出頻 率穩定度接近晶體振蕩器的頻率穩定度。采用此種結構的混頻級本振使得對講機的通信頻率可在小范圍內改變，程序中鎖定頻率步進長度為 10KHz，對講機工作在兩個頻段的 5個頻道。 A機的發射頻率為 、 、 、 ，也是 B機的接收頻率。 A機的接收頻率是有 、 、 、 ，也是 B機的發射頻率。 揚州 工業職業技術學院畢業設計 14 圖 37 混頻電路 NE602 使用一個雙平衡混頻器，產生的只是原來頻率的和與差的頻率，而不是中頻輸入獲本振信號，而且外圍電路結 構簡單。 NE602 是個低電壓和低電流器件，它需要 至 8V 的直流電壓，通常消耗的電流低于 5V的電源下，它工作得很好，如果采用 9V 電源，則要有預防措施。對講機采用 7805 為其供電。L1為射頻扼流圈使電源和 NE602 退耦。 NE602 使用兩個不同的輸入端，其中任何一個都可以單獨使用。它的輸入電阻在較低頻率下是 左右，所以需要單邊帶晶體濾波器輸出端有中周進行阻抗變換。混頻后經三極管 9018 組成的選頻放大電路后送至高頻功放。 圖 38 二級混頻電路 高頻功放 圖 39 高頻功放 電路 揚州 工業職業技術學院畢業設計 15 由于題目要求對講機通信距離大于 10 米即可，所以發射機末級選用小信號放大電路進行功率放大。 接收器電路 A機接收頻率是 ~， B機接收頻率是 ~。兩機接收模塊結構基本相同。 高頻小信號選頻放大 圖 310 高頻小信號選頻放大電路 高頻小信號放大電路選用雙柵場效應管 3sk122，由 AGC 電路產生的控制信號加在第二