数控调频发射器毕业设计

精品文档---下载后可任意编辑 1.1 本文讨论的目的、背景和意义 数控调频发射器采纳单片机控制芯片和锁相环集成电路实现调频立体声信号的调制与发射，四位LED数码管动态扫描显示功能，并且独立设计该产品的显示部分和发射部分，有效的增强了顾客的可操作性。FML数控调频发射器实际上就是一个个人微型广播电台，能将Discman、MD、MP3（包括苹果iPod）等各种便携式音、视频播放器中的音频信号转换成高保真的无线FM调频立体声信号发射出去，扩展了现有播放器的应用功能和应用环境将播放器（MP3/CD/MD/PDA）的音频信号用FM发射出去，让所有在有效距离内的FM接受设备能够在指定频段内接受到发射器所发射的信号。具有功耗低、结构美观、安装方便等特点。 本系统采纳单片机和BH1415F作主控器件，通过单片机预置数据控制BH1415F，利用BH1415F内部的PLL将频率锁定，所以频率是很稳定的。由于显示采纳了四位数码管显示，用键盘输入所需频率，使得操作非常方便直观.。目前大多数高校校内用的调频广播发射器，发射频率固定单一，稳定性差。本文设计了可在80.0 MHZ至109 .0MHZ范围内任意设置发射频率的数控调频发射器，可预置 11 个频道，具有单声道/立体声控制功能。 比传统调频台应用更灵活可靠，可广泛应用于学校无线广播、电视现场导播、汽车航行、无线演说等 1.2本文的具体工作 1、利用AT89C52设计一个数控调频发射器,数控调频发射器可在80.0MHz至109.9MHz范围内任意设置发射频率，可预置11个频道，发射频率调整最小值位0.1MHz具有单声道/立体声控制； 2、上网搜集资料，设计电路各模块，分别有单片机模块、键盘输入模块、显示模块、调频发射模块； 3、使用PROTEL99 SE画出电路原理图，并画出PCB； 4、根据搜索的资料及设计电路的理解，编写出该数控调频发射器的程序，并进行调试。 第2章：数控调频发射器的硬件设计 2.1电路原理 2.1.1数控调频发射器组成 该电路由举证键盘模块、调频发射模块、单片机模块、显示模块组成，如图1所示： 单片机模块 矩阵键盘 模块 调频发射 模块 显示 模块 图1 数控调频发射器组成 矩阵键盘模块采纳16*16矩阵键盘，接入P1口T4—T15为发射频率预置键，T16为单声道/立体声控制键。 调频发射模块采纳Rohm公司最新生产的调频发射专用集成电路BH1415F，内含立体声信号调制、调频广播信号发射电路，BH1415F内有前置补偿电路、限制器电路、低通滤波电路等，因此具有良好的音色，内置PLL系统调频发射电路，传输频率非常稳定。调频发射频率可用单片机通过串行口直接控制，接单片机的。作为与HB1415的通讯端口，用于传送发射频率控制数据，P3.3用于立体声发射批示。采纳12MHZ晶振，模拟串口通讯。 单片机模块采纳AT89C52，采纳最小化应用系统设计，P0口和P2口作为共阳LED数码管驱动用，P1口作为16键的键盘接口。 显示模块采纳4位数码管动态显示，数据接入P0口，位控制接入P2口用于显示发射频率值。 2.1.2基于MCS51的数控调频发射器电路原理图(详见附录I) 图2基于MCS51的数控调频发射器电路原理图 2. 基于MCS51的数控调频发射器PCB 图3基于MCS51的数控调频发射器PCB 2.2显示电路 2.2.1 LED数码管的原理 LED数码显示器由发光二极管（LED）构成“日”字型或“田”字型，发光二极管由磷砷化镓或碳化硅等材料制成，当给发光二极管的PN结两端施加正向电压时，电流加大，由于电子和空穴复合时释放出的热量而发光。 LED数码显示器字体高度有、、、、、、、等多种规格；其发光颜色有红、橙、黄、绿、桔红等几种。 2.2.2 MCS-51单片机与LED数码管的硬件连接图 由于单片机复位后，各个引脚输出都为高电平，因此选用共阴极的LED数码管。每个数码管的使能端com1,com2,com3,com4分别接到P3.0,P3.1,P3.2,P3.3，当向使能端输出低电平，即可选通相对应的数码管。74LS244为三态输出的八组缓冲器和总线驱动器,选用的四位八段数码管本身已经集成了译码器，这样既简化了线路的连接，又降低了错误发生的概率。图3为LED部分。 图4 LED部分 2.3矩阵键盘电路 键盘是微机系统中最常用的人机对话出入设备。键盘有两种基本类型：编码键盘跟非编码键盘。 在单片机应用系统中，键盘扫描只是CPU的工作内容之一。CPU对键盘的响应取决于键盘的工作方式，键盘的工作方式应根据实际应用系统中CPU的工作状况而定，其选取的原则是既要保证CPU能及时响应按键操作，又不要过多占用CPU的工作时间。通常，键盘的工作方式有三种，即编程扫描、定时扫描和中断扫描。 8051单片机键盘接线图9如下： 图5 矩阵式键盘接线图 2.4单片机模块 2.4.1时钟源电路 单片机内部具有一个高增益反相放大器，用于构成振荡器。通常在引脚Xl和X2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，结构如图5中Y2、C28、C29选择12MHz的石英晶体，补偿电容通常选择30pF左右的瓷片电容。 2.4.2复位电路 单片机小系统采纳上电自动复位和手动按键复位两种方式实现系统的复位操作。上电复位要求接通电源后，自动实现复位操作。手动复位要求在电源接通的条件下，在单片机运行期间，用按钮开关操作使单片机复位。其结构如图5中R16、C30和S18。上电自动复位通过电容C30充电来实现。手动按键复位是通过按键将电阻R16与GND接通来实现。 图6 单片机模块 2.5调频发射模块 2.5.1 BH1415F概要 BH1415F是一种无线音频传输集成电路，它可以将计算机声卡、游戏机、CD、DVD、MP3、调音台等立体声音频信号进行立体声调制发射传输，配合普通的调频立体声接收机就可实现无线调频立体声传送。适合用于生产立体声的无线音箱、无线耳机、CD、MP3、DVD、PAD、笔记本计算机等的无线音频适配器开发生产。 这个集成电路是由提高信噪比（S/N）的预加重电路、防止信号过调的限幅电路、 控制输入信号频率的低通滤波电路（LPF）、产生立体声复合信号的立体声调制电路、 调频发射的锁相环电路（PLL）组成。 1、特点： 1）将预加重电路、限幅电路、低通滤波电路（LPF）一体化，使音频信号的质 量比分立元件的电路（如：BA1404、NJM2035等）有很大改进。 2）导频方式的立体声调制电路。 3）采纳了锁相环锁频并与调频发射电路一体化，合发射的频率非常稳定。 4）采纳了MCU 数据直接频率设定，可设定70-120MHz频率，使用上非常方便。 2、结构图： 图7BH1415结构图 3、允许的最大值：（Ta=25℃基本电路测量） 项目 符号 范围 单位条件 电源电压 Vcc +7v V Pin8、12 输入电压 VIN-D Pin15、16、17、18 相位比较器输出电压 VOUT-D Pin7 功率