基于at89c52数控调频发射机的设计_毕业设计(编辑修改稿)

基于at89c52数控调频发射机的设计_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

8 或 9；当百位数为 1 时，十位数只能为 0；个位及小数位为 0— 9 之中的任意数。 T4— T14 为发射频率预置键，预置的频率可 9 以自己设置。 T15 为单声道 /立体声控制键。 其框图如图所示。 图 4*4 矩阵式键盘设计原理图 167。 LCD 显示模块设计 本设计采用 1602 液晶显示屏，其 主要技术参数：  显示容量 :162 个字符  芯片工作电压 :—  工作电流 :()  模块最佳工作电压 :  字符尺寸 :(WH)mm 1602LCD 采用标准的 14 脚（无背光）或 16 脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表所示 : 10 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 数据 2 VDD 电源正极 10 D3 数据 3 VL 液晶显示偏压 11 D4 数据 4 RS 数据 /命令选择 12 D5 数据 5 R/W 读 /写选择 13 D6 数据 6 E 使能信号 14 D7 数据 7 D0 数据 15 BLA 背光源正极 8 D1 数据 16 BLK 背光源负极 表 ：引脚接口说明表 第 1脚： VSS 为地电源。 第 2脚： VDD 接 5V 正电源。 第 3 脚： VL 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度。 第 4 脚： RS 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第 5 脚： R/W 为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。 当 RS 和 R/W 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当 RS 为低电平 R/W为高电平时可以读忙信号，当 RS 为高电平 R/W 为低电平时可以写入数据。 第 6 脚： E 端为使能端，当 E 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。 第 7～ 14 脚： D0～ D7 为 8 位双向数据线。 11 第 15脚：背光源正极。 第 16脚：背光源负极。 1602 液晶模块内部的控制器共有 11 条控制指令，如表所示： 序号 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清显示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光标返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置输入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 显示开 /关控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光标或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符发生存贮器地址 0 0 0 1 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器地址 0 0 1 显示数据存贮器地址 9 读忙标志或地址 0 1 BF 计数器地址 10 写数到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要写的数据内容 11 从 CGRAM 或 DDRAM 读数 1 1 读出的数据内容 表 ：控制命令表 1602 液晶模块的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。 （说明： 1 为高电平、 0 为低电平） 指令 1：清显示，指令码 01H,光标复位到地址 00H 位置。 指令 2：光标复位，光标返回到地址 00H。 指令 3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。 高电平表示有效，低电平则无效。 12 指令 4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示 关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。 指令 5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。 指令 6：功能设置命令 DL：高电平时为 4 位总线，低电平时为 8 位总线 N：低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示 5x7 的点阵字符，高电平时显示 5x10 的点阵字符。 指令 7：字符发生器 RAM 地址设置。 指令 8： DDRAM 地址设置。 指令 9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接 收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。 指令 10：写数据。 指令 11：读数据。 1602 液晶显示模块可以和单片机 AT89C51 直接接口，电路如图所示。 图 硬件原理图 13 167。 频率调制发射模块设计 167。 BH1415F 调频发射芯片 BH1415F 是 Rohm 公司最新生产的调频发射专用集成芯片 ，它对以往象BA1404 调频发射芯片没有锁相环电路，容易跑频的特点，作了相当大的改进：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，内置锁相环系统调频发射电路，传输频率非常稳定。 调频发射频率可通过单片机通过串行口直接进行控制， BH1415F 的频率控制码为 16 位，其中 D0D10 为频率控制数据，其值乘 即为 BH1415F 的输出频率（单位为： MHz）； D11D15 为控制位。 D11(MONO)为单声道 /立体声控制位， 0 时为单声道发射 模式， 1 时为立体声发射模式。 其控制码字如下面所示。 BH1415F 也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、 MP调音台等立体声音频信号进行立体声调制发射、传输，配合着普通的调频立体声接收机就可实现无线调频立体声传输。 适合于生产立体声无线音箱、无线耳机、 CD DVD MP3 笔记本计算机等的无线音频适配器的开发生产。 这个集成电路由提高信躁比 (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。 其特点： (1)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）有很大改进。 这种集成化的设计使得音频信号的抗干扰性显著加强，更重要的是立体声会进入一个均衡器，这时这个多路复合器会对输入的立体声信号进行平衡调制，因此音质也大为改进。 (2)导频方式的立体声调制电路。 在调频发射芯片中，我们用的的是 晶振，先经过一个 1/4 总分频器，然后再经过 1/50 分频，即产生一个 38KHz200分频的副载波信号送入多路复合 器， 38KHz 的副载波再经过一个 1/2 分频器即产生 19KHz 的导频。 (3)用锁相环锁频并与调频发射电路一体化，发射的频率很稳定。 BH1415F芯片与 BA1404 芯片相比有很大改进，但最大的改进还是增加了一个锁相环电路， BA1404 芯片由于没有锁相环电路，所以很容易产生频率偏移，用完之后又要进行频率调节，定位，很麻烦。 14 (4)用了 MCU 数据直接频率设定，可设定 120MHz 频率，直接设定的频率为基准频率，高频振荡器产生的频率如果和设定的频率产生了偏差，那么， BH1415F就会利用锁相环电路对频 率进行调整，因此使用上非常方便。 BH1415F 芯片的内部结构如图所示。 图 BH1415F 芯片的内部结构 BH1415F 芯片共有 22 个引脚，其功能如下： 1 右声道输入端：通过电容器与右声道音频信号相连 1/2Vcc 22 左声道输入端：通过电容器与左声道音频 信号相连 1/2Vcc 2， 21 时间常数端 : 它连接一个电容为时间常数 t= 3， 20 LPF 时间常数端；这是 15KHz LPF。 它连接 150P 电容 1/2Vcc 4 滤波器端：它是声频部分滤波器参考电压 1/2Vcc 5 立体声复合信号输出端：它连接到调频调制器 1/2Vcc 6 接地端： GND 7 锁相环相位检波输出端： 它连接到 PLL LPF 电路 8 电源供给端： Vcc 9 射频振荡器端：这是振荡器基端，它连接振荡时间常数 4/7Vcc 10 射频地端： GND 11 射频发送输出端： 12 PLL 电源供给端： Vcc 13， 14 X’tal 振荡器端：它连接一个 晶振 15 15 芯片授权端： 连续输入高电平数据 16 时钟输入端： 带数据和同步的时钟在序列数据输入 17 数据输入端： 18 静音端： =Pin18:Mute ON =Pin18:Mute OFF 19 控制信号调节端： 1/2Vcc D 15 D 14 D 13 D 12 D 11 D 10 D 9 D 8 D 7 D 6 D 5 D 4 D 3 D 2 D 1 D 0 表 BH1415F 的频率控制码字 BH1415F 芯片的 1 和 22 脚输入端有两个预加重电路，他们对立体声输入端输入的音频信号进行非线性放大，内部工作点为 1/2Vcc，因为它为非线性放大器，所以输入阻抗取决于 R3=43K，预加重时间取决于内部 R2= 和外部电容 C1=2200P， R1=1K 是限流电阻，防止自激产生。 经过放大后的音频信号再经过限幅电路，它由二极管限幅的反向放大器组成，限幅电路是把输出电压的幅度限定在某一范围之内，也即参考电压超过某一参考值之后，输出电压将被限制在 某一电平（即限幅电平）。 且不在随输入电压的变化而变化。 我们可以用二极管限幅，这样的限幅电路将输出信号的下限电平限定在某一幅度上，所以称这种限幅器为下限幅器，如果将二极管极性对调，那么就得到输出幅度被限定在某一幅度上的上限幅器。 也可以用三极管制作限幅器，用三极管限幅还兼有放大功能，满足了一些较高的技术要求，还可以用集成电路构成限幅电路。 它的内部工作点为 1/2Vcc，然后再经过低通滤波电路，它由二阶低通反馈放大电路组成， 15KHz\Q=\Wo=\Fc=15KHz,从而保证发射系统良好的音色。 音频信号和 38KHz 的副载波被多路复合器进行平衡调制，产生一个主信号 (L+R)和一个通过 DSP调制的副载波信号 (LR)并与 19KHz导频信号组成复合信号从第5脚输出。 167。 FM 发射电路以及低通滤波电路的设计 一、 根据调频发射芯片的特点，我们需要设计高频振荡电路的外部电路，由于 RC 振荡电路产生的是低频正弦信号，所以我们选用 LC 振荡电路 . LC 振荡电器产生的是高频正弦波。 在调频发射过程中，我们需要实时调节振荡频率大 16 小，这时我们可以在 LC 振荡电器的电容两端并联一个电容，通过改变变容二极管的电压来 调节电容大小，从而达到调节 LC 振荡电路频率的目的。 下图是高频振荡电路的外部振荡电路部分。 图 高频振荡电路的外部振荡电路设计 FM 发射电路采用稳定频率的锁相环系统。 这部分由高频振荡器、高频放大器及锁相环频率合成器组成。 调频调制由变容二极管组成的高频振荡器 实现，高频振荡器是一个锁相环的 VCO，立体声复合信号通过它直接。