无线调频发射器的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)

无线调频发射器的设计_毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

8k bytes 的可重复编程的Flash 存储器和 256 bytes 的随机存取数据存储器 （ RAM）， 3 个 16 位可编程定时计数器， 1 个 全双工串行通信口，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准 MCS51 指令系统。 AT89S52 可以按照常规方法进行编程，也可以在线编程。 其将通用的微处理器和 Flash 存储器结合在一起，特别是可反复擦写的 Flash 存储器可有效地降低开发成本。 内部结构 AT89S52 单片机包含中央处理器、程序存储器 (ROM)、数据存储器 (RAM)、定时器 /计数器、并行 I/O 口、串行 I/O 口和中断系统等几大单元以及数据总线、地址总线和控制总线三大总线构成。 图 41 为单片机内部结构框图 [13]。 (1) 中央处理器 中央处理器 (CPU)是整个单片机的核心部件，能处理 8 位二进制数据或代码，CPU 负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。 (2) 程序存储器 AT89S52 共有 8KB 个 E2PROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。 (3) 数据存储器（ RAM） AT89S52 内部有 128 个 8位用户数据存储单元和 128 个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的 RAM 只有 128 个，可 存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。 毕业论文 端 口 0 驱 动 器 端 口 2 驱 动 器R A M（ 1 2 8 8 ）端 口 0 锁 存 器 端 口 2 锁 存 器R O M（ 4 K 8 ） 程 序 地 址 寄 存 器缓 冲 器P C 加 1 寄 存 器程 序 计 数 器 P C数 据 指 针 D P T R堆 栈 指 示 器 S PP C O N S C O N T M O D T C O NT H 0 T L 0 T H 1 T L 1S B U F（ T X ）S B U F（ R X ）I E中 断 、 串 行 口 和 定 时 器R A M 地 址寄 存 器A C CB 寄 存 器A L U状 态 寄 存 器暂 存 器 2 暂 存 器 1定 时与控 制指 令寄 存器端 口 1 锁 存 器 端 口 3 锁 存 器端 口 1 驱 动 器 端 口 3 驱 动 器X T A L 1 X T A L 2P0 . 0～ P0 . 7P2 . 0～ P2 . 7P1 . 0～ P1 . 7P3 . 0～ P3 . 7A L ER S TP S E NEAV c cV s s（ ＋ 5 V ） 图 41内部结构框图 (4) 并行输入输出口 AT89S52 共有 4 组 8 位 I/O 口 (P0、 P P2 或 P3)，用于对外部数据的传输。 (5) 串行输入输出口 AT89S52 内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。 (6) 定时 /计数器 AT89S52 有三个 16 位的可编程定时 /计数器，以实现定时或计数功能，并以其定时或计数结果对单片机进行控制。 (7) 中断系统 AT89S52 具备较完善的中断功能，有两个外中断、三个定时 /计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有两级的优先级别选择。 毕业论文 引脚功能 12345678R S T /V P D9R X D /P 10T X D /P 11I N T 0/ P 12I N T 1/ P 13T 0/ P 14T 1/ P 15W R /P 16R D /P 17X T A L 218X T A L 119GND20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P S E N29A L E /P R O G30E A /V P P31P 32P 33P 34P 35P 36P 37P 38P 39V C C40 图 42 AT89S52 芯片引脚图 (1) 电源和晶振 VCC：供电电压。 GND：接地。 XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2：来自反向振荡器的输出。 (2) I/O 口 ① P0 口 P0口的字节地址为 80H，位地址为 80H～ 87H。 P0口既可以作为通用 I/O 口使用，也可以作为单片机系统的地址 /数据线使用。 当作为输出口使 用时，由于输出电路是漏极开路，必须外接上拉电阻才能有高电平输出。 ② P1 口 P1口的字节地址为 90H，位地址为 90H～ 97H。 P1口只能作为通用 I/O 口使用。 当作为输出口使用时，已能对外提供推拉电流负载，外电路无需再接上拉电阻；当作为输入口使用时，应先向其锁存器写入“ 1”，使输出驱动电路的 FET 截止。 毕业论文 ③ P2 口 P2口的字节地址为 0A0H，位地址为 0A0H～ 0A7H。 P2 口用于为系统提供高位地址，但只作为地址线使用而不作为数据线使用。 此外， P2 口也可作为通用 I/O口使用。 ④ P3 口 P3口的字节地址 为 0B0H，位地址为 0B0H～ 0B7H。 P3 口可以作为通用 I/O 口使用，但在实际应用中它的第二功能信号更为重要。 P3 口引脚的第二功能，如下所示： RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） /INT0（外部中断 0） /INT1（外部中断 1） T0（计时器 0 外部输入） T1（计时器 1 外部输入） /WR（外部数据存储器写选通） /RD（外部数据存储器读选通） (3) 4 根控制线 ① RST：复位信号。 保持 RST 脚两个机器周期以上 的高电平，就可以完成 CPU 系统复位操作，使系统的一些单元内容回到规定值。 ② /PSEN：外部程序存储器读选通信号。 在读外部 ROM 时， /PSEN 有效（低电平），以实现外部 ROM 单元的读操作。 ③ /EA/VPP：访问程序存储器控制信号。 当 /EA 信号为低电平时，对 ROM 的读操作限定在外部程序存储器；而当 /EA 为高电平时，则对 ROM 的读操作是从内部程序存储器开始，并可延续至外部程序存储器。 ④ ALE/PROG：地址锁存控制信号。 在系统扩展时， ALE 用于控制 P0 口输出的低8 位地址送入锁存器锁存起来，以实现低位地 址和数据的分时传送。 此外由于 ALE是以六分之一晶振频率的固定频率输出的正脉冲，因此也可作为外部时钟或外部定时脉冲使用。 毕业论文 调频调制发射电路 本系统调频调制发射部分电路采用了 ROHM公司的调频发射专用集成电路BH1415F。 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、 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、 MP 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。 调频调制电路的特点 （ 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： BA140 NJM2035等）有很大改进。 （ 2）导频方式的立体声调制电路。 （ 3）采用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）采用 了 MCU 数据直接频率设定，可设定 70120MHz频率，使用上非常方便。 结构图 图 43 BH1415F 内部结构图 毕业论文 允许的最大值 表 41 BH1415F 工作时允许的最大值 （ 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 Pin 12 输入电压 VIND ~Vcc+ V Pin1 1 1 18 相位比较器输出电压 VOUTD ~Vcc+ V Pin7 功率 Pd 450 mW 工作温度范围 Tstg 55~+125 ℃ 工作范围 表 42 BH1415F 工作范围（ Ta=25℃） 项目 符号 数值 单位 条件 工作电源电压 Vcc ~ V Pin 12 工作温度 Topr 40~85 ℃ 音频输入电平 VINA ~10 dBV Pin 22 音频输入频率 fINA 20~15K Hz Pin 22 预加重延时 τ PRE ~155 μ sec Pin 21 发射频率 fTX ~ MHz Pin 11 高电平电压标准（ H） VIH ~Vcc V Pin1 1 118 低电平电压标准（ L） VIL GND~ V Pin1 1 118 调频调制发射电路 的组成 （ 1）预加重电路 预加重电路是一个非线性的音频放大器，它的内部工作点为 1/2Vcc，因为它是非线性放大器，所以输入阻抗取决为内部电阻 R3=43 KΩ，预加重时间取决于内部电阻 R2= C1=2200p。 （ 2）限幅电路 限幅电路是由二极管限幅的反相放大器组成， 它的内部工作点为 1/2 Vcc。 毕业论文 567B1/ 2V C CFrom preemphasis circuitTo LPF circuit 图 44 限幅电路 （ 3）低通滤波电路 低通滤波电路是由二阶低通反馈放大电路组成，它的分频点为 15KHz。 567B1/ 2V C CFrom Limiter circuit100KTo MPX circuit 图 45 低通滤波电路 具体的公式如下： Q=、ω 0= 、 fc=15KHz R1=R2=R3=Rf=100KΩ （ 41） Cf=1/ω 0 Rf=1/（ 2π ） = （ 42） C1=3Q Cf ==144pF≈ 150pF （ 43） C2=Cf/3Q=()=48≈ 50pF （ 44） （ 4）立体声调制电路 音频信号从第 1脚和第 22脚输入后通过预加重电路、限幅电路和低通滤波电路后送到混合器（ MPX）中，另外由第 1 14脚接入 200分频后产生的 38KHz副载波信号，同时 38KHz副载波通 2分频产生的 19KHz导频信号。 音频信号 和 38KHz的副载波信号被多路复合器进行了平衡调制，产生了一个主信号（ L+R）和一个通过 DSB 调制的 38KHz 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。 （ 5） FM发射电路 FM发射电路采用稳定频率的锁相环系统。 这一部分由高频振荡器、高频放大毕业论文 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进行调频调制。 高频振荡器是由第 9脚外部的 LC 回路与内部电路组成，振荡信号经过高频放大器从 11脚输出，同 时输送到锁相环电路进行比较后从第 7脚输出一个信号对高频振荡器的值进行修正，确保频率稳定。 如果频率超过锁相环设定的频率，第 7 脚将输出的电平变高；如果是低于设定频率，它将输出的电平变低；相同的时候，它的电平将不变。 键盘部分 单片机键盘和键盘接口概述 单片机使用的键盘可分为独立式和矩阵式两种。 独立式实际上就是一组相互独立的按键，这些按键可直接与单片机的 I/O接口连接，其方法是每个按键独占一条口线，接口简单 [12]。 矩 阵式键盘也称行列式键盘，因为键的数目较多，所以键按行列组成矩阵（如图 46所示）。 图 46 键盘接口电路图 按 一个键到键的功能被执行主要应包括两项工作：一是键的识别，即在键盘中找出被按的是哪个键，通过接口电路来实现；另一项是键功能的实现，通。