調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計與實現(xiàn)

1、南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）作者： 學(xué)號：教學(xué)點：專 業(yè)：題目：指導(dǎo)者：（ 姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）評閱者：（ 姓名）（專業(yè)技術(shù)職務(wù)）2015年5月南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）評語學(xué)生姓名：班級、學(xué)號：題 目：調(diào)頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計與實現(xiàn)綜合成績：指導(dǎo)者評語：該生很好地完成了畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書規(guī)定的工作，采用STC89C5作為控制器，使用ROH除司生產(chǎn)的數(shù)字鎖相調(diào)頻芯片 BH1415F乍為核心部件，設(shè)計并實現(xiàn)了半數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)。通過單片機(jī)預(yù)置數(shù)據(jù)存儲電臺，并控制BH1415F利用BH1415F內(nèi)部的數(shù)字鎖相環(huán)電路使頻率鎖定。由于顯示采用了五位數(shù)碼管顯示，用鍵盤輸入所需頻率，操作非常方便直觀。并通過實

2、物調(diào)試驗證了設(shè)計方案的有效性。畢業(yè)設(shè)計說明書、開題報告等文本內(nèi)容寫作規(guī)范，圖紙表達(dá)基本符合工程圖紙要求，整體來說符合畢業(yè)設(shè)計相關(guān)要求。鑒于以上情況和該生畢業(yè)設(shè)計過程中良好表現(xiàn)，成績評定為95分，允許提交答辯。指導(dǎo)者（簽字）：年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）評語評閱者評語：以STC89C5祚為控制器，以數(shù)字鎖相調(diào)頻芯片 BH1415F作為核心 部件所設(shè)計的半數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)設(shè)計原理掌握透徹、智能化設(shè)計方案 合理、模塊電路設(shè)計準(zhǔn)確、智能化效果明顯，論文說明書、開題報告 等文本內(nèi)容寫作規(guī)范，電路圖設(shè)計和硬件電路設(shè)計符合電子工程相關(guān) 要求，整體來說符合畢業(yè)設(shè)計相關(guān)要求。評閱者（簽字）：年 月 日答辯委員會（小

3、組）評語:答辯委員會（小組）負(fù)責(zé)人（簽字）：年 月 日畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要調(diào)頻發(fā)射機(jī)是一種常用的通信工具。調(diào)頻發(fā)射機(jī)的主要功能就是將音頻信號 和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波，然后對所產(chǎn)生的高頻信號進(jìn)行功率放大，并通過天線 把信號發(fā)射出去。調(diào)頻發(fā)射機(jī)的種類很多，模擬調(diào)頻發(fā)射機(jī)、半數(shù)字化調(diào)頻發(fā)射 機(jī)，以及數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)。模擬調(diào)頻發(fā)射機(jī)采用模擬高頻調(diào)頻電路實現(xiàn)， 缺點穩(wěn) 定性差。數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)運用了軟件無線電技術(shù)來實現(xiàn)音頻信號到射頻信號全數(shù) 字化的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)，調(diào)頻調(diào)制過程 DSPS制DDS（直接數(shù)字頻率合成器）來 完成，實現(xiàn)了調(diào)制過程的數(shù)字化。半數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)主要是指采用數(shù)字鎖相環(huán)技 術(shù)，實現(xiàn)

4、數(shù)字頻率控制，頻率穩(wěn)定性高。本次畢業(yè)設(shè)計主要是設(shè)計半數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)。采用STC89C5作為控制器，使用ROH檄司生產(chǎn)的數(shù)字鎖相調(diào)頻芯片 BH1415F乍為核心部件，實現(xiàn)數(shù)控調(diào)頻。 通過單片機(jī)預(yù)置數(shù)據(jù)存儲電臺， 并控制BH1415F利用BH1415吶部的數(shù)字鎖相 環(huán)電路使頻率鎖定。由于顯示采用了五位數(shù)碼管顯示，用鍵盤輸入所需頻率，操 作非常方便直觀。本畢業(yè)設(shè)計了可在80.0MHZ至108.0MHZ圍內(nèi)任意設(shè)置發(fā)射頻率的數(shù)控調(diào) 頻發(fā)射器，可預(yù)置11個頻道，另外還具有立體聲/立體聲控制功能。比傳統(tǒng)調(diào)頻 發(fā)射機(jī)應(yīng)用更靈活可靠，可廣泛應(yīng)用于學(xué)校無線廣播、無線演講、電視導(dǎo)播、汽 車無線臺等。關(guān)鍵字 單片機(jī)

5、BH1415F調(diào)頻發(fā)射機(jī) 頻率控制畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）外文摘要Title The design and realization of FM transmitterAbstractThe FM transmitter is a communication tool. The main function of the transmitter is to modulate the audio signal and the high frequency carrier for frequency modulation wave, amplify frequency modulation wave b

6、y power amplification and send the signal by antenna. There are three kinds of the FM transmitter. One kind is analog FMtransmitter. The second is thesemi-digital FMtransmitter. The third is digital FMtransmitter. Digital FM transmitter is device that change digital audio signal into FM signal by us

7、ing software. Analog FM transmitter takes analog technology. It has disadvantages of poor stability. Digital FM transmitter processes audio signal and code by technology of DSP(digital signal processor) and DDS (direct digital frequency synthesizer).So it complete to process the digital modulation.

8、Semi-digital FM transmitter takes digital- control phase locked loop technology.I designed the Semi-digital FM transmitter. A controller of the FM transmitter is STC89C51. The core FM component of the FM transmitter is digital PLL FM chip BH1415F produced by the ROHM company. Through using BH1415F M

9、CU preset data, the PLL will lock the transmitter frequency. So the frequency of the FMtransmitter is very stable. The FMtransmitter has five digital tubes to display, and has keyboard to input the required frequency. The operation of the FM transmitter is very convenient.Transmitting frequency of m

10、ost of the college campus FM radio transmitter is fixed. Stability of single is poor. In the design, the frequency of FM transmitter is from 80 MHZ to 108.0MHZ. The FM radiotransmitter can be preset 11 channels. By comparing with traditional FM, the FM transmitter is more flexible and reliable. The

11、FM transmitter can be widely applied to the school radio broadcast, television director at the scene, car radio, wireless speech etc.Keywords： MCU BH1415F FM transmitter Channel control TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1 緒論 1 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 2調(diào)頻發(fā)射機(jī)的技術(shù)

12、原理及要求 2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 調(diào)頻發(fā)射機(jī)的工作原理和技術(shù)特點 2 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 調(diào)頻發(fā)射機(jī)的分類 2 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document 半數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢 3 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 設(shè)計方案 3調(diào)頻發(fā)射模塊設(shè)計方案的選擇 3MCU控制電路設(shè)計方案的選擇 6 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document

13、 技術(shù)功能實現(xiàn)要求 7 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 調(diào)頻發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo) 7 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 3調(diào)頻發(fā)射機(jī)的硬件實現(xiàn) 8 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document 調(diào)頻發(fā)射機(jī)的硬件系統(tǒng)總體框圖 8 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document STC89C51RC的技術(shù)特點與功能 8STC89C51的主要技術(shù)特點 8STC89C51 引腳說明 9STC89C51單片機(jī)主要功能 10 H

14、YPERLINK l bookmark40 o Current Document 調(diào)頻發(fā)射機(jī)單片機(jī)控制電路 11 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document BH1415F的功能與技術(shù)特點 11BH1415F的主要優(yōu)點 12BH1415F引腳功能說明 12 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document BH1415F主要功能電路 13限幅電路 13預(yù)加重電路 14立體聲調(diào)頻電路 15低通濾波電路 15BH1415鎖相環(huán)電路 16 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document BH

15、1415F的調(diào)頻發(fā)射電路 17 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 4 其他硬件單元設(shè)計 19 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 電源電路單元 19 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document 功率放大發(fā)射電路單元 20無線傳播半徑參照表 21天線阻抗匹配 21信號輸入電路單元 22音頻信號輸入電路 22麥克風(fēng)信號輸入電路 22 HYPERLINK l bookmark54 o Current Document 數(shù)碼管的顯示電路單元 23 HYPERLINK

16、 l bookmark56 o Current Document 5技術(shù)軟件實現(xiàn) 25 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document BH1415F頻率控制方法 25 HYPERLINK l bookmark60 o Current Document 主程序流程圖 26 HYPERLINK l bookmark62 o Current Document 動態(tài)掃描顯示子程序 27 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document BH1415寫頻率數(shù)據(jù)子程序 28 HYPERLINK l bookmark68 o Curre

17、nt Document 頻率數(shù)據(jù)存儲子程序 30 HYPERLINK l bookmark70 o Current Document 6調(diào)頻發(fā)射機(jī)調(diào)試 31 HYPERLINK l bookmark72 o Current Document 本課題設(shè)計的調(diào)頻發(fā)射機(jī) 31 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 發(fā)射機(jī)硬件調(diào)試 31 HYPERLINK l bookmark76 o Current Document 發(fā)射機(jī)軟件程序調(diào)試 32 HYPERLINK l bookmark78 o Current Document 結(jié)論 34致 ft 35 H

18、YPERLINK l bookmark80 o Current Document 參考文獻(xiàn) 36 HYPERLINK l bookmark82 o Current Document 附錄一 BH1415F技術(shù)指標(biāo) 36 HYPERLINK l bookmark84 o Current Document 附錄二單片機(jī)控制電路圖 39附錄三 BH1415發(fā)射模塊電路 40 HYPERLINK l bookmark86 o Current Document 附錄四 源代碼411緒論發(fā)射機(jī)是無線通信系統(tǒng)中核心的設(shè)備。發(fā)射機(jī)按照調(diào)制方式可以分為調(diào)幅發(fā)射 機(jī)、調(diào)頻發(fā)射機(jī)以及調(diào)相發(fā)射機(jī)，按照信號處理方式來分

19、可以分為模擬發(fā)射機(jī)、半數(shù) 字發(fā)射機(jī)、數(shù)字發(fā)射機(jī)1 0相比而言，調(diào)頻發(fā)射機(jī)應(yīng)用最為廣泛，是廣播通信的主 要方式，也可以應(yīng)用于保安、生產(chǎn)現(xiàn)場、野外工程等領(lǐng)域的小范圍移動通信，如對講 機(jī)等。因為調(diào)頻廣播使用高頻頻段進(jìn)行信號傳輸， 能夠有效地抵抗干擾，帶寬信號還 原性高。另外由于它不需要通過地面中轉(zhuǎn)交換站，容易實現(xiàn)。實現(xiàn)信息的無線傳輸，就會用到發(fā)射機(jī)。發(fā)射機(jī)的主要功能是對低頻信號進(jìn)行高 頻調(diào)制，并將調(diào)制信號功率放大供天線發(fā)射出去。發(fā)射機(jī)的調(diào)制方式主要可分為調(diào)幅、 調(diào)頻、調(diào)相和脈沖（數(shù)字）調(diào)制19。調(diào)頻發(fā)射機(jī)的基本原理是將音頻信號和高頻載波 調(diào)制為調(diào)頻波，音頻信號的幅度大小控制高頻載波頻率的變化，然后對

20、高頻調(diào)制信號進(jìn)行放大、激勵，經(jīng)過功率放大，最后通過天線將信號發(fā)送出去。高頻信號的產(chǎn)生目 前主要采用頻率合成（DD眼術(shù)），鎖相環(huán)技術(shù)（PLL技術(shù)）。對于早期模擬調(diào)頻發(fā)射 機(jī)也有缺點主要是發(fā)射效率低。常用的調(diào)頻發(fā)射機(jī)一般包括信號輸入電路（話筒以及放大電路），調(diào)頻電路、穩(wěn)頻電路，功放電路以及天線。相比調(diào)幅電路，調(diào)頻電路簡單容易實現(xiàn)。調(diào)頻發(fā)射機(jī)主 要用于調(diào)頻電臺、對講機(jī)、車載電臺、以及短距離便攜式無線信號傳輸場合。隨著自 動化智能技術(shù)的發(fā)展，調(diào)頻發(fā)射機(jī)領(lǐng)域也會逐步實現(xiàn)自動化、 智能化。目前調(diào)頻發(fā)射 機(jī)的主要技術(shù)進(jìn)步在于：鎖相環(huán)頻率合成器采用了變?nèi)荻O管直接調(diào)頻、全固態(tài)化程 度不斷提高、控制、監(jiān)測系統(tǒng)智

21、能化、SCAR RDSft能的擴(kuò)展、單頻同步網(wǎng)的采用及 擴(kuò)展。相信在不遠(yuǎn)的將來，在智能化社會、物聯(lián)網(wǎng)時代，調(diào)頻發(fā)射機(jī)領(lǐng)域仍然會蓬勃 發(fā)展1。調(diào)頻廣播未來發(fā)展方向是全數(shù)字調(diào)頻技術(shù)， 其主要優(yōu)點是：（1）節(jié)省頻譜和功率， 聲音質(zhì)量高，（3）其設(shè)備小型便攜化，（4）結(jié)構(gòu)簡單而且功能強(qiáng)大。數(shù)字調(diào)頻發(fā)射 機(jī)采用全過程的數(shù)字化處理，調(diào)頻廣播的音質(zhì)可達(dá)到接近 CD的水平1。另外由于無線傳輸?shù)男盘杹碓春托再|(zhì)不同，可以是音頻，也可能是傳感器的信號。 這些應(yīng)用場合的調(diào)頻發(fā)射機(jī)要求低成本、小型化以及頻率穩(wěn)定且具有靈活性，這些要 求在數(shù)控鎖相的調(diào)頻發(fā)射機(jī)能夠得到很好體現(xiàn)。這也是我們這次設(shè)計的主要的方向2調(diào)頻發(fā)射機(jī)的技

22、術(shù)原理及要求調(diào)頻發(fā)射機(jī)的工作原理和技術(shù)特點調(diào)頻發(fā)射機(jī)的基本功能就是完成低頻信號（如語音信號、傳感器信號）對高頻載 波信號的頻率調(diào)制，也就是載波信號的頻率隨低頻信號的幅度大小而變化，而后將調(diào)頻信號進(jìn)行功率放大，最后通過天線發(fā)射出去。調(diào)頻發(fā)射機(jī)需要提供一個穩(wěn)定的高頻 振蕩電路作為載波，可以采用變?nèi)荻O管完成低頻信號對高頻載波的頻率調(diào)制。調(diào)頻發(fā)射機(jī)的功率放大電路一般會采用丙類諧振功率放大電路，因為其效率較高以及具有選頻的作用等優(yōu)點。在小功率的應(yīng)用場合有時也會采用甲類或乙類功放電 路。調(diào)頻發(fā)射機(jī)包括三個部分：低頻放大電路、高頻電路以及電源電路。高頻振蕩電 路的作用是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的載波。為了提高頻率穩(wěn)定

23、性，主振電路往往采用石英晶體 振蕩器，但是晶體振蕩電路頻率很難調(diào)整變化。 所以在高頻振蕩電路中既要保證頻率 的穩(wěn)定性，又要對頻率有比較大的調(diào)整范圍，所以就出現(xiàn)了鎖相環(huán)技術(shù)（PLL）。這個技術(shù)廣泛應(yīng)用于調(diào)頻發(fā)射機(jī)、收音機(jī)以及 CD機(jī)上。另外在全數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)中，還 可以采用頻率合成技術(shù)來產(chǎn)生高頻振蕩信號。鎖相環(huán)技術(shù)（PLL）的主要工作原理是用相位比較器比較輸入信號的頻率與本地 信號的頻率的相位，產(chǎn)生一個與相位差成正比的電壓， 由這個電壓來控制一個壓控振 蕩器，壓控振蕩器輸出就是本地振蕩信號， 與相位比較器形成閉環(huán)控制回路。 隨著集 成電路的發(fā)展，目前大部分的應(yīng)用場合都采用集成數(shù)字鎖相環(huán)電路。集成

24、數(shù)字鎖相環(huán)電路的特點：電路簡單、頻率穩(wěn)定性高、頻率調(diào)整方便，可以采用數(shù)字輸入控制頻率。調(diào)頻發(fā)射機(jī)的分類目前所有的調(diào)頻發(fā)射機(jī)大體可以按照信號處理的方式分為以下三種：1、模擬調(diào)頻發(fā)射機(jī)：輸入為模擬音頻信號，采用模擬高頻振蕩電路產(chǎn)生載波信 號，也可以采用VCO（壓控振蕩器）+PLL （鎖相環(huán)）產(chǎn)生調(diào)頻載頻信號，調(diào)制的過程 也是采用對VCO勺變?nèi)荻O管進(jìn)行直接調(diào)頻的模擬調(diào)制方式。這種電路就是典型的模 擬調(diào)頻發(fā)射機(jī)1。2、數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)：從音頻到射頻的全過程的數(shù)字化的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)，它運 用了軟件無線電技術(shù)來實現(xiàn)調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)。它接收經(jīng)過數(shù)字音頻信號處理的音頻信 號，其調(diào)頻調(diào)制過程也是由DSP片才5制D

25、DSE片（直接數(shù)字頻率合成器）來完成， 實現(xiàn)了調(diào)制過程的數(shù)字化。再將離散的數(shù)字調(diào)頻波經(jīng)D/A芯片轉(zhuǎn)變成常規(guī)調(diào)頻信號來 供射頻放大器放大到指定功率1 o這是調(diào)頻技術(shù)的發(fā)展趨勢。3、半數(shù)字化調(diào)頻發(fā)射機(jī)：第一種是音源進(jìn)行數(shù)字化處理，可以接收經(jīng)過DSP處理的數(shù)字音頻信號。立體聲復(fù)合信號經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為模擬立體聲復(fù)合信號、再由 該信號對高頻振蕩信號進(jìn)行調(diào)頻調(diào)制1 o第二種是頻率產(chǎn)生的數(shù)字化控制，即目前 很常用的集成數(shù)字鎖相環(huán)電路。半數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)的技術(shù)優(yōu)勢本次設(shè)計選擇采用數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)的半數(shù)字調(diào)頻發(fā)射機(jī)，它與傳統(tǒng)的模擬調(diào)頻發(fā) 射機(jī)以及全數(shù)字發(fā)射機(jī)相比具有一些優(yōu)勢：1、成本低：采用集成芯片，外圍元器件

26、少，集成度高，設(shè)計制造成本低。2、可靠性高：由于采用集成電路作為主要元件，相比模擬發(fā)射機(jī)而言，提高了 發(fā)射機(jī)的可靠性。3、頻率穩(wěn)定性高：因為采用數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)，大大提高了頻率穩(wěn)定性，基本與 晶體振蕩電路的頻率穩(wěn)定性一致。4、控制方式靈活：由于是單片機(jī)或 DSP來控制芯片來控制發(fā)射頻率，所以在調(diào) 頻發(fā)射機(jī)硬件不變的情況下，設(shè)計者可以根據(jù)自行所需來編寫程序， 通過程序來實現(xiàn) 不同的功能，可以制作出各式各樣的發(fā)射機(jī)。5、容易實現(xiàn)其他功能：由于有單片機(jī)控制電路，可以靈活增加顯示以及通信功 能，實現(xiàn)顯示監(jiān)控以及遠(yuǎn)程監(jiān)控維修等功能。本設(shè)計是采用ROH檄司生產(chǎn)的BH1415a字鎖相環(huán)調(diào)頻集成電路芯片，可以靈

27、活 設(shè)定發(fā)射器發(fā)射頻率。設(shè)計方案調(diào)頻發(fā)射模塊設(shè)計方案的選擇數(shù)字調(diào)頻發(fā)射芯片其核心采用的都是數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)， 生產(chǎn)數(shù)字調(diào)頻發(fā)射芯片的 廠家主要有日本的ROHM美國的MAXI您司和MOTOROLA。市面上常見的芯片有 以下幾種，以及其功能特點見表 2-1。芯片型號Vcc(v)(dB)Vrx(dB v V)Frx(MHz)iq(mA)生產(chǎn)公司功能與特點1、兩路音頻輸入；NJM20351-3大于25-3NJM2、8KH晶振，產(chǎn)生導(dǎo)頻信號；3、調(diào)制成立體聲合成信號；4、采用低電壓低功耗設(shè)計。Max26063-588-108MAXIM1.電位器調(diào)整頻率BA14041-345(115)600mV大于76-1

28、083ROHM1、同 NJM20352、FM調(diào)制、射頻放大電路集 成在一個芯片上。MC28332.8-9小于602Motorola1.無鎖相環(huán)1、集成預(yù)加重電路；2、集成限幅電路；3集成低通濾波電路；BH14154-6409970-12020ROHM4、7.6MHz晶振產(chǎn)生19KHz導(dǎo)頻信號；5、采用調(diào)頻發(fā)射電路與 PLL 鎖頻一體化，調(diào)頻頻率穩(wěn)定；6、MCl據(jù)控制頻率設(shè)定。BH1417(1416)4-6409987.7-88.9106.7-107.920ROHM.同 BH1415F;.采用四位撥碼開關(guān)進(jìn)行頻 率設(shè)定，可設(shè)定14個頻點。BH14182.7-4409970-12018.5ROHM

29、1.同 BH1415F表2-1常用調(diào)頻發(fā)射芯片及功能特點5第一種方案采用BA140調(diào)頻發(fā)射芯片。據(jù)查閱資料所知，BA140隹一款非常經(jīng) 典的立體聲調(diào)頻發(fā)射專用芯片。 在以往，大部分的調(diào)頻電路是由分立元件構(gòu)成，但是這大大加重了制造過程中的難度，然而BA140隹將FM調(diào)制和射頻放大電路集成在一 個芯片上，節(jié)約了制造時間也減小了調(diào)頻發(fā)射機(jī)的體積。并且如圖2-1所示，BA1404主要是由前置放大電路、立體聲復(fù)合電路、調(diào)頻調(diào)制電路和射頻放大電路組成。立體聲前置級放大分別為左右聲道的音頻放大器。BA1404E片對于一般的調(diào)頻發(fā)射已經(jīng)夠 了，但是不足的是它沒有鎖相環(huán)電路（PLL）,在工作時，很容易發(fā)生發(fā)射頻

30、率跑偏， 頻率穩(wěn)定性不高22。圖2-1為BA1404ft型調(diào)頻發(fā)射電路。圖2-1 BA1404調(diào)頻發(fā)射電路第二種方案可以采用MAX2606頻發(fā)射芯片。MAX26限美國Maxim生產(chǎn)的一款 立體聲調(diào)頻發(fā)射芯片，它的中心頻率由電感決定，390n H電感，中心頻率在100MHz并用電位器RP調(diào)節(jié)發(fā)射輸出頻率，發(fā)射頻率在88至108MH公問調(diào)整23。圖2-2為 MAX2606型調(diào)頻發(fā)射電路。左右聲道輸入端連接到功放機(jī)的左右聲道輸出端，左右 聲道音頻信號通過電阻疊加，從管腳1輸入MAX2606內(nèi)部振蕩電路，經(jīng)過調(diào)制后的 射頻信號從管腳6輸出到發(fā)射天線，發(fā)射天線可以用拉桿天線，也可以直接用一段75cm 的

31、電線。MAX260的供電電源為3至5V的穩(wěn)壓單電源。因為同樣沒有鎖相環(huán)電路，缺 點是噪聲大，有頻漂。圖2-2 MAX2606調(diào)頻發(fā)射電路第三種方案可以采用 BH1417調(diào)頻發(fā)射芯片。由日本 ROH松司生產(chǎn)的BH1417F 數(shù)字鎖相立體聲調(diào)制芯片，這種芯片失真度僅為0.5%,聲道分離度則高達(dá)40dB, RF輸出電平為99dB,并且具有完全消除交流聲的功能，是其他公司的芯片所不具備的 5。BH1415S片采用數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)，頻率輸出穩(wěn)定，該芯片內(nèi)部含有立體聲復(fù)合 調(diào)制功能和調(diào)頻信號發(fā)射電路功能。 重要的是BH1415F還內(nèi)置有限幅電路、預(yù)加重補(bǔ) 償電路、低通濾波電路等，因此具有良好的音質(zhì)。這是一款

32、非常優(yōu)秀的調(diào)頻發(fā)射芯片， 其缺點是頻率控制是采用數(shù)位開關(guān)手動實現(xiàn)，不能用單片機(jī)來自動控制。第四種方案可以采用 BH1415F調(diào)頻發(fā)射芯片。由日本 ROH醫(yī)司生產(chǎn)的BH1415F 數(shù)字鎖相立體聲調(diào)制芯片，是與BH1417同樣卓越的調(diào)頻發(fā)射芯片，而且功能更強(qiáng)大。 BH1415F芯片也同樣采用數(shù)字鎖相環(huán)技術(shù)，頻率輸出穩(wěn)定。和BH1417相比，其最主要的優(yōu)點是頻率調(diào)整是采用數(shù)字輸入控制，可以有單片機(jī)來完成7 o綜合上面的各種調(diào)頻發(fā)射芯片的對比，本次設(shè)計采用第四種設(shè)計方案，以 BH1415FM頻發(fā)射芯片為核心的調(diào)頻發(fā)射電路。MCU控制電路設(shè)計方案的選擇由于設(shè)計采用BH415F乍為調(diào)頻發(fā)射芯片，這樣就需要

33、考慮要用哪一種 MCU5片 來實現(xiàn)頻率的控制。MCU5片的芯片種類很多，有單片機(jī)、ARM DSRE片，單片機(jī)也 有很多種。初步比較 MCUE片,DSR ARM以及AT89C52 AT89S51 STC89C5酌各 自特點。DSRE片功能強(qiáng)，運算速度快，價格貴。 ARM口多，功能強(qiáng)，也是價格貴。AT89C5次要是價格低廉，結(jié)構(gòu)簡單，而且資料豐富； AT89S51主要是低功耗， 高性能，可在線編程（ISP） ; STC89C51M是出廠時會將ISP引導(dǎo)碼的程序固化在芯 片內(nèi)，這樣就可以很容易地在線下載燒錄用戶程序。AT89C52勺RA防口 RO腕間較小，只有8位控制核，因此運算能力弱，要完成一 些

34、擴(kuò)展功能，需要接入大量外圍電路器件；AT89S51和STC89C51 勻可采用ISP下載，區(qū)別是AT89S51的ISP是模擬ISP。因此本設(shè)計選擇STC89C51乍為控制器。這樣做可以降低成本，提升性能，一些 以51為核心的原有程序可以直接使用，無需改動硬件技術(shù)功能實現(xiàn)要求本次設(shè)計采用STC89C51I片機(jī)作為控制器,高頻電路采用 BH1415或相環(huán)調(diào)頻 立體聲發(fā)射集成電路。通過按鍵電路對STC89C5才空制，實現(xiàn)立體聲/單聲道切換、即 實現(xiàn)調(diào)整發(fā)射頻率，以及頻率數(shù)據(jù)的存儲，和電臺預(yù)設(shè)。單片機(jī)將頻率控制數(shù)據(jù)字節(jié) 傳送到BH1415F BH1415F頻率合成相應(yīng)載波頻率，進(jìn)行調(diào)頻調(diào)制，發(fā)射調(diào)頻輸

35、入信 號。1、系統(tǒng)核心是音頻傳輸集成芯片 BH1415F它可以將立體聲音頻信號或者單聲 道信號進(jìn)行頻率調(diào)制，然后通過天線發(fā)射出去，配合調(diào)頻收音機(jī)就可以實現(xiàn)調(diào)頻波的 傳送；2、本次發(fā)射機(jī)的功放電路電源是 12V-2A的直流非穩(wěn)壓信號；BH1415F采用5V 穩(wěn)壓電源；單片機(jī)也采用5V穩(wěn)壓電源；3、BH1415F集成電路中，采用了提高信噪比的預(yù)加重電路、控制輸入信號頻率 的低通濾波電路、防止信號過調(diào)的限幅電路、產(chǎn)生復(fù)合信號的導(dǎo)頻調(diào)制電路和調(diào)頻發(fā) 射的鎖相環(huán)電路組成了集成電路；4、發(fā)射機(jī)具有斷電，頻率數(shù)據(jù)存儲功能；5、發(fā)射機(jī)可以預(yù)設(shè)存儲11個調(diào)臺的頻率數(shù)據(jù)；6、通電后，當(dāng)處于正常工作狀態(tài)時，通過控制

36、面板上的調(diào)整鍵來調(diào)整發(fā)射機(jī)的 發(fā)射頻率。調(diào)頻發(fā)射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)按照上述的方案選擇，本設(shè)計基本上能滿足設(shè)計任務(wù)所要求的技術(shù)指標(biāo)，具體技術(shù)指標(biāo)如表2-2。發(fā)射頻率80Mhz-108Mhz工作電壓12V工作電流V2.0A發(fā)射功率0.5W預(yù)加重延時50us低通頻率15Khz分離度40dB失真度0.1%調(diào)制度15%輸入電平-13dBV調(diào)制方式調(diào)頻（FM取人頻偏 75KHz輸出阻抗50歐0.1MH表2-2主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)3調(diào)頻發(fā)射機(jī)的硬件實現(xiàn)調(diào)頻發(fā)射機(jī)的硬件系統(tǒng)總體框圖本設(shè)計對調(diào)頻發(fā)射機(jī)的硬件系統(tǒng)做了以下的總體設(shè)計。如圖3-1 ,硬件系統(tǒng)可分為單片機(jī)控制電路、調(diào)頻電路模塊、數(shù)碼管的顯示電路、按鍵電路

37、、輸入接口和放大 電路、以及高頻功率放大發(fā)射電路。按照第二章的方案分析選擇，調(diào)頻電路采用BH1415F片，有PLL回路，頻率穩(wěn) 定，可數(shù)字控制頻率值；MCU電路采用STC89C51片機(jī)，單片輸出頻率控制數(shù)據(jù)至 BH1415制端，實現(xiàn)發(fā)射頻率控制。輸入電路根據(jù)不同的輸入信號的類型， 采用不同的接口和放大電路。另外還有電源電路，以及可以增加一些LED指/J o圖3-1硬件系統(tǒng)總體設(shè)計框圖STC89C51RC的技術(shù)特點與功能STC89C51R是一種51單片機(jī)，臺灣宏晶公司生產(chǎn)的。是一款I(lǐng)SP在系統(tǒng)可編程 芯片,最高的工作時鐘頻率可以達(dá)到 80MHz片內(nèi)有8KB的Flash只讀程序存儲器， 器件兼容標(biāo)

38、準(zhǔn)MCS-51單片機(jī)指令系統(tǒng)以及80C51的引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用 8 位中央處理器和ISP Flash存儲單元，可以配合PC端的控制程序就可以直接將用戶 的程序代碼下載到單片機(jī)內(nèi)部3。STC89C51的主要技術(shù)特點(1)工作電壓為：高電壓 3.4V5.4V;低電壓2.0V3.5V;(2)精簡指令集結(jié)構(gòu)是8051CPU(3)典型工作頻率范圍：035MHz但是實際工作頻率最高可以達(dá)到 48MHz(4)用戶應(yīng)用程序空間2K/4K/6K/8K/10Kz12K字節(jié)；(5)通用的I/O 口復(fù)位后為：準(zhǔn)雙向口 /弱上拉；當(dāng)僅為輸入/高阻時，開漏極每 個I/O 口驅(qū)動能力均可達(dá)到20mA但整個芯片最大不

39、得超過 0.05A;(EvFPl 3(rnpxsj(VP5. b|XT AL 2ITALi gKC po. ；/ (的 roj/(adi )2/tAD2) PO, 3/ASI PU 4/tADJ) EU 5;( AD5) R J. 6； i IDfi 1 M. VIAU-) EX/vp? ALE.RlOG ms PZ VtAlSJi RrWUt41 P2. 5/(AB)(6)采用ISP (在系統(tǒng)可編程)或者是IAP (在線 應(yīng)用可編程)，無需使用專門的編程器；并且可以直 接下載用戶的程序；(7)具有EEPRO眈能和看門狗功能；(8)具有2個16位定時計數(shù)器；.3/1A1J(9)時鐘源：有外部的

40、晶振作為時鐘，也有內(nèi)部 R/C振蕩器。用戶在下載安裝用戶程序時，有外部的 晶振/時鐘和內(nèi)部R/C振蕩器可供選擇；P2. 2/Q；8P2.PZ.OZMBi(10)外部中斷有兩種觸發(fā)方式，分別是下降沿觸 發(fā)或者是低電平觸發(fā)。圖 3-2 STC89C51 端口圖STC89C51 引腳說明1、I/O端口線輸入輸出引腳，見表3-1:端口特點P0P0 是一個8位漏極開路的雙向型I/O 口，每個引腳都可以接收 8個TTL門電流。當(dāng) P1 口 A次被寫入數(shù)據(jù)時， P0 需要被先輸出“ 1”。當(dāng)P0作為外部RAM#用時，將 被定義為數(shù)據(jù)/地址的第8位使用。P1P1 個內(nèi)部具有上拉電阻功能的8位雙向I/O 口，P

41、1 口的緩沖器能夠接收 4個TTL門電流。P1 口被寫入1后，內(nèi)部上拉電阻為高，可作為輸入使用；當(dāng)P1 口電阻被下拉為低電平時，將輸出電流。P2P2 也個內(nèi)部具有上拉電阻功能的8位雙向I/O 口，P2 口的緩沖器也能夠接收，4個TTL門電流，當(dāng)P2 口被輸入“1”時，內(nèi)部上拉電阻被拉高。當(dāng)P2 用于外部ROM或16位地址外部 RAM寸,P2 輸出地址的高八位。P3P3 口管腳是8個帶有內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O 口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。同時，P3 的第二功能在單 片機(jī)的編碼過程中有著很大的作用。表3-1輸入輸出口的基本功能和特點3

42、2、P3 口的各個引腳不僅設(shè)計成不僅具有常規(guī)的輸入輸出功能，另外被設(shè)計有第二功能。第二功能是一一些特殊的應(yīng)用3,具體見表3-2。引腳第二功能名稱作用P3.0RXD串行數(shù)據(jù)輸入P3.1TXD串行數(shù)據(jù)輸出P3.2INT0外部中斷0輸入P3.3INT1外部中斷1輸入P3.4T0定時/計數(shù)器0的外部輸入P3.5T1定時/計數(shù)器1的外部輸入P3.6WR外部RAM選通控制輸出P3.7RD外部RAM賣選通控制輸出表3-2 P3 口各引腳名稱與第二功能33、其他控制端口、晶振引腳與電源引腳端口的功能，見表 3-3引腳功能ALE/PROG（| 腳 30）地址鎖存允許輸出/編程脈沖輸入端PSEN絆腳 29）片外程

43、序存儲器選通控制信號端EA/VPP（引腳 31）程序存儲器的內(nèi)外部選通，RST/VPDGI 腳 9）復(fù)位引腳，出現(xiàn)2個機(jī)器周期高電平，單片機(jī)復(fù)位XTAL1（引腳 19）片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2（引腳 20）片內(nèi)振蕩電路的輸出端。VCCGI 腳 40）電源輸入，接+ 5V電源GNDCI 腳 20）接地線表3-3各主要引腳及其功能3STC89C51單片機(jī)主要功能1、STC89C51I片機(jī)的定時計數(shù)器0/1。與8051完全兼容，定時器0可以當(dāng)兩個 8位定時器用，定時器1可以用作波特率發(fā)生器。T0和T1都具有定時、計數(shù)兩個功 能。特殊功能寄存器中的TMODJ C/T來選擇是定時還是計數(shù)，其核心是

44、加法計數(shù)器。2、2K的EEPROM可以禾I用2K的EEPROM行斷電數(shù)據(jù)保存，以及預(yù)置數(shù)據(jù)。3、用行口通信。串行通信設(shè)有四種工作方式：其中有兩種波特率可變，另外兩種固定。波特率由內(nèi)部定時計數(shù)器產(chǎn)生，用軟件進(jìn)行設(shè)置，選擇不同的工作方式3調(diào)頻發(fā)射機(jī)單片機(jī)控制電路BH1415FSiGe控制端口靜音 MUTE18腳）、數(shù)據(jù)DA（17腳）、時鐘CLK（16腳）、使能CE（15腳）是四個頻率數(shù)字控制端口。單片機(jī)控制電路是采用到芯片STC89C51單片機(jī)端口輸出數(shù)據(jù)來控制調(diào)頻發(fā)射芯片BH1415 STC89C5酌P3.0連接BH1415的16腳（CLK時鐘輸入端），STC89C51 勺P3.1連接BH141

45、5勺17腳（DA數(shù)據(jù)輸入端）， STC89C5的P3.2連接BH1415勺15腳（CE芯片允許端），P3.3連接BH1415的18腳 （靜音控制端）。51單片機(jī)芯片的P3.0為用行口接收端，P3.1為用行口輸出端，P3.2為外部中 斷0。單片機(jī)主要是通過這三個端口進(jìn)行控制，具體頻率控制方法見 5.1BH1415頻率 控制方式。而P3.4是頻率增加鍵（頻率預(yù)設(shè)功能），P3.5是頻率遞減鍵，P3.6是立 體聲控制鍵。主要就可以通過單片機(jī)進(jìn)行數(shù)鍵控制從而實現(xiàn)頻率的加減。BH14L5O1222213204195CLK6DA:CE8MLTE01410131112P1.0 VCCPl.l POOPl.2

46、P0.1PU P01P1.5F0.4FOfPl.7piipRSTP0.7P3.0EAP3.1ALEP3.2PSESPl.4 P03PJ3PJ rP3.4P2 6P35P2SP3.6P2.4P3.7P2 3XTAL2P2.2XTAL1PZ.lGNDP2 0O圖3-3 調(diào)頻發(fā)射機(jī)單片機(jī)控制電路接口圖BH1415F的功能與技術(shù)特點BH1415F是一種優(yōu)秀的無線調(diào)頻集成電路，可以將音頻信號進(jìn)行立體聲調(diào)頻調(diào)制，利用不同的功率放大電路從天線發(fā)射出去，可以實現(xiàn)調(diào)頻信號的發(fā)射傳送。 BH1415FE片內(nèi)部集成了限幅電路、預(yù)加重電路、立體聲調(diào)制電路、低通濾波電路和 調(diào)頻發(fā)射的鎖相環(huán)電路。減少信號過幅調(diào)制，提高信

47、噪 5。BH1415F 的主要優(yōu)點1、由7.6MHz晶體振蕩器產(chǎn)生19KHz的導(dǎo)頻信號；2、因為采用了 MCU所以數(shù)據(jù)可以直接設(shè)定頻率；3、電路將預(yù)加重電路、低通濾波電路、限幅電路集成在一個芯片上，使得信號 的質(zhì)量大幅度提升；4、調(diào)頻發(fā)射機(jī)的發(fā)射頻率之所以是穩(wěn)定的，是因為將鎖相環(huán)技術(shù)與調(diào)頻發(fā)射融 為一體。BH1415F引腳功能說明圖3-4為BH1415管腳圖和內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)5同心INPUT EPRE-EMPbASIS -IME CONSTANT 叵LPFTIME CONSTAN- gFILTER | 耳COM=OSrT SIGNAL OUTPUT 叵GD叵PLL 3HASE DETECTOR O

48、UTPUT 曰V* 咒RF OSCILLATOR RF-閡 PILOT SISNAL ADJUST國 AUDIO MUTING引 DATA司 CLOCK司 CUP ENABLES Ata OSCILLATOR；ta cscillatcr同 FLL Vcc圖3-4 BH1415F 芯片的結(jié)構(gòu)圖具體的BH1415咯引腳功能定義見表3-4:功能引腳序號22左嚴(yán)道輸入端，與立體嚴(yán)音源左嚴(yán)道相連，電谷隔直1右嚴(yán)道輸入端，與立體嚴(yán)音源右嚴(yán)道相連，電谷隔直2/21時間常數(shù)端，t =22.7k Q *C3/20LPF時間常數(shù)端，15KHz中心頻率的LPF,連接150P電容6接地端8電源供給端，10射頻地端12

49、PLL電源供給端4濾波器端：作為聲頻部份濾波器的參考電壓5立體嚴(yán)要合信寧輸出端，接,只電位器可調(diào)下立體嚴(yán)產(chǎn)首,的大小，連接到調(diào)頻調(diào)制器7PLL相位檢波器輸出端，它連接到 PLLLPF電路17數(shù)據(jù)輸入端，串行數(shù)據(jù)輸入16時鐘輸入端，帶有數(shù)據(jù)和同步的時鐘在序列數(shù)據(jù)輸入18靜音端，9射頻振蕩器端，這是振蕩器基端，它連接振蕩時間常數(shù)15芯片允許端，連續(xù)輸入高電平數(shù)據(jù)11射頻發(fā)送輸出端，Vcc-1.919控制信號調(diào)節(jié)端，1/2Vcc13/14Xtal振蕩器端，它連個 7.6MHz晶振表3-4 BH1415F管腳功能表7BH1415F主要功能電路從BH415F片的內(nèi)部功能圖可以看出，立體聲音頻彳S號從管腳

50、1和管腳22輸入 后，經(jīng)過初步調(diào)制，產(chǎn)生立體聲基帶信號。初步調(diào)制電路主要由限幅電路、射頻振蕩 電路、預(yù)加重電路、LPF電路以及立體聲調(diào)制電路所組成。如果在這時將初次調(diào)制后 的信號直接發(fā)送出去，那么發(fā)射頻率穩(wěn)定性會很差，因此要設(shè)計相應(yīng)的鎖相環(huán)電路， 提高頻率的穩(wěn)定性4。鎖相環(huán)電路是一種反饋控制系統(tǒng)，為了消除頻率誤差。主要是由環(huán)路濾波器、壓控振蕩器和鑒相器三部分電路組成。消除頻率誤差的基本工作原理是利用相位誤差， 輸出電壓，誤差電壓再去控制 VCO當(dāng)電路達(dá)到平衡狀態(tài)后，雖然還存在剩余的相位 誤差，但是頻率誤差基本上可以降低到零?？梢詫崿F(xiàn)了無頻差的頻率輸出4。限幅電路限幅器可以分為二極管限幅電路、三

51、極管限幅電路和上限限幅電路、下行限幅電 路、雙向限幅電路。限幅就是對上限電壓或者是下限電壓進(jìn)行限制，可以是從一個指標(biāo)方面進(jìn)行限制，也可以從多個指標(biāo)方面進(jìn)行限制。而BH1415芯片的限幅電路是兩個二極管與反相放大器構(gòu)成，如圖 3-5。Io LPt CECUJl預(yù)加重電路信號的功率譜隨頻率的增加而減小， 而且其大部分的能量是集中在低頻部分， 而 這時高頻部分的信噪比就已經(jīng)很低了。產(chǎn)生最大頻偏的信號幅度大部分是由信號的低 頻分量引起，而較小幅度的高頻分量產(chǎn)生的頻偏很小。在鑒頻器輸出端的噪聲功率譜 早在較高頻率上就已經(jīng)被加重了。為了抑制干擾和噪聲，通常采用預(yù)加重和去加重技術(shù)。即在噪聲引入之前先加重 高

52、頻分量，然后在接收機(jī)鑒頻器的輸出端，再進(jìn)行相反的處理，就是把采用預(yù)加重的 高頻分量去加重，恢復(fù)原來的信號功率。這樣既可以避免干擾和噪聲，又不會造成解 調(diào)信號失真。如圖3-6所示，預(yù)加重電路白內(nèi)部工作點為 1/2Vcc,而預(yù)加重時間則 取決于內(nèi)部電阻和外部電容。圖3-6 預(yù)加重電路立體聲調(diào)頻電路由于音頻輸入是雙聲道的，所以存在左聲道音源（L信號）和右聲道音源（R信 號）。立體聲調(diào)制就是將左聲道和右聲道的音源進(jìn)行混合疊加，可以是相加、也可以 是相減。相加后得到的信號為 M信號（L+R）,相減得到的信號為S信號（L-R）。將通過上面的三個電路后的信號送到混頻器中，另外副載波信號（ S信號）是在 接入

53、晶振電路以后，然后通過多次分頻后產(chǎn)生的。之后S信號再通過2分頻就產(chǎn)生導(dǎo) 頻信號。多路復(fù)合器對音頻信號和S信號進(jìn)行調(diào)制，產(chǎn)生M信號（L+R）和S信號（L-R）。 最后復(fù)合信號就是由M信號、S信號、和導(dǎo)頻信號一起構(gòu)成的。唧一i5一林刎搠酬般也啕圖3-7導(dǎo)頻方式的調(diào)頻立體聲廣播頻帶結(jié)構(gòu)圖低通濾波電路低通濾波電路就是對頻譜進(jìn)行濾波，使低于截止頻率的信號通過，但高于截止頻 率的信號不能通過。低通濾波器最常用的就是巴特沃斯濾波器和切比雪夫濾波器。BH1415內(nèi)部的低通濾波電路是由二階的低通反饋放大電路組成，二階濾波器對于削 減高頻信號能起到更高的效果。例如，一個二階的巴特沃斯濾波器頻率增加一倍時就 將信號

54、強(qiáng)度衰減到最初的四分之一。如圖3-8所示，低通濾波電路的品質(zhì)因素 Q截止頻率fc在電路起到非常重要作用。低通濾波器的具體求解過程:已知 Q 0.577、0 1.274MHz、fc 15KHzR1 R2 R3 100K得到：Cf10 fc R121.274 15k 100k83.28pF從而得到：C1 3 Q Cf 3 0.577 83.28pF 150 pF ;Cf 83.28pC248 50 pF3Q 3 0.577BH1415鎖相環(huán)電路FM發(fā)射電路采用鎖相環(huán)技術(shù)，由高頻放大器、高頻振蕩器及鎖頻器所組成的調(diào) 頻發(fā)射電路完全組成了鎖相環(huán)系統(tǒng)。頻率控制也稱頻率微調(diào)，是用來控制振蕩器的振 蕩頻率。

55、頻率控制器是由鑒頻器、低通濾波器、壓控振蕩器組成的。高頻振蕩器就是 一個具有鎖相環(huán)功能的壓控振蕩器，它可以對復(fù)合信號進(jìn)行直接調(diào)頻調(diào)制。如圖3-9所示，內(nèi)部電路與外部LC諧振回路共同組成了高頻振蕩器，然后振蕩 信號再經(jīng)過倍頻器輸出到高頻功放及調(diào)頻器， 一旦頻率低于設(shè)定頻率，輸出的電平則 會變低；超過鎖相環(huán)設(shè)定頻率，輸出的電平則會變高；等于設(shè)定頻率時，電平將保持多血洋d空率M圖3-9 BH1415F 鎖相環(huán)電路BH1415F的調(diào)頻發(fā)射電路本電路主要核心部件是BH1415F主要電路是由低通濾波電路、預(yù)加重電路、調(diào) 制電路和射頻功率發(fā)射電路等組成。從圖 3-10中可以看出，它的15、16、17腳是空

56、著的，這就要結(jié)合圖3-3。引腳15 （CE芯片允許端）連接單片機(jī)的P3.2,引腳16 （CLK 時鐘輸入端）連接P3.0,引腳17腳（DA數(shù)據(jù)輸入端）連接P3.1 o另外從圖3-10左上可以看出，需要為BH1415明頻發(fā)射電路提供12V的電源， 不過還要分出5V的電壓用于單片機(jī)正常工作EU=圖3-10 BH1415F的調(diào)頻發(fā)射電路4其他硬件單元設(shè)計電源電路單元本次畢業(yè)設(shè)計的調(diào)頻發(fā)射機(jī)分為兩個單元電路模塊， 都需直流電源供應(yīng)。調(diào)頻發(fā) 射電路模塊的電源為12V的非穩(wěn)壓直流電源；BH1415瞰字鎖相電路白電源為穩(wěn)壓5V; STC89C5律片機(jī)控制電路以及顯示電路的電源為穩(wěn)壓 5V電源。電源電路中變壓

57、器為輸入220V交流，輸出9V/1A,經(jīng)過橋式整流輸出約12V非 穩(wěn)壓直流，提供給高頻功率放大電路。這個電源的大小直接影響發(fā)射電路的發(fā)射功率， 本設(shè)計發(fā)射功率參數(shù)指標(biāo)為 0.5W,可以滿足要求。另外橋式整流輸出經(jīng)過穩(wěn)壓管電 路7805,輸出穩(wěn)壓5V電源，提供給單片機(jī)控制顯示電路以及 BH1415F模塊。在電源 模塊中加有保護(hù)電路，即使工作電路中出現(xiàn)短路，產(chǎn)生大電流，保護(hù)二極管擊穿，不 會對7805三端穩(wěn)壓器和輸入電路產(chǎn)生損害，電路原理圖4-2所示。12V電源由220V50Hz的交流電經(jīng)過220V/12V的交流變壓器，然后整流、穩(wěn)壓、濾波得到，5V 電源由12V直流經(jīng)7805三端穩(wěn)壓管穩(wěn)壓得到。

58、圖4-1調(diào)頻發(fā)射機(jī)電源供電圖4-2 電源模塊電路圖功率放大發(fā)射電路單元調(diào)頻發(fā)射電路單元包括兩個部分， 一是功率發(fā)射電路，一個是天線匹配設(shè)計。本 設(shè)計中由于發(fā)射功率要求并不大，為了設(shè)計簡單，線性度好，功率發(fā)射電路采用了典 型的甲類功率放大電路，發(fā)射管是高頻三級管9018。以9018三極管組成的功放電路， 最大功率可以達(dá)到600MW由于BH1415俞出的頻率是11定的，并且 BH1415頻率調(diào)整 范圍從70MHz-110MHz所以本設(shè)計的發(fā)射電路要求有一定的頻率寬度，放大線性要 好，由天線發(fā)射出去的頻率才能穩(wěn)定， 失真小。高頻三極管集電極端所加載的電壓可 以為9V-15V,加載電壓高可以增加發(fā)射電

59、路的發(fā)射功率，以及可以提高發(fā)射電路的 線性動態(tài)范圍。如圖4-3調(diào)頻發(fā)射電路。圖4-3 調(diào)頻發(fā)射電路圖功率放大電路設(shè)計中，還可以采用丙類功率放大電路。為了提高發(fā)射功率，可以 采用大功率管組成二級或三級功率放大電路另外選擇什么樣的天線，以及功放電路與天線的阻抗匹配， 這些都對發(fā)射距離有 重要的影響。假如能夠選擇合適的天線，并且功放與天線阻抗匹配，即使射頻信號小一些也能有比較遠(yuǎn)的傳輸距離。所以選擇性能良好阻抗匹配的天線更重要， 而不是單 純提高功放電路的發(fā)射功率。另外如果天線阻抗不匹配，會產(chǎn)生反射，電路中會產(chǎn)生 駐波，嚴(yán)重的會燒壞功放三極管和功放電路； 天線極化性能也非常重要，極化方式不 對和極化性

60、能不好的情況下，會帶來輻射雜波帶寬很大，雜波較多的不良影響。我們 在發(fā)射電路中設(shè)計了匹配電路，并且可以根據(jù)實際情況進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)試過程中，如果輸入的聲音信號很大，會產(chǎn)生過度調(diào)制的不良影響并干擾到 附近頻道。天線與饋線的阻抗不匹配或者天線與發(fā)射機(jī)的阻抗不匹配，高頻信號反射回功放電路，形成駐波振蕩。所以發(fā)射機(jī)功率較大時，在開機(jī)前一定要接上天線，并 且檢查是否阻抗匹配。反射回來的信號會很容易損壞高頻功率管，甚至燒壞后級各功放電路元器件。無線傳播半徑參照表發(fā)射機(jī)功率（W覆蓋半徑（m）0.5W1WV1120-4050-2003W200-5005W500-10001:f1I0WVVVVW1000-150C