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无线双工对讲机毕业设计

小草范文网  发布于:2017-02-06  分类: 毕业设计 手机版

篇一:无线双工对讲机

摘要

本次设计的无线双工对讲机巧妙地利用了自锁开关单刀双掷的构造原理,实现了两人之间的半双工对话,发信采用单管LC高频振荡器,收信采用超再生接收方式。整个电路主要由直流稳压电源(9V)模块、高频功率放大模块、信号调制模块、信号解调模块、低频功率放大模块构成。整个电路简洁、性价比高,具有一定的实用效果。

关键字:无线双工对讲机

高频振荡器 超再生接收高频功率放大LC

引言:

无线双工对讲机在实际生活中有着广泛的应用,其优点在于不用外界收发系统的协助,小范围内实现两人对话。在本次设计任务中,利用单管LC高频振荡器和超再生接收电路,实现了两人之间的半双工通话。

设计要求:

1.采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路;

2.实现半双工通话(话筒和扬声器分开,且开机后处于守听状态); 3.电源电压+9V,工作可靠,效果良好; 经过测试之后,指标完全达到要求 。 整体模块框图,如下图(1)所示

图(1)

二、总体方案设计

2.1 设计思路

本次设计任务的重点及难点在于信号的调制、检波和高频功率放大,所以我们主要围绕这三点展开。对于调制模块,我们采用单管LC高频振荡器产生载波;对于检波模块,

我们采用超再生接收电路;对于高频放大模块,我们采用高频功率管2SC2668典型功率放大电路。整体电路图见附录(1)

2.2单元模块方案论证与比较 2.2.1 发送模块

方案一:电感三点式振荡器电感三点式振荡器,其原理电路如图(2)所示

图(2) 图(3)

图中L1、L2、C组成谐振回路,L2兼作反馈网络,通过耦合电容Cb将L2上反馈电压送到三极管的基极。由图(3)交流通路看出,谐振回路有三个端点与三极管的三个电极相连,而且与发射极相接的是L1、L2,与基极相接的是L2、C即满足"射同基反"的原则。因此电路必然满足相位平衡条件。 当回路的Q值较高时,该电路的振荡频率基本上等于LC回路的谐振频率,即

式中L = L1+L2+2M为回路总电感。

方案二:电容三点式振荡器,其原理见图(4)

图(4)

我们知道LC振荡器有基本放大器、选频网络和正反馈网络三个部分组成。为了维持震荡,放大器的环路增益应该等于1,即AF=1,因为在谐振频率上振荡器的反馈系数为C1/C2,所以维持振荡所需的电压增益应该是 A=C2/C1 电容三点式振荡器的谐振频率为

f0=1/2π[L(C1C2/C1+C2)]1/2 在实验中可通过测量周期T来测定谐振频率,即 f0=1/T

放大器的电压增益可通过测量峰值输出电压Vop和输入电压Vip来确定,即 A=Vop/Vip

方案一电路的特点与变压器反馈式振荡电路极为相似。须指出:它的输出波

形较差,这是由于反馈电压取自电感的两端,而电感对高次谐波的阻抗较大,不能将它短路,从而使Uf中含有较多的谐波分量,因此,输出波形中也就含有较多的高次谐波。

方案二的电路由于反馈主要是通过电容,所以可以削弱高次谐波的反馈,是振荡产生的波形得到改善,且频率稳定度高,又适于较高波段工作。 通过比较我们选择方案二。

2.2.2 接收模块

方案一:超外差式接收

将接收信号与本机振荡电路的振荡频率,经混频后得到一个中频信号,称为外差式接收。得到的中频信号后再经中频放大器放大的,称为超外差式。中频信号经检波后得到音频信号。 具体原理框图见图(5)

图(5)

方案二:超再生式接收

超再生式接收机,在原始再生式接收机的基础上增加一个淬熄电路,一方面使正反馈量加大到足以自激振荡的程度,另一方面给器件加上一个超音频的偏置,使放大器的工作点不断在自激振荡和截止关断之间切换,这样电路由于较强的正反馈而具有很强的放大作用,但

又没有完全进入自激振荡状态,其平均工作点受到输入射频信号的控制。只要工作点的变化速度在超音频范围,不会影响人耳对音频信号的分辨。这种超再生接收机只要一级射频电路就可以得到很高的灵敏度,不但可以接收调幅信号,也可以接收调频信号。具体原理见图(6)

图(6)

从天线接收到的信号经三极管V、电感线圈L1、电容器C2、C3及高频阻流圈L2等组成的超再生检波电路进行检波。

相比较而言,方案一较为复杂,从而调试过程比较繁琐。方案二较为简洁,而且可实现发送调制和接收解调的切换,性价比较高,也能达到要求。所以我们选择方案二。

2.2.3 高频放大模块

方案一:丙类谐振功率放大电路

利用选频网络作为负载回路的功放称为谐振功放。根据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类和丁类等功放。电流导通角越小放大器的效率越高。如丙类功放的小于900, 丙类功放通常作为发射机的末级,以获得较大的输出功率和较高的功率。丙类谐振功率放大器原理图如图(7)所示。

图(7)

篇二:毕设:基于单片机的无线语音对讲系统设计

兰州理工大学

本科毕业设计

(2011届)

题 目 学 院

专 业

班 级 学 号

学生姓名

指导教师

完成日期 电信学院 电子信息科学与技术 电子二班缑新科

诚 信 承 诺

我谨在此承诺:本人所写的毕业论文《基于CC2500的语音对讲系统设计》均系本人独立完成,没有抄袭行为,凡涉及其他作者的观点和材料,均作了注释,若有不实,后果由本人承担。

承诺人(签名):

年 月 日

摘 要

本毕业设计主要设计自主研发的基于CC2500的语音对讲系统,实现短距离的语音对讲。在现代通信中,对讲机是一种近距离的、简单的无线传输通信工具,由于它不需要中转站和地面交换机站支持,就可以进行有效的移动通信,因此深受人们欢迎。目前,它广泛应用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。

考虑到研究的针对性,基于CC2500的无线对讲系统的原理是通过STC89C52单片机控制,读取存于FLASH里的PCM编码信号,进行处理后通过CC2500模块发送,接收机通过CC2500模块接收到信号后通过STC89C52模拟PWM波输出。其音频放大电路是通过LM358跟4871放大送到3欧喇叭。本文将具体介绍对讲系统的硬件设计及软件编程设计过程。

关键词:CC2500模块;单片机;语音对讲

ABSTRACT

The graduation design, the main design based on the independent research and development CC2500 speech talkback system, realize short speech the intercom.In the modern communication, intercom is a close, simple wireless transmission communication tools, because it does not require station and ground switch station, can effectively support the mobile communications,so it Welcome by people.At present, it is widely used in production, security, field engineering and other areas of small range of mobile communication engineering.

Considering the pertinence, based on research CC2500 wireless talkback system principle is through STC89C52 MCU control, read stored in FLASH pulse code modulation (PCM).the signal processing CC2500 module after sending by CC2500 module,receiver received by STC89C52 simulation PWM signal after through wavelet output.The audio amplification circuit is amplified by LM358 and 4871 to 3Ω speakers.

Key words:CC2500 module;MCU;Voice Intercom

目 录

1 引言 ............................................................................................................................. 1

2 概述 ............................................................................................................................. 2

2.1无线对讲系统概况 .............................................................................................. 2

2.2射频芯片CC2500简介 ...................................................................................... 3

2.3单片机概述 .......................................................................................................... 5

2.4研究的意义 .......................................................................................................... 6

2.5本设计方案思路 .................................................................................................. 6

3 语音对讲系统硬件电路设计 ....................................................................................... 7

3.1语音对讲系统总体设计框架 .............................................................................. 7

3.2主控制器部分设计 .............................................................................................. 7

3.3 FLASH选择 ...................................................................................................... 11

3.4 显示部分设计 ................................................................................................... 12

3.5信号发射/接收模块设计 ................................................................................... 12

3.6音频输出模块设计 ............................................................................................ 14

3.7按键电路设计 .................................................................................................... 16

3.8 电源部分设计 ................................................................................................... 16

3.9本章小结 ............................................................................................................ 17

4语音对讲系统软件设计 .............................................................................................. 18

4.1软件开发调试环境 ............................................................................................ 18

4.2软件总体设计框图 ............................................................................................ 18

4.3 各模块程序设计 ............................................................................................... 19

4.4本章小结 ............................................................................................................ 26

5 制作与调试 ............................................................................................................... 27

5.1原理图绘制及PCB制板 .................................................................................. 27

5.2 硬件电路的布线与焊接 ................................................................................. 27

5.3 调试 ................................................................................................................. 28

6 总结 ........................................................................................................................... 30

致谢 ................................................................................................................................. 31

参考文献 ......................................................................................................................... 32 附录 ................................................................................................................................... 0

篇三:双工对讲机的设计

新疆大学 课 程 设 计 报 告所属院系: 专 业:电气工程学院 电气工程及其自动化 电子技术基础 A 双工对讲机的设计课程名称: 设计题目: 班 级:学生姓名: 学生学号: 指导老师 : 完成日期:

课程设计题目: 要求完成的内容:双工对讲机的设计1、了解什么是双工、单工、半双工、对讲机,以及它们有什么区别和联系。在设计时进行比较,确定自己最后采用那种方案。2、采用集成运放和集成功率放大器以及电阻、电容,实现甲乙双方异地有线通话的对讲机功能的设计。用话筒和扬声器,双向对讲。3、设计时路时所需的直流电源,由 220V的电源经变压、滤波、稳压等,变为12V稳压电源。在设计时全部采用 12V的直流稳压电源。4、在设计的书写报告中有按老师给的格式要求和内容步骤认真进行书写,并在报告最后写出在设计过程中所参考的那些书籍名称。指导教师评语:评定成绩为:指导教师签名:年月日

电气工程学院课程设计报告双工对讲机的设计 一、 总体方案的选择1.双工对讲机介绍半双工 即 Half duplex Communication,是指在通信过程的任意时刻, 信息既可由 A 传到 B,又能由 B 传 A,但只能由一个方向上的传输存在。采 用半双工方式时,通信系统每一端的发送器和接收器,通过收/发开关转接 到通信线上,进行方向的切换,因此,会产生时间延迟。收/发开关实际上 是由软件控制的电子开关。 全双工 即 Full Duplex Transmission,指同时发生在两个方向上的一种 数据传输方式。 全双工和半双工区别 1、半双工传输模式采用载波侦听多路访问/冲突检测。传统的共享型 LAN 以半双工模式运行,线路上容易发生传输冲突。与集线器相连的节点 (即多个节点共享一条到交换机端口的连接)必(本文来自:WwW.xiaOCaofAnweN.Com 小草范文 网:无线双工对讲机毕业设计)须以半双工模式运行。因 为这种节点必须能够冲突检测。类似于单车道桥梁。 2、全双工传输模式可以用于点到点以太网连接和快速以太网连接, 同时不会发生冲突,因为他们使用双绞线中两条不同线路。类似于双车道桥 梁。 3、一般在网卡的高级属性里可以修改网卡的双工类型,默认是自动 协商。交换机上有 Duplex 灯,如果亮表示工作在全双工方式。目前绝大多 数的交换机均能自动识别与支持双工方式,无需手工设置。2.拟定系统方案框图甲 声电转换 电路 前置放大器 功率放大器直流电源电 路功率放大器前置放大器声电转换 电路乙图 1-1 双工对讲机设计框图-1-

电气工程学院课程设计报告3. 方案的分析和比较方案一 采用电桥构成测量电路,对由扬声器产生的微弱信号进行测量,然后经 过集成运放 741 进行电压放大,然后再经集成运放 TDA2030 进行功率放大, 推动扬声器工作。图 1-2 电桥双工对讲机原理图方案二 直接放大电路信号, 由扬声器产生的微弱信号直接进行, 然后经过集成运放 741 进行电压放大,然后再经集成运放 TDA2030 进行功率放大,推动扬声器工 作,进而完成双工对讲。图 1-3 直接双工对讲机原理图-2-

电气工程学院课程设计报告1.3 设计方案详细描述: 1.3.1 方案比较一、方案一的设计方案较比完善,方案一通过电阻桥的不,测量微弱信号,进 行差分放大。采用差分输入,如果有燥声就可以抑制。对差模信号进行放大,有效 的保护了,应用的信号。 二、通过简易图的比较,方案二是比较容易实现的,是对扬声器中的微弱信号 用电桥进行测量要求电桥要达到平衡,这在一般的电路板制作中比较难以实现。 三、从经济上看,两种设计思路所用的材料想差不多。所用的费用也基本一样。 因此本设计采用方案一,具体过程如下: 考虑到实际状况,用话筒作为声音信号的接受和转换装置,然后通过集成运放对 话筒中微弱的电信号进行功率放大,最后由扬声器将放大后的电信号转化为声音信 号输出,从而实现甲乙双方的短距离通话,这只是实现了“单工”对讲,即有一方 只能说而另一方只能听。 接下来,再做以同样的“单工”对讲机,然后把它与第一个单工对讲机的话筒端 与扬声器端对调。这样双工对讲机就大体实现了,在用两个单刀双掷开关对其进行 控制,便可实现甲乙双方的短距离有线通信了,双方间可同时通话互不干扰。二、 单元电路的设计1.直流稳压电源设计:2.1.1 设计要求:输出+12V 电压,输出功率≥0.5W,工作可靠,效果良好 器件选择: 2.1.2 器件选择: 根据电源的设计要求, 选用三端式集成稳压器 LM7809CT 为电源的 核心器件,因为它的主要参数有:输出直流电压+9V,输出电流 L:0.1A,M:0.5A, 电压调整率为 10mV/V,输出电阻 Ro=0.15Ω,输入电压 Vi 的范围为 12~16V。因为一 般 Vi 要比 Vo 大 3~5V,才能保证集成稳压其工作在线性区。 变压器采用 n=Ui/U1=220/16=12,输出 12V 的交流电压,整流部分采由四个二极 管组成的桥式整流器, ,滤波电容 C1、C3 一般选几百到几千微法,这里选用 100uF。 由于稳压器距离整流滤波电路较远,输入端接入电容器 C2。-3-

本文已影响