毕业设计（论文）-基于单片机最小系统下数控调频发射台的设计.doc

皖西学院本科毕业论文（设计）第1页基于单片机最小系统下数控调频发射台的设计摘要：本数控调频发射台可在80.0109.9MHz范围内任意设置发射频率，可预置11个频道，发射频率最小调整值为0.1MHz，具有单声道/立体声控制，可广泛应用于学校无线广播、电视现场导播、汽车航行、无限演说等场所。本设计解决了以往发射台发射频率固定单一、稳定性较差；该单片机最小系统具有的功能:（1）具有4位LED数码管显示功能。（2）具有八路发光二极管显示各种流水灯（3）可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。（4）具有复位功能。在相邻场地使用上经常回音频率相近而产生干扰或串音，从而影响使用效果的问题，所以在工作和生活中的应用十分广泛。关键词：DS18B20；单片机最小系统；数控调频；发射台Underthesmallestsystembasedonsingle-chipmicrocomputercontrolFMstationdesignAbstract:thenumericalpadcan80.0infrequencyrangeset109.9MHzemitted,preset11channel,adjusttheminimumvalueisemittedMHz0.1,mono/stereocontrol,andcanbewidelyappliedinschoolradio,TV,carnavigation,infinitedirectorplacessuchasspeech.Thisdesignsolvedbeforelaunchpad,TheSCMminimumsystemcapabilities:(1)havea4-digitleddisplay.(2)witheight-waylightemittingdiodedisplayvariousstreamsoflight(3)candoallsortsofmusic,alarmsoundexperiments.(4)havetheresetfunctionsinglefixedfrequencystability,Inneighboringsiteusefrequencyclosebutoftenechodisturbanceorcrosstalk,therebyaffectingtheuseeffectoftheproblem,sotheapplicationinworkandlife.Keywords:DS18B20,SCMminimumsystem,CNCFM,pad皖西学院本科毕业论文（设计）第2页目录1、引言.22、总体设计框图.42.1单片机控制部分.42.2调频调制发射部分.52.3电源系统.72.4内存电源的使用要求.82.5系统主要程序的设计（程序见附件1）.82.5.1主程序.82.5.2动态扫描主程序.92.5.3键盘扫描程序.102.5.4显示程序.112.5.5串行通信程序.123.1BH1415F.133.2、AT89C52.133.3、4*4键盘.143.4、LED数码管.154、系统的调试.175.设计小结.186.致谢.19皖西学院本科毕业论文（设计）第3页1、引言调频广播电台的出现给人们带来了许许多多的好处，最早出现的调频台是模拟调频台，随着科技的日益进步，以往兴盛一时的模拟系统，由于数字调频台独有的抗干扰能力强、具有远程可再生能力、价格低廉、结构简单、网络管理能力强等诸多优点会逐步被淘汰，像我国目前正在试验和推广的数字音频广播就是数字化在我国实施的一个典型。正因为我国调频发射台事业目前正处于一个转型期，结合这个实际，我设计制作了一个校园无线数控调频发射台，意义有以下几点：一，让大家明白我国目前调频台事业处于一个什么位置。目前朝数字化发展是一个大趋势，以前的模拟调频台将会逐步被淘汰，在国际上，数字音频广播已经是一种成熟的技术，而我国还处于试验和推广阶段，可见差距还不小；二，明确数字化调频台的技术特点，给大家一个印象和思路。数控就是对调频发射的所有方面实现数字化，像立体声控制等，特别是对频率的控制。当然，一般用的调频发射电台远比这个设计复杂，我们只是利用所学知识在这方面做个尝试。另外由于一些芯片集成度越来越高，功能也越来越强，使得发射系统进一步简化，如本文用到的芯片就集成了锁相环等诸多电路.。本设计主要是利用单片机控制发射频率，通过调频发射专用芯片对立体声音频信号进行调制、发射来实现数控立体声调频发射台。设计过程中，我们用单片机来实现频率的输入、显示、处理以及传输控制信号给调频发射专用电路，而调频专用集成电路主要实现音频信号的调制发射，以及音色提高，频率稳定等功能。皖西学院本科毕业论文（设计）第4页2、总体设计框图本系统控制功能的实现在硬件和软件两方面，总体设计原理框图如图1所示。硬件分为单片机控制部分、调频调制发射部分、和电源系统三部分。软件分为主程序、动态扫描子程序、键盘扫描程序、显示程序和串行通信程序等。图1系统总体框图21单片机控制部分单片机采用AT89C52，其采用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，其中T0T3分别为百位、十位、个位、小数位的频率操作键。百位数只能是0或1。当百位数为0时，十位数为8或9；当百位数为1时，十位数只能为0。个位及小数位为09之中的任意数。T4T14为发射频率预置键，T15为单声道/立体声控制键。P3.0、P3.1和P3.2作为与BH1415的通信端口，用于传送发射频率控制数据，P3.3用于立体声发射批示。本电路采用12MHz晶振，模拟串口通信。单片机控制部分电路如图2所示。皖西学院本科毕业论文（设计）第5页图2单片机控制电原理图2.2调频调制发射部分本系统调频调制发射部分采用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、限制器电路和低通滤波电路等，因此，系统具有良好的声色，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。BH1415F各引脚的功能如表1所列，应用电如图3所示。从11脚输出的调频调制信号，经高频放大后由天线发射输出，后级高频放大器的功率和根据接收接收的距离范围考虑。皖西学院本科毕业论文（设计）第6页引脚脚描述直流/V1右声道输入端：通过电容器与右声道音频信号相连1/2Vcc2左音源输入端：通过电容器与左声道音频信号相连2.21时间常数端：其连接一个电容，时间常数：r=22.7kF3.20LPF时间常数端：其连接一个150pF电容，时间参数为15kHzLPF1/2Vcc4滤波器端：声频部分滤波器参考电压1/2Vcc5立体声复合信号输出端：连接到调频调制器1/2Vcc6接地端GND7PLL相位检波器输出端：连接到PLLLPE电路8电源供给端Vcc9射频振荡器端：连接震荡时间常数，是振荡器基数4/7Vcc10射频地端GND11射频发送输出端Vcc1.912PLL电源供给端Vcc13,14Xtal振荡器端：连接一个7.6MHz晶振15芯片授权端：连续输入高电频数据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：0.8VccPin18：MuteON，0.2VccPin18：MuteOFF19控制信号调节端1/2Vcc表1BH1415F引脚功能表BH1415F的频率控制码为16位，其数据传送格式如图4所示，其中D0D10为频率控制数据，其值乘0.1即为BH1415F的输出频率（单位：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时位立体声发射模式。D12（PD0）和D13(PD1)位用于相位控制，通常为0，当分别为01或10时可使发射频率在最低和最高处。D14（T0）和D15(T1)位用于测试模式控制，通常为00，当为10时为测试模式。皖西学院本科毕业论文（设计）第7页图3BH1415F电原理图2.3电源系统由于采用单片机控制的数字调频台功耗很小，可用7805三端稳压块分别对单片机和BH1415F电路单独供电，电源变压器功率大于10W即可。集成块电源脚应就近接0.1F的瓷片电容。