自制调频收音的设计.doc

此文档收集于网络，如有侵权，请联系网站删除 项目编号郑州轻工业学院大学生创新实验项目结题验收报告项目名称 自制调频收音机 项目来源 （ ）自主立题（ ）教师指导选题 项目组成员 所在院（直属系） 计算机与通信工程学院 指导教师 填写日期 教务处制 一、项目基本情况项目名称自制调频收音机负责人王文生主要成员张莹莹指导教师姓名 职务/职称讲师电话E-mail立项经费总计2000元已用经费2000剩余经费0计划起止时间 实际完成时间二、工作总结1、项目研究的主要内容及目标完成情况主要研究内容：收音机的发展经历了从分立元件到集成化的过程，近些年来，随着无线电通信技术的迅速发展，锁相环和频率合成技术在各个领域得到了广泛的应用。由于锁相环具有跟踪特性、窄带滤波特性和琐定状态无剩余频差存在。因此在频率合成技术中采用锁相环路可以产生频率度和准确度很高的振荡信号源。现在利用这种振荡信号源产生的频率作为收音机电路的调谐频率和本振频率，则可以实现数字化收音。利用单片机控制锁相环路中的分频数就可以改变振荡信号源的输出频率，以达到调台的目的。本设计自制调频收音机是利用频率合成技术来完成收音机的电调谐，通过BU2614的串行口与单片机通信来改变分频比，用BU2614内部的分频器和鉴频鉴相器，与CXA1019S的本振VCO构成数控锁相环，通过改变分频比来改变接收的频点。选台和频率显示、存台等由单片机AT89C52和MAX7219、93C46芯片配合完成。系统框图如图-1：单元模块的设计：收音单元：本设计采用了生产的集成芯片CXA1019S，这种芯片具有接收灵敏度高、镜像抑制性能好、外围元件少、输出功率大等优点。FM时VCC=5V，工作电流为5.3mA；在VCC=6伏、RL=8欧姆时，输出功率为500mW。锁相频率合成单元：FM调频收音机的接收频率范围是88M108MHZ,因此所选用的频率合成器芯片最高频率也必须能达到110MHZ才能满足要求。本设计主要采用锁相频率合成调谐集成芯片BU2614，它的最高频率可达到130MHZ，另外该芯片内带有高灵敏度RF放大器，支持IF计数功能，完全满足要求。显示单元： 常用的显示接口电路多数由8155、8279等芯片构成，由于这些芯片与单片机连接时需要占用P0、P2口，另外采用动态扫描方式占用单片机内部系统资源比较大。为了简化单片机的外围电路，我们采用了MAXIM公司的串行8位数字静态显示芯片MAX7219构成一个6位静态显示模块，它只需占用AT89C52的三个口线，即可完成显示功能。键盘电路： 由于本设计中使用的按键较多，我们采用了功能键与数字键分开识别的方式，即功能键采用查询方式，数字键采用编码动态扫描方式，这样既可以减少扫描占用的时间，又可以简化程序。程序运行监视单元： 为了加强程序运行的可靠行，需要对程序的运行状况进行监视，以防止程序弹飞到一个临时构成的死循环中，导致整个系统完全瘫痪。因此有必要在电路中设置看门狗电路（WATCHDOG电路）监视系统的运行。现在常用的看门狗电路既有硬件构成的WATCHDOG，也有纯软件构成的WATCHDOG，但纯软件的WATCHDOG系统需要设置高级中断子程序占用较多的单片机内部资源，必将影响整机的运行速度。如果采用带有硬件构成的WATCHDOG系统，它的硬件部分完全独立于CPU之外，将大大地提高它的可靠性。关机数据存储单元：根据本设计的要求，该机具有掉电后能够保存所存储电台的功能。目前市场上EEPROM类型很多如2764A、2864A等，都是并行EEPROM，体积大且不具有关电保存数据的功能。与并行EEPROM相比，串行EEPROM体积小、价廉、电路连接简单，如串行EEPROM 93C46是电擦除可编程只读存储器，具有在线擦除和改写数据功能，能满足关电保存数据的要求。另外采用串行的形式，能够节省单片机的口资源。电源单元： 由于BU2614、CXA1019S以及单片机系统需要5V电源电压，而变容二极管需要9V以上的电压，若采用单电源+5V供电，则必须采用DCDC模块升压得到+12V电压。目标：能够设计出调频稳定，接收机灵敏度高的自制收音机。提高信号质量，突破地域性的限制更好的方便人们的使用，设计完成后可以实现数字化的自动搜台、手动调台、存台和频率显示等功能。完成情况：一、实现了全频段范围搜索,选择存储电台；二、实现了在特点范围搜索选择存储电台；三、实现了调用已存储的任意电台；四、有载波显示功能.2、主要成果及特色调谐方式采用PLL频率数字调谐系统，高稳定度的晶振使得本振频率稳定性极大地提高, 而且在单片机控制下可以实现频率步进扫描、预置电台、电台存储等多种功能；使用CD4046 做V/F变换器, 通过判断CD4046的输出频率来锁定电台的中心频率，自动锁台方法非常准确。CXA1019S的本振频率和调谐频率大小由BU2614锁相频率合成芯片及外围电路控制，频率稳定度高,当压控振荡器参数发生变化时，可自动跟踪捕捉，使频率重新稳定。通过对可编程分频系数进行预置和步进，可以在好的环路性能下实现电台的程控搜索。3、实践情况及效果（学术价值和推广应用价值）经过大量的测量和总结计算，实践情况统计如下：1 接收FM信号频率范围88MHZ108MHZ。2 调制信号频率范围100HZ15000HZ，最大频偏75KHZ。 3 最大不失真输出功率100mW（负载阻抗8）。4 能实现数字化的自动搜台、手动调台、存台和频率显示等功能。1、 问题及改进设想由于条件所限(缺少场强仪等仪器)我们所用的测试方法不是很完善,但测试结果从一定程度上反映了我们所设计的FM调频收音机的功能,各频点的灵敏度不同,我们分析可能是由于输入带通滤波器对不同频率信号衰减的灵敏度不同，接收机镜像抑制比高，我们分析认为天线输端的带通滤波器起了很大的作用。从本调频收音机所采用的器件来实现的功能上看，还有可以改进和完善的地方，如显示采用LCD液晶显示可提供汉字信息、增加时间显示，功能键采用复合键以减少按键的数量，从整机供电，携带方便等角度考虑，整机应采用更低的电源供电。2、 经验教训及自我评价通过该课题的毕业设计，使我基本掌握了锁相频率合成技术的工作原理与应用，了解了收音机的工作原理和高频电路的测量、调试方法，使我掌握了应用单片机系统进行设备的简单控制，了解有关的单片机程序编程编制的思路与方法。由于时间仓促以及实验条件的不足，本设计尚待进一步完善。通过本次毕业设计，我感觉从中锻炼了能力，学到了知识，受益非浅。3、 经费使用情况资料费：200 （购买书籍，查阅资料等）材料费： 1600 （购买元器件，制作PCB板，购买实验工具等）上机费：100 查阅资料其 它： 200 （路费、邮费）备注：作为结题依据和说明的附件材料应齐全，包括研究工作经验和体会、主要成果、论文、实物或磁盘（含照片）、说