毕业设计
题目:… FM无线发射与接收电路的设计…
学院：信息与电子工程学院
专业：应用电子技术
填写日期：二零一二年十二月二十五日
摘要
在现代通信中，简易无线设备是一种近距离的、简单的无线传输通信工具，目前广泛应用于生产、广播电视、野外工程领域的小范围移动通信工程中。本次毕业设计以BH1417F集成发射芯片、SP7021F收音机集成芯片、TDA2822M 功放芯片为基础，构造了一款立体声FM无线发射与接收电路的设计的传输系统。
BH1417F是ROHM公司推出的新型FM无线发射芯片，是锁相环调频立体声发射专用集成电路，电路主要分为前级放大电路，高频振荡，高频功率放大三个部分，仅仅需要很少的外围元器件就能够扶僻优异的体声调频信号。SP7021F内包含有高放、混频、本振、二级有源中频滤波器、中频限幅放大器、鉴频器、低频器、低频放大器、静噪电路以及相关静噪系统等。低频功放部分用TDA2822M 功放芯片。
该无线传输系统，相距可达到5米，通过扬声器播放的声音清晰，厚重，无明显失真。
关键词：无线传输BH1417F SP7021F TDA2822
I
Abstract
In modern communications , simple wireless device is one kind of short distance wireless transmission communication tools , simple , widely used in production , radio and television , field engineering in small scope mobile communication project . The graduation design with BH1417F integrated chip launch , SP7021F radio chip , TDA2822M power amplifier chip as the foundation , constructs a stereo radio sound transmission system .
BH1417F is ROHM launched the new FM wireless emitting chip , is phase-locked loop FM stereo transmitter integrated circuit , main circuit is divided into a front stage amplifier circuit , high frequency oscillation , frequency power amplifier three parts , only needs few peripheral components can help out-of-the-way excellent sound FM signal . SP7021F contains high discharge , mixing , lo , two stage active filter , if limiter amplifier , discriminator , low frequency , low frequency amplifier , a squelch circuit and associated squelch system . Low frequency power amplifier with TDA2822M power amplifier chip .
The wireless transmission system , distance can reach 5 meters , played through a loudspeaker voice clear , thick , no obvious distortion .
Keywords: Wireless transmission BH1417F SP7021F TDA2822
II
目录
第1章引言 (1)
第2章设计要求与任务 (2)
第3章 FM无线发射与接收电路的设计的工作原理 (3)
3.1 FM无线发射与接收电路的设计系统方案 (3)
3.2 无线调频发射机的设计 (4)
3.2.1 无线调频发射机组成框图 (4)
3.2.2 BH1417F工作原理 (4)
3.3 无线调频收音机的设计 (7)
3.3.1 无线调频收音机组成框图 (8)
3.3.2 SP7021F工作原理 (8)
3.3.3 低频功放电路 (10)
第4章硬件的制作和调试及心得体会 (12)
4.1 硬件的制作 (12)
4.2 电路的调试 (15)
4.3 心得体会 (16)
结论 (18)
参考文献 (19)
附录 (20)
III
第1章引言
无线通信（Wireless communication）是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。目前广泛应用于生产、广播电视、野外工程领域的小范围移动通信工程中。在无线通信系统中，无线电通信作为新一代的信息传送方式，具有绕射和穿透特性，只要在有效工作范围之内，无线设备就可以防止不受角度，方向和障碍物的限制而自由使用。并且采用特定的编码解码技术可以防止无线电波的互相干扰，抗干扰能力强。
生活离不开音乐，如今的生活，音乐随耳可听。家庭影院也已成家居的常用电器，但随着人们对家居生活的要求越来越高。突兀杂乱的家庭影院连线却很让人烦恼，它既影响美观也影响该区域人的行为，一不小心，磕磕绊绊。无线技术在家庭影院方面的应用更明显，无线电技术在家电这块领域上带来了巨大的革命。通过无线电技术，采用无线系统传输方式既能美化居室，又有享受高品质视听，一举俩得，以此无线家庭影院将是未来发展的一种趋势。通过此次的FM无线发射与接收电路的设计的设计，可以更好的深入理解无线传输系统的工作原理，电路的调制与调解及无线高频的应用。
论文分为五章，其中第一章论述了无线电技术的定义，技术范围及发展，和运用的领域；第二章介绍本次课题研究的要求和任务，以及方法；第三章论述了FM无线发射与接收电路的设计的工作原理，介绍无线传输系统中调制/调解电路的设计方法，及工作原理、所用集成电路芯片及相关原理的介绍；第四章介绍FM无线发射与接收电路的设计电路系统的硬件制作过程，以及高频电路板的布板原理和注意事项，以及电路的调试和心得体会。最后还对本次毕业设计进行了概括性总结和自己的心得体会。
1
第2章设计要求与任务
1、FM无线发射与接收电路的设计的发射电路具有多个频点的发射功能，以防个别频点和本地电台相干扰。
2、FM无线发射与接收电路的设计的接收电路能实现收音机的全部功能，即接收电路能实现频率接收的选择性。
3、FM无线发射与接收电路的设计的无线传输距离达到5米。
4、经过调制，调解后的声音清晰，无明显的失真。
5、完成FM无线发射与接收电路的设计FM发生电路和FM收音机电路的焊接和调试
6、分析高灵敏度FM无线发射与接收电路的设计的发射电路和接收电路的工作原理和调试的过程。
7、利用Protel99se对高频电路板的绘制和PCB的布板规则和注意事项。
8、进一步巩固和加深高频电路知识的理解，提高综合运用所学知识，独立设计高频电路的能力。
9、能根据电路和芯片知识的需要查找资料，通过独立思考，深入钻研有关问题，学习自己独立分析问题、解决问题，具有一定的创新能力。
10、能正确使用仪器设备，掌握测试原理，熟练运用电子仪器对电子电路进行检测。
11、通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握基本高频电路的分析方法和工程设计方法。
2
FM 无线发射与接收电路的设计的工作原理
3
第3章 FM 无线发射与接收电路的设计的工作原理
FM 无线发射与接收电路的设计是利用无线技术，即导体中电流强弱的改变会产生无线电波，利用这一现象，通过调制可将信息加载于无线电波之上发射出去。当电波通过空间传播到达收信端时，电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。通过解调将信息从电流变化中提取出来，就达到了信息传递的目的。
图3.1 无线传输系统
3.1 FM 无线发射与接收电路的设计系统方案
FM 无线发射与接收电路的设计系统主要分为两个电路模块，即音频的无线调频发射部分，音频的无线调频接收部分和低频功放电路。
FM 无线发射与接收电路的设计的音频调制发射电路在此次的设计中采用无线音频传输集成电路芯片BH1417F 。BH1417F 是由提高信噪比（S/N ）的欲加重电路、防止信号过调的限幅电路、控制输入信号频率的低通滤波器电路（LPE ）、产生立体声复合信号的立体声调制电路、调频发射的锁环电路（PLL ）组成。BH1417F 的频率特性非常出色，它能达到40dB 的分离度，传送的音质可与本地调频电台比美，适合用于一些对音频指标很高的系统中，并且电路结构简单，比较容易实现电路的功能。
电路的调解接收电路在设计中采用SP7021集成收音芯片。SP7021F 内包含有高频放大电路、混频、本振、二级有源中频滤波器、中频限幅放大器、鉴频器、低频放大器、静噪电路以及相关静噪系统等，它具有单声道FM 收音机的全
音 频 信 号
发射部分（调制）
接收部分（调解） 音 响
无线传输
4
部功能。电路结构简单。
电路的音频功放电路采用TDA2822集成功放芯片实现。TDA2822是双通道单片功率放大集成电路，通常在袖珍盒式放音机、收录机和多媒体有源音响中做音频放大器。具有电路简单、音质好、电压范围宽等特点，可工作于立体声以及桥式放大（BLT ）的电路形式下。
3.2 无线调频发射机的设计
3.2.1 无线调频发射机组成框图
与调幅系统相比，调频系统由于高频振荡器输出的振幅不变，因而具有较强的抗干扰能力与较高的效率，在无线通信、广播电视、遥控遥测等方面获得广泛的应用。它是将音频信号通过调制通过无线电波发射出去的。 直接调频发射机组成框图如下图3.2所示：
图3.2 发射原理框图
3.2.2 BH1417F 工作原理 BH1417F 的原理特性
BH1417F 集成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
音
频信号
音频放大器
调制器 高频放大器
高频信号振荡
FM无线反射与接收电路的设计的工作原理
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。一旦视频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。
（1）将预加重电路、限幅电路、低通滤波器电路一体化，使音频信号的质量比分立元件的电路有很大的改进。
（2）采用了锁相环锁频并与调频发射电路一体化，是发射的频率非常稳定。（3）采用了4位的拨码开关进行频率设定，可设定14个频点（87.7M、87.9M、
88.1M、88.3M、88.5M、88.7M、87.7M、88.9M、106.7M、106.9M、107.1M、
107.3M、107.5M、107.7M、107.9M），使用非常方便。
调频发射电路图解析
BH1417F功能款图和引脚如图所示
图3.3 BH1417F功能款图和引脚图
5
6
22和l 脚为左、右声道信号输入端。
2和2 1脚连接预加重电路，可由外接的电路改变时间常数；
3和20脚为低通滤波器的可调端，外接150pF 的电容可限制1 5 kHz 以上信号的输入；
4脚为滤波端，外接电容可改善参考电压的波纹系数。 5脚是立体声复合信号的输出端。6脚接地；
7脚为PLL 鉴相器输出。8脚为电源端，连接+5V 电源。 9脚为RF 振荡器端，由其与外围元件构成压控振荡电路；
10脚为RF 接地端。1 1脚为RF 信号输出端，经带通滤波器连接至天线或后级功放；
1 2脚为PLL 电源端。13、14脚外接7. 6MHz 晶振。
15～18脚为并行数据设置端，由它们控制发射器的输出频率； 1 9脚为导频信号调整端。
图3.4 BH1417F 应用电路图
FM无线发射与接收电路的设计的工作原理
立体声信号通过1、22脚输入，配合2、3、20、21这几个管脚外部的阻容组合，完成立体声信号的低通、预加重和调制，调制后的复合信号通过5脚出。
15、16、17、18脚输入的频率代码经过解码和鉴相后，由7脚输出PLL振荡器的控制信号VCO。此VCO控制外部的分立元件组成的高频振荡电路产生FM 调频的载波信号，并通过一个达林顿三极管2SD2142对5脚输出的复合立体声信号进行FM 频率调制。调制后的信号通过9脚输入到BH1417F，经过内部的射频放大器放大后的射频信号由11脚输出。输出后的信号可以直接接到发射天线上进行发射，或者输入到射频功率放大器进行放大后发射，以扩大发射距离。13、14脚需要外接7.6MHz的晶体振荡器，提供给BH1417F内部的鉴相、立体声信号调制等部分所需要的稳定时钟。
BH1417F发射频点设置值表（L代表低电平，H代表高电平）
表3.1 针脚发射频率定义表
B H1417F发射频点分为低频段和高频段，设置低频段发射和高频段发射，电路的个别电容的参数有差别，此次设计的发射电路为工作在低频。在低频段可以通过15、16、17、18脚的电平高低来控制发射电路发射的频点。
3.3 无线调频收音机的设计
7
8
3.3.1 无线调频收音机组成框图
由发射机发出的无线电波，经接收机天线接收，转变为感应电势。从天线感应出的不同频率的已调波信号中选出所需信号的任务由输入电路承担。而输入电路选出的信号，仍是已调波信号，不能用它去直接推动耳机或喇叭，还必须把它恢复成音频信号。这种从已调波信号中检测出音频的过程，叫做检波或解调。
调频收音机组成框图如下图所示：
图3.5 调频接收原理框图
3.3.2 SP7021F 工作原理
SP7021F 内包含有高频放大电路、混频、本振、二级有源中频滤波器、中频限幅放大器、鉴频器、低频放大器、静噪电路以及相关静噪系统等，它具有单声道FM 收音机的全部功能。工作电源电压范围为1.8~6V ，它适合单声道或立体声FM 收音机，该电路采用16脚双列扁平封装。
输入
高频放大器
混频
中频放大
鉴频
低频功放
扬声器
本振
FM无线发射与接收电路的设计的工作原理
特点
（1）由于中频频率很低，只有76kHz，因此中频滤波器由内电路两级有源滤波器来实现，在外电路取消了中周变压器或陶瓷滤波器，减化了电路调整，缩小了体积。
（2）输入回路不需要调谐，采用宽频带接收，通过改变本振调谐频率来选择电台信号。高频输入信号频率范围为1.5~110MHz。
（3）电路内设有由混频、限幅中饭、鉴频、本振、VCO组成的频率锁相环电路，用来对中频频偏进行压缩，以满足广播信号的频带宽度。
（4）电路设有由相关静噪系统及静噪电路组成的降噪系统，可用于抑制无信号时，电源开关转换时以及接收弱信号时的噪声，提高信噪比。
管脚排列图：
图3.6 SP7021管脚图
引出端序号功能引出端序号功能
1 鉴频输出9 场强指示
2 静噪10 中频补偿
3 地11 中频补偿
4 电源12 高频输入
5 本振13 高频输入
9
6 限幅放大器滤波14 音频输出
7 中频滤波15 音频滤波
8 中频滤波16 反馈
表3.2 SP7021管脚功能
SP7021F应用电路图：
图3.7 SP7021F应用电路图：
3.3.3 低频功放电路
经过接收电路调解的音频信号后，信号即可通过低频功放电路把声音通过扬声器还原出来。低频功放电路部分采用TDA2822集成功放芯片。TDA2822是双声道音频功率放大电路，工作电源电压范围为1.6~15V，静电流小，交越失真也小，电路结构简单，适用于单声道桥式（BTL）或立体声线路两种工作状态。
图3.8 TDA2822管脚图
10
FM 无线发射与接收电路的设计
11
引出端序号 符号 功能 序号 符号 功能 1 OUT1 输出端1 5 IN2- 方向输入端
2
2 VCC 电源 6 IN2+ 正向输入端2
3 OUT2 输出端2 7 IN1+ 正向输入端1
4
GND
地
8
IN1-
反向输入端1
表3.3 TDA2822管脚功能图
12
第4章 硬件的制作和调试及心得体会
4.1 硬件的制作
发射机电路原理图和PCB 图：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
I C 1 B H 1417F
A 1I C 1
+
C 24
1u +
C 6
1u
C 7222
C 8151C 25222C 26151+C 2710u +
C 28
1u R P 2
10K
R P 1
10K
+
C 41u +C 23
1u
C K 1
R 174.7K R 154.7K R 1820K +C 29
10u C 30331
R 1610K +C 31100C 32104C 3433
R 1933R 234.7K
C 41
473
+
C 42100u R 22
100Y 42s o 2142
L 2
C 35
33C 3382D 1k y 1417
R 2010k
R 253.3k
R 24
3.3k
C 43222
654321
789101112
K 1
S W D I P -6
J T 17.6M
C 927C 1027
C 11102C 12104+C 13100u L E
D 1P H O T O
R 101K V i n
1G N D
2
V o u t
3I C 27805+C 14100u
C 15
104
R 11
33L 110u H C 16102C 17104+C 18470u
C K 2
C 40104C 39102C 36102
R 21
100K L 3
Y 3N P N
C 3727
C 38
27
1
1
A N T 11
V C C
R 210K R 310K R 810K R 910K
图4.1 发射电路原路图
硬件的制作和调试及心得体会
绘制的发射电路原理图如图4.1，电路采用9V电压供电，通过稳压管7805芯片，把9V电压将为5的电压给BH1417F芯片供电，11脚的高频发射部分通过9018NPN三极管放大，通过天线发射出去，9018天线采用9V供电，以提高高频发射的功率。天线用一根1米长的铁线代替。BH1417F
图4.2 发射电路PCB板
13
14
接收机电路原路图和PCB 图：
J P 34.7u f J P 510u f
J P 61.01u f
J P 70.01u f
J P 2100k
J P 410k
12
J P 8
C O N 2
P 27C 810n f
C 7100n f C 610n f
C 522p f C 439p f
C 25C A P V A R
L 156m H
C 3100n f
C 21.5n f C 1330p f
R 310k
R 447k
C 93.3p f C 1068p f C 1156p f C 12220p f
C 14100p f C 13270p f L 2
I N D U C T O R 1
122
334
4
5
56
6
7
78
8
t d a 2822m
J P 1
C O N 2
1
1
22
33
44
5
5
6
6
7
7
8
8
9910
10
11
11
12
12
13
13
14
14
15
15
16
16
S P 7021F
A 1
C O N 2
J P 9
S W -S P S T V C C C 15223
J P 12N P N
C 16
101
R 5
R E S 2
J P 13A N T E N N A
D 1D I O D
E D 2D I O D E
D 3
D I O D E
L E D
L E D C 17270P F
P 27
图4.3 接收电路原理图
绘制的接收电路的原理图如图4.3，电路去掉9脚的场强指示，16脚为反
硬件的制作和调试及心得体会
15
馈端，把它通过电容接地，电路中用到的功放芯片TDA2822为5V 最佳工作电压，所以电路采用5V 电，而SP7021F 的最佳工作电压为3V ，所以通过三个二极管把电源的5V 电压降到3V 给SP7021F 供电。
图4.4 接收电路PCB 板
4.2 电路的调试
调试时为了FM 无线发射与接收电路的设计能更好的工作，将焊接好的电路后，并不可能都处在最佳的工作状态，满足整机的技术指标。所以，电路焊好后，进行整机调试是必不可少的环节。
调试时所先要检查焊接质量，检查是否有短路、虚焊、漏焊，检查各个元器件固定是否牢固，以及电路板上是否有不需要的管脚在上面。用万用表检测，看看电路是否正确。 发射机的调试：
调试时配合数字显示频率的收音机、万用表。先将收音机调谐到预设的频
点上，将本电路板通电，接入音频信号，监听收音机是否有信号，如果没有收到信号，可适当拉松L2，一般即可收到信号。仔细调整L2，拉伸或压缩，‘可使收音机收到的信号最稳定、背景噪音最小。细调L2，使发射距离最长，并且背景噪音最小。如果还是收不到声音，检查电路的原理图，查看电路图是否绘制正确。当电路板出现频率不能调试，则是PCB布板不合理，导致电路纯在严重的干扰。
收音机的调试：
收音机的调试主要分为电路的本振，信号的输入和音频的功放。当给接收板通电时，发现收音机的本振的频率不能调，且本振频率过低，扬声器就只有杂音。首先是对本振的调试，由于电路本振部分比较简单，所以在本振调试是直接通过电路板上的原件对照电路原理图一路路检查，通过对本振频率的计算公式和电路中的电容和电感的值逐步对电路中的元件件进行更换，使电路本振频率能达到发射机发射的频率。
当电路的本振频率能达到发射机的发射频率后，用调试好的发射机发射特定的无线电波频率，调节收音机的频率为发射机发射的频点。此时，虽然频率能调到，可是喇叭却没有清晰的声音。通过检测电路板的信号输入是否有问题，及用万用表检测解天线信号放大的三极管是有处在放大的状态。更换三极管边的原件的值和更换三极管，使有信号输入12，13脚。电路的功放部分通过调节电容电阻及在电路设计时处理好电路的交流信号和直流电流，使扬声器工作在最佳状态，使收音机能发出无明显失真的音频。
4.3 心得体会
通过此次的毕业设计，我们小组成员分工合作，各司其职，不但巩固了已学的知识，还学会了团结互助，了解到了团队精神的重要性。
1、通过此次设计，我们加深了对高频电路知识的掌握，运用所学的知识解决制
版过程中遇到的问题。
2、我们学会了通过实际电路方案的分析比较，设计计算，元件选取、安装调试
等环节，可以掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
3、通过对高频电路板的设计，使自己更加熟悉了Protel软件的使用，以及高
频布板的技巧和注意事项。
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东北大学分校电子信息系 综合课程设计 基于Multisim的调幅电路的仿真 专业名称电子信息工程 班级学号5081411 学生曹翔 指导教师王芬芬 设计时间2011/6/22
基于Multisim的调幅电路的仿真 1.前言 信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。 AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率，所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。 论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关容。同时加强了团队合作意识，培养分析问题、解决问题的综合能力。 本次综合课设于2011年6月20日着手准备。我团队四人：曹翔、婷婷、赖志娟、少楠分工合作，利用两天时间完成对设计题目的认识与了解，用三天时间完成了本次设计的仿真、调试。 2.基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相[1]。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为
几款无线话筒电路 来源:滕州科苑电子作者:未知字号:[大中小] 编者按：本文较详尽地介绍了颇有代表性的几款业余情况下容易制作成功的88~108MHz调频广播范围内的小功率发射电路，其中有简易的单管发射电路，也有采用集成电路的立体声发射电路。主要用于调频无线耳机、电话无线录音转发、遥控、无线报警、监听、数据传输及校园调频广播等。 单声道调频发射电路 图1是较为经典的1．5km单管调频发射机电路。电路中的关键元件是发射三极管，多采用D40,D5O,2N3866等。工作电流为60--80mA。但以上三极管难以购到，且价格较高，假货较多。笔者选用其他三极管实验，相对易购的三极管C2053和C1970是相当不错的，实际视距通信距离大于1．5km。笔者也曾将D40管换成普通三极管8050，工作电流有60--80mA，但发射距离达不到1．5km，若改换成9018等，工作电流更小，发射距离也更短，电路中除了发射三极管以外；线圈L1和电容C3的参数选择较重要，若选择不当会不起振或工作频率超出88--108MHz范围。其中L1，L2可用0．31mm的漆包线在3．5mm左右的圆棒上单层平绕5匝及10匝，C3选用5-20pF的瓷介或涤纶可调电容。实际制作时，电容C5可省略，L2上也可换成10-100mH的普通电感线圈。若发射距离只要几十米，那么可将电池电压选择为1．5-3V，并将D40管换成廉价的9018等，耗电会更少，也可参考《电子报》2000年第8期第五版(简易远距离无线调频传声器)一文后稍作改动。图1介绍的单管发射机具有电路简单，输出功率大，制作容易的特点，但是不便接高频电缆将射频信号送至室外的发射天线，一般是将0．7--0．9m的拉杆天线直接连在 C5上作发射的，由于多普勒效应，人在天线附近移动时，频漂现象很严重，使本来收音正常的接收机声音失真或无声。若将本发射机作无线话筒使用，手捏天线时，频漂有多严重就可想而知了。
FM 调制/解调电路的设计 摘要：本设计根据锁相环原理，通过两片CD4046搭接基本电路来实现FM 调制/解调电路的设计，将调制电路的输出信号作为解调电路的输入信号，最终实现信号的调制解调。原理分析，我们得到的载波信号的电压P P V -大于3V ，最大频率偏移m f ?≥5KHz ，解调电路输出的FM 调制信号的电压P P V -大于200mV 可以看出我们的具体设计符合设计指标。 关键词：锁相环、调制、解调、滤波器 一、概述 FM 调制电路将代表不同信息的信号频率，搬移到频率较高的频段，以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM 解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率搬移到原信号所处的频段。锁相环是一种相位负反馈的自动相位控制电路，它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域它是通过比较输入信号的相位和压控振荡器输出信号的相位，取出与这两个信号的相位差成正比的电压，并将该电压该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率，以达到输出信号的频率与输入信号的频率相等的目的。锁相环主要由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三部分组成。调制电路还需要另设计一个高频信号放大器和加法器。解调电路需要设计一个低通滤波器，来取出解调信号。 技术指标： 1．载波频率fc=46.5KHz,载波信号的电压Vp-p ≥3V ； 2．FM 调频信号的电压Vp-p ≥6V ，最大频率偏移?fm ≥5KHz ； 3．解调电路输出的FM 调制信号的电压Vp-p ≥200mV 。 二、方案设计与分析 调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率，即使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调（也称频率检波或鉴频）。 本实验是用CD4046数字集成锁相环（PLL ）来实现调频/解调（鉴频）的。 1.FM 调频电路原理图（如图1所示） 将调制信号加到压控振荡器（VCO ）的控制端，使压控振荡器得输出频率（在自
无线电发射与接收电路
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简易无线遥控发射接收设计--- 315M遥控电路 OOK调制尽管性能较差，然而其电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用，在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了这样的电路。 早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。以下两个电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。和图一相比，图二的发射功率更大一些。可达200米以上。 图一 图二 接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。下图为典型的超再生接收电路。
超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好，美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调，其MICRF002为MICRF001的改进型，与MICRF001相比，功耗更低，并具有电源关断控制端。MICRF002性能稳定，使用非常简单。与超再生产电路相比，缺点是成本偏高（RMB35元）。下面为其管脚排列及推荐电路。 ICRF002使用陶瓷谐振器，换用不同的谐振器，接收频率可覆盖300-440MHz。MICRF002具有两种工作模式：扫描模式和固定模式。扫描模式接受带宽可达几百KHz,此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用，因为，LC发射机的频率漂移较大，在扫描模式下，数据通讯速率为每秒2.5KBytes。固定模式的带宽仅几十KHz，此模式用于和使用晶振稳频的发射机配套，数据速率可达每秒钟10KBytes。工作模式选择通过MICRF002的第16脚（SWEN）实现。另外，使用唤醒功能可以唤醒译码器或CPU，以最大限度地降低功耗。
第一章无线电波的发射与接收 我们在物理学的学习中知道，通有交流电的导线，会在它周围产生变化的磁场，变化的磁场又能在它周围引起变化的电场，而变化的电场还将在它周围更远的空间引起变化的磁场。这种不断交替变化，由近及远传播的电磁场就叫电磁波。无线电技术中使用的电磁波叫无线电波。 无线电广播、电视广播都是利用无线电波进行传播信号的。现代通讯离不开无线电波。本章将介绍无线电波的波长、频率、波段划分，以及它的发射与接收。 第一节无线电波的波长、频率与波段划分 一、无线电波波段的划分 表1-1无线电波波段的划分 理论和实验都可以证明，无线电波在真空中的传播速度跟实验测得的光速相等，即 C=3.0×108m/s 无线电波在一个振荡周期T内传播的距离叫做波长。波长、频率和无线电波传播速度c的关系为 λ=c/f
式中：λ一无线电波的波长，单位m ； c 一无线电波的传播速度，单位m/s; f 一无线电波的频率，单位H Z 无线电波的波长从不到一毫米到几十千米（频率范围由几十千赫到几十万兆赫）。通常根据波长〔频率）把无线电波划分成几个波段，如表1-1所示。 二、无线电波的传播 无线电波是横波，即电场和磁场的方向都跟波的传播方向垂直。在无线电波中各 处 的电场强度和磁感应强度的方向也总是互相垂直的，如图1-1所示。不同波长的电磁波，传播特性不相同；其传播方式大致可分为地波、天波和空间波三种形式。 (一）地波 沿地球表面空间向外传播的无线电波叫地波，如图1-2(a)所示。波具有衍射特性，当无线电波的波长大于或相当于山坡、建筑物等障碍物的尺寸时，它可以绕过障碍物继续向前传播。 地球是导体，地波沿地面传播时，地球表面因电磁感应而产生感应电流，因此要消耗能量，并且能量损耗随频率升高而增大。考虑到能量损失，只有中、长波才利用地波方式传播。由于地波传播稳定可靠，在超远 程无线电通讯和导航等方面多采用中长波。 图1-1无线电波传播示意图 (二)天波 依靠电离层的反射作用传播的无线电波叫做天波，如图1-2(b 〕所示。在地球表面的大气层中，大约在60km 到400km 的范围内，由于太阳光的照射，气体分子分解为带正电的离子和自由电子，这就是电离层。电离层一方面可以反射无线电波，反射本领随频率增大而减小。实践表明，波长短于10m 的微波会穿过电离层飞向宇宙，它只能反射短波或波长更长的无线电波。电离层另一方面要吸收无线电波，吸收本领随频率减小而增大，中波和中短波一部分被吸收，因此，只有短波多采用天波方式传播。 天波传播受外界影响较大，它与电离层强度、太阳辐射强度等多种因素有关，.由于这些原因，收音机夜晚收到的电台比白天多， (三）空间波 沿直线传播的无线电波叫做空间波，它包括由发射点直接到达接收点的直射波和经地面反射到接收点的反射波，如图1-2(C 〉所示。
AM 调制与解调电路设计 一．设计要求：设计AM 调制和解调电路 调制信号为：()1S 3cos 272103cos164t V tV ππ=?+=???? 载波信号：()2S 6 cos 2107210 6 cos1640t V tV ππ=??+=???? 二．设计内容：本题采用普通调幅方式，解调电路采用包络检波方法； 调幅电路采用丙类功放电路，集电极调制； 检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。 1．AM 调幅电路设计： (1).参数计算： ()6cos1640c u t tV π=载波为， ()3cos164t tV πΩ=调制信号为u 则普通调幅信号为am cm U U [1cos164]cos1640a M t t ππ=+ 其中调幅指数 0.5a M = 最终调幅信号为 am U 6[10.5cos164]cos1640t t ππ=+ 为了让三极管处在过压状态cc U 的取值不能过大，本题设为6v 其中选频网络参数为 21 LC c ω= c 1640ωπ= L 200H,C 188F 1BB V μμ===另U (2).调幅电路如下图所示：
调幅波形如下： 可知调幅信号与包络线基本匹配 2.检波电路设计： 参数计算： 取10L R k =Ω 1.电容 C 对载频信号近似短路，故应有1 c RC ω ,取 ()510/10/0.00194c c RC ωω== 2．为避免惰性失真，有m a x /0.00336 a RC M Ω= ,取0.0022,1RC R k C F μ==Ω=，则
3．设 11212250.2,,330, 1.6566 R R R R R R R k R ====Ω=Ω则。因此， 4．c C 的取值应使低频调制信号能有效地耦合到L R 上，即满足min 1 c L C R Ω ，取 4.7c C F μ= 3.调制解调电路如下图所示： o am U U 与波形为： o L U U 与解调信号的波形为：
基于射频的无线通信技术方案 在很多场合有线通信技术并不能满足实际需要，比如在野外恶劣环境中作业。使用无线射频通信芯片构建的通信模块，用单片机作为控制部件，配合一定的外围电路就能很好地进行两地空间区域信号对接，实现自由数据通信，解决了无线通信的技术难题。并且其具有硬件构造简单、维护方便、通信速率高、性能稳定等优点，能在电子通信业得到广泛应用。 本文的控制部件选用AT89C51型单片机。由于这种芯片只有SPI 通信接口，而目前常用的单片机都没有这种接口，因此需要对该芯片的通信时序进行模拟，所以在控制器里编程时要严格按照芯片工作时序进行。 电路原理 NRF24L01芯片构成的通信模块电路设计 NRF24L01芯片通信模块电路核心器件NRF24L01 配合网络晶振、解耦电容、偏极电阻一起工作构造稳定射频通信模块。该芯片是贴片结构，模块占用空间少，如图1所示。
图1 由NRF24L01 芯片构成的通信模块电路图。 电源电路设计 电源电路如图2所示，B1 是9 V 蓄电池或者锂电池，能够反复充电。C1， C2 ， C3 ， C4 都是滤波电容，起到一次与二次滤波作用。D1，D2 是稳压二极管，使输出端的电压稳定在理想的水平电压。芯片7805 是三端稳压集成电路芯片，具有正电压输出。其电路内部还有过流、过热及调整管等保护电路，最终目的把9 V 电源转变成稳定5 V 输出，为后续设备供电。
图2电源电路图 系统通信电路设计 系统通信电路如图3所示。本电路中应用单片机AT89C51作为控制芯片，对NRF24L01 主通信模块的接口时序模拟和对数据的发送与接收进行处理。
DOC 格式. FM 调制/解调电路的设计 摘要：本设计根据锁相环原理，通过两片CD4046搭接基本电路来实现FM 调制/解调电路的设计，将调制电路的输出信号作为解调电路的输入信号，最终实现信号的调制 解调。原理分析，我们得到的载波信号的电压P P V -大于3V ，最大频率偏移m f ?≥5KHz ， 解调电路输出的FM 调制信号的电压P P V -大于200mV 可以看出我们的具体设计符合设 计指标。 关键词：锁相环、调制、解调、滤波器 一、概述 FM 调制电路将代表不同信息的信号频率，搬移到频率较高的频段，以电磁波的方式将信息通过信道发送出去。FM 解调电路将接收到的包含信息的高频信号的频率搬移到原信号所处的频段。锁相环是一种相位负反馈的自动相位控制电路，它广泛应用于广播通信、频率合成、自动控制及时钟同步等技术领域它是通过比较输入信号的相位和压控振荡器输出信号的相位，取出与这两个信号的相位差成正比的电压，并将该电压该电压作为压控振荡器的控制电压来控制振荡频率，以达到输出信号的频率与输入信号的频率相等的目的。锁相环主要由相位比较器、压控振荡器和低通滤波器三部分组成。调制电路还需要另设计一个高频信号放大器和加法器。解调电路需要设计一个低通滤波器，来取出解调信号。 技术指标： 1．载波频率fc=46.5KHz,载波信号的电压Vp-p ≥3V ； 2．FM 调频信号的电压Vp-p ≥6V ，最大频率偏移?fm ≥5KHz ； 3．解调电路输出的FM 调制信号的电压Vp-p ≥200mV 。 二、方案设计与分析 调频是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率，即使载波振荡频率随调制信号的失真变化而变化。其逆过程为频率解调（也称频率检波或鉴频）。 本实验是用CD4046数字集成锁相环（PLL ）来实现调频/解调（鉴频）的。 1.FM 调频电路原理图（如图1所示） 将调制信号加到压控振荡器（VCO ）的控制端，使压控振荡器得输出频率（在自振频率（中心频率）o f 上下）随调制信号的变化而变化，于是生成了调频波。
无线话筒电路图大全 发布: | 作者: | 来源: luzhongguo | 查看:3175次 | 用户关注： 无线话筒电路图大全：介绍了颇有代表性的几款业余情况下容易制作成功的 88~108MHz调频广播范围内的小功率发射电路，其中有简易的单管发射电路，也有采用集成电路的立体声发射电路。主要用于调频无线耳机、电话无线录音转发、遥控、无线报警、**、数据传输及校园调频广播等。单声道调频发射电路图1 是较为经典的1．5km单管调频发射机电路。电路中的关键元件是发射三极管，多采用D40,D5O,2N3866等。工作电流为60--80mA。但以上三极管难 无线话筒电路图大全： 介绍了颇有代表性的几款业余情况下容易制作成功的88~108MHz调频广播范围内的小功率发射电路，其中有简易的单管发射电路，也有采用集成电路的立体声发射电路。主要用于调频无线耳机、电话无线录音转发、遥控、无线报警、**、 数据传输及校园调频广播等。 单声道调频发射电路 图1是较为经典的1．5km单管调频发射机电路。电路中的关键元件是发射三极管，多采用D40,D5O,2N3866等。工作电流为60--80mA。但以上三极管难以购到，且价格较高，假货较多。笔者选用其他三极管实验，相对易购的三极管C2053和C1970是相当不错的，实际视距通信距离大于1．5km。笔者也曾将D40管换成普通三极管8050，工作电流有60--80mA，但发射距离达不到1．5km，若改换成9018等，工作电流更小，发射距离也更短，电路中除了发射三极管以外；线圈L1和电容C3的参数选择较重要，若选择不当会不起振或工作频率超出 88--108MHz范围。其中L1，L2可用0．31mm的漆包线在3．5mm左右的圆棒上单层平绕5匝及10匝，C3选用5-20pF的瓷介或涤纶可调电容。实际制作时，电容C5可省略，L2上也可换成10-100mH的普通电感线圈。若发射距离只要几十米，那么可将电池电压选择为1．5-3V，并将D40管换成廉价的9018等，耗电会更少，也可参考《电子报》2000年第8期第五版(简易远距离无线调频传声器)一文后稍作改动。图1介绍的单管发射机具有电路简单，输出功率大，制作容易的特点，但是不便接高频电缆将射频信号送至室外的发射天线，一般是将
简易无线电发射与接收电路 OOK调制尽管性能较差，然而其电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用，在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了这样的电路。 早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。以下两个电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。和图一相比，图二的发射功率更大一些。可达200米以上。 图一 图二 接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。下图为典型的超再生接收电路。
超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好，美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调，其MICRF002为MICRF001的改进型，与MICRF001相比，功耗更低，并具有电源关断控制端。MICRF002性能稳定，使用非常简单。与超再生产电路相比，缺点是成本偏高（RMB35元）。下面为其管脚排列及推荐电路。 ICRF002使用陶瓷谐振器，换用不同的谐振器，接收频率可覆盖300-440MHz。MICRF002具有两种工作模式：扫描模式和固定模式。扫描模式接受带宽可达几百KHz,此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用，因为，LC发射机的频率漂移较大，在扫描模式下，数据通讯速率为每秒 2.5KBytes。固定模式的带宽仅几十KHz，此模式用于和使用晶振稳频的发射机配套，数据速率可达每秒钟10KBytes。工作模式选择通过MICRF002的第16脚（SWEN）实现。另外，使用唤醒功能可以唤醒译码器或CPU，以最大限度地降低功耗。MICRF002为完整的单片超外差接收电路，基本实现了“天线输入”之后“数据直接输出”，接收距离一般为200米。
基于Multisim调制解调仿真电路设计 春芽电子科技春芽ing 摘要 通信电路系统中实现调制解调方法很多，而锁相环鉴频是利用现代锁相环技术来鉴频实现调制解调因为工作稳定、失真度小、信噪比高等优点被广泛应用。本课题分别设计2ASK、2PSK、2FSK的调制解调电路，功能是数字基带信号经过调制输出模拟信号，然后运用锁相环进行解调出数字信号，所以调制解调电路都运用Multisim软件进行仿真分析。对2ASK、2FSK、2PSK解调电路时低通滤波器输出的波形失真比较大，经过抽样判决电路整形后可以再生数字基带脉冲。整个硬件电路设计中，尽量做到电路简单实用，基本达到功能要求。 关键词：调制解调，Multisim仿真，锁相环 Abstract Communication circuit system to achieve a lot of modulation and demodulation, and the phase-locked loop frequency demodulation is the use of modern technology to achieve phase locked loop demodulation because the work is stable, low distortion, high signal noise ratio is widely used. This topic design of 2ASK, 2PSK, 2FSK modulation and demodulation circuit function is digital base band signal after the modulation output analog signal, then use the PLL to demodulate the digital signal, so modulation and demodulation circuit use Multisim software simulation analysis. The waveform distortion of the low pass filter output of 2ASK, 2FSK and 2PSK demodulation circuits is relatively large, and the digital baseband pulse can be regenerated by the sampling decision circuit. Throughout the hardware circuit design, as far as possible to achieve a simple and practical circuit, the basic requirements to achieve functional. Keywords: Modulation and Demodulation, Multisim Simulation, Phase Locked Loop
3.1无线通信模块工作原理及硬件设计（此工作方式正测试没有完成） 无线通信模块的发射与接收主要采用nRF401作为主工作核心， nRF401是工作在433MHz ISM频段的单片无线收发芯片。nRF401最大传输速率为20kbps，可以和各种单片机和微控制器连接，控制简单方便。配合简单的通信协议，就可以使用nRF401实现无线数据传输。采用点对多点半双工通信机制，设计一个简单有效的通信协议，实现对所采集到的数据进行有效传送。最简单的多机通信方式就是使用串行通信，所以使用单片机串行口配合nRF401芯片，就可以实现简单有效的点对多点通信。其工作原理图如图3-3-1所示 图3-3-1 无线通信原理图 常用的点对多点通信方式有星状和链状两种。 如图.3-3-2系统由一台中央监控设备CMS (Central Monitoring System)和多台远程终端设备MRTU(Multiple Remote Termial Unit)构成点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS 与远程终端RTU(Remote Termial Unit)之间用多台中转设备Tran作为中转站，以便起到暂存数据和延伸距离的作用。中转站之间，以单向通信方式进行传递数据。 如图 3-3--3系统由一台中央监控设备CMS和多台远程终端设备MRTU构成点对多点多任务无线通信系统。在中央监控设备CMS 与每一台远程终端RTU(Remote Termial Unit)都以双向通信方式进行传递数据。特别适用于数据量大，对时间要求较高的场合。 所以采用星状点对多点通信方式，以一台主机为中心，多台分机各自独立的方法，即使其中一台分机不能正常工作，也不会影响其它分机，不像链状点对多
无线遥控发射接收电路 OOK调制尽管性能较差，然而其电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用，在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了这样的电路。 早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。以下两个电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。和图一相比，图二的发射功率更大一些。可达200米以上。 图一 图二 接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。下图为典型的超再生接收电路。
超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好，美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调，其MICRF002为MICRF001的改进型，与MICRF001相比，功耗更低，并具有电源关断控制端。MICRF002性能稳定，使用非常简单。与超再生产电路相比，缺点是成本偏高（RMB35元）。下面为其管脚排列及推荐电路。 ICRF002使用陶瓷谐振器，换用不同的谐振器，接收频率可覆盖300-440MHz。MICRF002具有两种工作模式：扫描模式和固定模式。扫描模式接受带宽可达几百KHz,此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用，因为，LC发射机的频率漂移较大，在扫描模式下，数据通讯速率为每秒2.5KBytes。固定模式的带宽仅几十KHz，此模式用于和使用晶振稳频的发射机配套，数据速率可达每秒钟10KBytes。工作模式选择通过MICRF002的第16脚（SWEN）实现。另外，使用唤醒功能可以唤醒译码器或CPU，以最大限度地降低功耗。MICRF002为完整的单片超外差接收电路，基本实现了“天线输入”之后“数据直接输出”，接收距离一般为200米
《电力系统自动化》课程设计任务书
目录 一．背景描述…………………………二．设计内容…………………………三．工作原理…………………………四．电路设计及参数设置……………五．仿真及波形分析…………………六．设计总结…………………………七．参考文献…………………………
一.背景描述： 电力系统远动技术是为电力系统调度服务的远距离监测、控制技术。由于电能生产的特点，能源中心和负荷中心一般相距甚远，电力系统分布在很广的地域，其中发电厂、变电所、电力调度中心和用户之间的距离近则几十公里，远则几百公里甚至数千公里。要管理和监控分布甚广的众多厂、所、站和设备、元器件的运行工况，已不能用通常的机械联系或电联系来传递控制信息或反馈的数据，必须借助于一种技术手段，这就是远动技术。它将各个厂、所、站的运行工况（包括开关状态、设备的运行参数等）转换成便于传输的信号形式，加上保护措施以防止传输过程中的外界干扰，经过调制后，由专门的信息通道传送到调度所。在调度所的中心站经过反调制，还原为原来对应于厂、所、站工况的一些信号再显示出来，供给调度人员监控之用。调度人员的一些控制命令也可以通过类似过程传送到远方厂、所、站，驱动被控对象。这一过程实际上涉及遥测、遥信、遥调、遥控，所以，远动技术是四遥的结合。 二.设计内容： 1.对电力系统远动信息传输系统的主要环节进行理论分析和研究。 2. 熟悉数字调幅技术的有关原理和实现方法。 3. 设计ASK调制解调电路。 4. 熟悉ORCAD软件的应用，学习元件库使用、原理图的建立以及 应用原理图进行仿真的基本方法。 三. 工作原理： 1. 数字调幅技术的原理和实现方法 （1）数字调制的概念 用二进制（多进制）数字信号作为调制信号，去控制载波某些参量的变化，这种把基带数字信号变换成频带数字信号的过程称为数字调制，反之，称为数字解调。 （2）数字调制的分类 在二进制时分为：振幅键控（ASK）、频移键控（FSK）、相移键控（PSK）。
本文较详尽地介绍了颇有代表性的几款业余情况下容易制作成功的88~108MHz调频广播范围内的小功率发射电路，其中有简易的单管发射电路，也有采用集成电路的立体声发射电路。主要用于调频无线耳机、电话无线录音转发、遥控、无线报警、监听、数据传输及校园调频广播等。 单声道调频发射电路 图1是较为经典的1．5km单管调频发射机电路。电路中的关键元件是发射三极管，多采用D40,D5O,2N3866等。工作电流为60--80mA。但以上三极管难以购到，且价格较高，假货较多。笔者选用其他三极管实验，相对易购的三极管C2053和C1970是相当不错的，实际视距通信距离大于1．5km。笔者也曾将D40管换成普通三极管8050，工作电流有60--80mA，但发射距离达不到1．5km，若改换成9018等，工作电流更小，发射距离也更短，电路中除了发射三极管以外；线圈L1和电容C3的参数选择较重要，若选择不当会不起振或工作频率超出88--108MHz范围。其中L1，L2可用0．31mm的漆包线在3．5mm左右的圆棒上单层平绕5匝及10匝，C3选用5-20pF的瓷介或涤纶可调电容。实际制作时，电容C5可省略，L2上也可换成10-100mH的普通电感线圈。若发射距离只要几十米，那么可将电池电压选择为1．5-3V，并将D40管换成廉价的9018等，耗电会更少，也可参考《电子报》2000年第8期第五版(简易远距离无线调频传声器)一文后稍作改动。图1介绍的单管发射机具有电路简单，输出功率大，制作容易的特点，但是不便接高频电缆将射频信号送至室外的发射天线，一般是将0．7--0．9m 的拉杆天线直接连在C5上作发射的，由于多普勒效应，人在天线附近移动时，频漂现象很严重，使本来收音正常的接收机声音失真或无声。若将本发射机作无线话筒使用，手捏天线时，频漂有多严重就可想而知了。
超再生接收电路和无线电发射器工作原理 超再生无线电遥控电路由无线电发射器和超再生检波式接收器两部分组成。 无线电发射器：它是由一个能产生等幅振荡的高频载频振荡器（一般用30~450MHz）和一个产生低频调制信号的低频振荡器组成的。用来产生载频振东和调制振荡的电路一般有：多揩苦荡器、互补振荡器和石英晶体振荡器等。 由低频振荡器产生的低频调制 波，一般为宽度一定的方波。如果 是多路控制，则可以采用每一路宽 度不同的方波，或是频率不同的方 波去调制高频载波，组成一组组的 己调制波，作为控制信号向空中发 射，组成一组组的己调制波，作为 控制信号向空中发射。如图2所示。 超再生检波接收器：超再生检波电路实际上是一个受间歇振荡控制的高频振荡器，这个高频振荡器采用电容三点式振荡器，振荡频率和发射器的发射频率相一致。而间歇振荡（又称淬装饰振荡）双是在高频振荡的振荡过程中产生的，反过来又控制着高频振荡器的振荡和间歇。而间歇（淬熄）振荡的频率是由电路的参数决定的（一般为1百~几百千赫）。这个频率选低了，电路的抗干扰性能较好，但接收灵敏度较低：反之，频率选高了，接收灵敏度较好，但抗干扰性能变差。应根据实际情况二者兼顾。 超再生检波电路有很高的增益，在未收到控制信号时，由于受外界杂散信号的干扰和电路自身的热搔动，产生一种特有的噪声，叫超噪声，这个噪声的频率范围为0.3~5kHz之间，听起来像流水似的“沙沙”声。在无信号时，超噪声电平很高，经滤波放大后输出噪声电压，该电压作为电路一种状态的控制信号，使继电器吸合或断开（由设计的状态而定）。 当有控制信号到来时，电路揩振，超噪声被抑制，高频振荡器开始产生振荡。而振荡过程建立的快慢和间歇时间的长短，受 接收信号的振幅 控制。接收信号振 幅大时，起始电平 高，振荡过程建立 快，每次振荡间歇 时间也短，得到的 控制电压也高；反 之，当接收到的信 号的振幅小时，得 到的控制电压也 低。这样，在电路 的负载上便得到 了与控制信号一 致的低频电压，这 个电压便是电路 状态的另一种控 制电压。 如果是多通道遥控电路，经超再生检波和低频放大后的信号，还需经选频回路选频，然后分别去控制相应的控制回路。 SP多用途无线数据收发模块 无线数据传输广泛地运用在车辆监控、遥控、遥测、小型无线网络、无线抄表、门禁系统、小区传呼、工业数据采集系统、无线标签、身份识别、非接触RF智能卡、小型无线数据终端、安全防火系统、无线遥控系统、生物信号采集、水文气象监控、机器人控制、无线232数据通信、无线485/422数据通信、数字音频、数字图像传输等领域中。
零中频接收方案具有高集成和低功耗的特点，但是对于本系统来说，由于接收到的基带信号采用的是不同于一般通信系统的双相间隔编码，对该码制的解调，如果采用软件处理会大大增加MCU的负担，占用很多的资源，并且影响系统的实时处理能力。因此，本系统采用了将I、Q两路信号首先自身相乘，转换为单极性信号，然后通过电压比较器与基准电压比较的方法完成信号的A/D转换。优化后的接收部分原理图如图1所示。 图1 接收设备系统原理图 接收部分的工作过程如下。 （1）电子标签接收到读写器发来的信号，获得能量后被激活，开始执行读写器的命令，并将返回的响应信息以反向散射调制方式发送至读写器的天线。 （2）天线接收信号后，由环形器将电子标签返回的信号传给90°相移功率分配器，将信号分成正交两路。这两路信号同时送到两个完全相同的解调电路进行处理：两路信号分别与两路正交的本振信号混频，混频后的信号经过放大器放大、滤波器滤波后再次放大，分别送往乘法器进行处理。乘法器对送来的解调信号进行自禾，使相对于虚地为负极性的脉冲信号翻转为正极性。 （3）两路解调电路分别处理后的信号经相加后再次放大，经电容耦合（去除直流分量）至电压比较器。 （4）电压比较器将放大后完整的解调信号电压与设定的基准电压比较后，还原成标签返回信号的基带信号，经过整形后送到编解码电路进行处理。 （5）编解码电路将接收到的基带信号进行解码并进行CRC校验，形成电子标签的卡号等信息，传给MCU 微控制器。 （6）MCU微控制器对接收到的电子标签卡号等信息进行处理。 在本部分电路中为保证解调电路的精确，还用放大器产生了精确的2.5V虚地电压，作为放大、乘法器等电路的中间电位（虚地）使用，从而保证了接收电路的稳定性。
简易无线遥控发射接收设计 --- 315M遥控电路 OOK调制尽管性能较差，然而其电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用，在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了这样的电路。 早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。以下两个电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。和图一相比，图二的发射功率更大一些。可达200米以上。 图一 图二 接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。下图为典型的超再生接收电路。
超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好，美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调，其MICRF002为MICRF001的改进型，与MICRF001相比，功耗更低，并具有电源关断控制端。MICRF002性能稳定，使用非常简单。与超再生产电路相比，缺点是成本偏高（RMB35元）。下面为其管脚排列及推荐电路。 ICRF002使用瓷谐振器，换用不同的谐振器，接收频率可覆盖300-440MHz。MICRF002具有两种工作模式：扫描模式和固定模式。扫描模式接受带宽可达几百KHz,此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用，因为，LC发射机的频率漂移较大，在扫描模式下，数据通讯速率为每秒2.5KBytes。固定模式的带宽仅几十KHz，此模式用于和使用晶振稳频的发射机配套，数据速率可达每秒钟10KBytes。工作模式选择通过MICRF002的第16脚（SWEN）实现。另外，使用唤醒功能可以唤醒译码器或CPU，以最大限度地降低功耗。 MICRF002为完整的单片超外差接收电路，基本实现了“天线输入”之后“数据直接输出”，接收距离一般为200米。
简易无线遥控发射接收设计--- 315M遥控电路 OOK调制尽管性能较差，然而其电路简单容易实现，工作稳定，因此得到了广泛的应用，在汽车、摩托车报警器，仓库大门，以及家庭保安系统中，几乎无一例外地使用了这样的电路。 早期的发射机较多使用LC振荡器，频率漂移较为严重。声表器件的出现解决了这一问题，其频率稳定性与晶振大体相同，而其基频可达几百兆甚至上千兆赫兹。无需倍频，与晶振相比电路极其简单。以下两个电路为常见的发射机电路，由于使用了声表器件，电路工作非常稳定，即使手抓天线、声表或电路其他部位，发射频率均不会漂移。和图一相比，图二的发射功率更大一些。可达200米以上。 图一 图二 接收机可使用超再生电路或超外差电路，超再生电路成本低，功耗小可达100uA左右，调整良好的超再生电路灵敏度和一级高放、一级振荡、一级混频以及两级中放的超外差接收机差不多。然而，超再生电路的工作稳定性比较差，选择性差，从而降低了抗干扰能力。下图为典型的超再生接收电路。
超外差电路的灵敏度和选择性都可以做得很好，美国Micrel公司推出的单片集成电路可完成接收及解调，其MICRF002为MICRF001的改进型，与MICRF001相比，功耗更低，并具有电源关断控制端。MICRF002性能稳定，使用非常简单。与超再生产电路相比，缺点是成本偏高（RMB35元）。下面为其管脚排列及推荐电路。 ICRF002使用陶瓷谐振器，换用不同的谐振器，接收频率可覆盖300-440MHz。MICRF002具有两种工作模式：扫描模式和固定模式。扫描模式接受带宽可达几百KHz,此模式主要用来和LC振荡的发射机配套使用，因为，LC发射机的频率漂移较大，在扫描模式下，数据通讯速率为每秒2.5KBytes。固定模式的带宽仅几十KHz，此模式用于和使用晶振稳频的发射机配套，数据速率可达每秒钟10KBytes。工作模式选择通过MICRF002的第16脚（SWEN）实现。另外，使用唤醒功能可以唤醒译码器或CPU，以最大限度地降低功耗。
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 天津职业技术师范大学Tianjin University of Technology and Education 毕业设计 专业： 班级学号： 学生姓名： 指导教师：
二〇一年月
天津职业技术师范大学本科生毕业设计 多传感器数据采集与传输电路设计Design of A Circuit for Multiple Sensors Data Acquisiton and Transmission 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 学院：自动化与电气工程学院 201 年0 月
摘要 在工业、农业和生活中，对温度和湿度数据的监测具有非常重要的实际应用。人们生活水平的改善和科技的不断进步，无论是农业还是工业或日常生活中对温度和湿度数据监测都有越来越高的要求。本课题的设计基础是基于nRF24L01通信模块的无线多路温湿度数据采集与传输电路系统的设计，主要应用于特殊环境或工农业现场的温湿度采集与监测。系统采用无线通信技术和无线温湿度传感器采集技术，利用无线数据的通信技术能够在很大程度上降低空间布线所带来的施工难度和施工成本。本系统选用STM32单片机作为主控芯片，系统包括无线数据通信模块，DHT11温湿度传感器，LCD液晶显示模块，蜂鸣语音报警模块，以及模拟继电器LED指示等外围电路。 系统由主机-从机-从机的结构体系组成，主机系统可同时对多个传感采样节点进行数据的汇集。传感器节点通过从机将实时温湿度数据采集到单片机，经过数据运算再通过nRF24L01模块发送给主机，主机接收到从机的数据之后需要对数据进行测量和处理，与程序设定的上限值进行比对，判断监测传感节点的参数是否达到预警值，并对报警电路和模拟继电器模组进行相应的控制。最后经过实际的软硬件测试之后，本作品实现了STM32单片机采集多节点温湿度传感器数据，通过nRF24L01模块及特殊通讯协议进行一定距离的传输，最后在主机的LCD12864液晶上显示出来的模型。 关键词：单片机；nRF24L01；传感器；主机；LCD液晶屏 ABSTRACT