1、毕业设计 综合实践论文论文题目: 无线对讲机指导老师: xx学生姓名: xxxx学 号: xxxxxx专 业: 通信技术2017 年 1 月 2 日摘要本次设计基于 STM32F103RBT6 单片机和 RDA1846S 对讲机 RF 射频芯片实现无线移动通信。本系统能够发射和接收相同频率的信号,可以手动切换发射和接收信号。也可以实现收音功能。在频率调节方面,我们选择手动调节频率,用按键来控制,同时,用按键控制音量的加减。除了基本功能以外,附加了录音放音模块,用来对说的话进行录音。关键词 STM32F103RBT6 RDA1846S 对讲机 无线AbstractThis design is b
2、ased on STM32F103RBT6 MCU and RDA1846S radio frequency chip RF wireless mobile communication. The system can transmit and receive the same frequency of the signal, you can manually switch to transmit and receive signals. It can realize the radio function. In the frequency regulation, we choose to ma
3、nually adjust the frequency, with buttons to control, at the same time, the use of buttons to control the volume of addition and subtraction. In addition to the basic function, additional recording playback module is used for recording of words. KEY WORD STM32F103RBT6 RDA1846S two way radio antenna四
4、川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机1目录第 1 章 绪 言 .11.1 毕业设计安排 11.1.1 设计周期 11.1.2 毕业设计课题要求 21.2 无线对讲机通信系统 21.2.1 对讲机概述 21.2.2 专用通信系统的功能特点 21.2.3 对讲机的应用 3第 2 章 方案设计与论证 .42.1 方案的比较 42.1.1 模拟对讲机与数字对讲机的选择 42.1.2 方案的比较 52.2 方案的设计与论证 72.2.1 方案整体流程图 72.2.2 设计方案的论证 8第 3 章 硬件电路的设计 .83.1 电源的设计 .83.1.1 方案的比较 83.1.2 电源方案的选择 11
5、3.2 单片机部分电路的设计 .123.2.1 单片机的介绍 123.2.2 单片机最小系统电路设计 133.3 单片机外围电路的设计 .143.3.1 显示电路的设计 143.3.2 射频电路的设计 163.3.3 射频放大电路的设计 183.3.4 按键电路的设计 213.3.5 录音电路的设计方案 223.4 音频放大电路的设计 .233.4.1 方案的比较 233.4.2 方案的选择 263.5 声音采集电路的设计 .27第 4 章 软件的设计 .284.1 软件流程图 .28第 5 章硬件电路的调试 .295.1 电源电路调试 .295.2 音频放大电路的调试 .295.3 声音采集
6、电路的调试 .29四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机2结束语 .30谢辞 .31参考文献 .32四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机1第 1 章 绪 言1.1 毕业设计安排1.1.1 设计周期本次毕业设计总计用五周时间,分五个周期,每一周为一个周期。(一)第一周期本周主要明确成员分工、课题选择、学习以及相关资料的搜集。方案的比较与确定以及绘制原理图。周一:课题的选择及确定,明确成员分工。周二:软件的学习,熟悉及流程图的分析和确定。周三到周五:对讲机电路的学习,方案比较确定,及关键芯片的选择。对设计难点进行分析解剖,确定可以实施的方案。绘制电路原理图。(二)第二周期本周主要设计
7、主程序和子程序和测试程序,以及方案的进一步完善。周一到二:对讲机单片机的主程序,及各部分子程序的框架搭建。对硬件电路软件实现进行难度分析。周三到周五:电路图的进一步完善、改进。对个别器件进行修改,更新元器件清单。单片机的主程序设计、子程序及测试程序的设计。(三)第三周期本周主要对软件进行测试、完善,对硬件电路进行焊接和初步调试。周一到周二:软件进行行功能性测试。对软件进行修改、完善。周三到周五:硬件电路的焊接,并对硬件电路进行初步调试。(四)第四周期本周对硬件电路和软件结合进行调试,论文撰写。周一到周五:对硬件电路和软件结合进行调试,撰写论文。(五)第五周期本周主要为论文撰写与修改,毕业答辩。
8、周一到周二:论文的撰写与修改。四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机2周三到周五:毕业答辩。1.1.2 毕业设计课题要求(一)课题目的实现短距离无线通信,更加便捷的管理各个部门。(二)课题完成要求及技术指标:1. 实现无线语音传输(半双工)。2. 通信距离大于 100m。3. 发射功率小于等于 2W。4. 接收灵敏度-80dBm。5. 信噪比 60dB。6. 在空闲的状态实现收音机的功能。7. 显示发射功率和信号频段 450MHZ。1.2 无线对讲机通信系统1.2.1 对讲机概述通常将工作在超短波频段(VHF 30300MHz、UHF 3003000MHz)的无线电通信设备都统称为无线电
9、对讲机通信系统。实际上,按国家标准,应当把超短波调频无线电话机称为无线电对讲机。通常,人们把功率小、体积小的手持式无线电话机叫做“对讲机”,以前曾有人称它为“步谈机”、“步话机”;而将功率大、体积较大的可装在车(船)等交通工具或固定使用的无线电话机又叫做“电台”,如车载台(车载机)、船用台、固定台、基地台、中转台等。经过几十年的发展,对讲机的应用已十分普遍,已从专业化领域走向普通消费,从军用扩展到民用。在日常工作中,对讲机几乎无处不在,在飞机场、火车站、汽车站、轮船码头的工作人员手中,处处可以看到对讲机。它既是移动通信中的一种专业无线通信工具,又是一种能满足人们生活需要的具有消费类产品特点的消
10、费工具。1.2.2 专用通信系统的功能特点(一)移动性四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机3无线电对讲机本身即为可移动终端,可以实现端到端的脱网应用,非常适合在恶劣环境中使用;同时,与其配套的可以有大型的固定式基站设备,也可以有便携式的移动车载台、背负式移动台等,极大地方便了在各种通信环境下的使用。(二)小型化与公众网的设备不同,以无线对讲机为基础的专用网安装方便、设备相对简单,这不仅有利于系统的移动性,同时也可以使系统更好地满足节能的要求,适合在基础设施破坏严重的场合下应用。(三)节能性由于应急场合电力供应不健全,完全依靠电池供电对以公众网为依托的系统来说是难以想象的;而我们的无线对
11、讲机系统可以很容易地实现这些要求。在应急指挥车上增加小型的发电机、太阳能蓄电设备及备用电池等设备,即可以满足无线对讲机系统的要求。(四)安装方便以无线对讲机为基础的应急系统设备简单,易操作、易维护,能够快速地建立、部署、组网。操作界面友好、直观,硬件系统连接端口较少。同时,所有接口均标准化、模块化,可以方便地与现有的各种通信系统实现互联互通。1.2.3 对讲机的应用(一)陆陆应用顾名思义,即移动台和终端设备均在陆路上的系统。此种系统的应用场景比较广泛,主要包括公安系统、消防系统、各种调度系统等,在应急场合,携带无线对讲机终端的应急小组可以实现无中心端到端应用,更好地保障了通信系统布设的迅速性;
12、同时,以无线对讲机为基础的应急系统留有卫星接口,可以方便地把应急现场的图片、视频等信息传送至远端的指挥控制部门。(二)陆空应用即小型基站设备或移动台等终端设备可以布设在空中载体(如直升飞机、热气球等)上面。此种系统适合应用于破坏性的自然灾害场合,比如说洪灾、地震等不适于车辆等大型设备进入的场景。(三)空海应用即为海上应急指挥通信系统,小型基站设备及控制中心的其他设备布设在指四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机4挥舰船上,终端设备可以在直升飞机或是营救艇上。第 2 章 方案设计与论证2.1 方案的比较2.1.1 模拟对讲机与数字对讲机的选择(一) 模拟对讲机模拟对讲机是采用模拟通信技术设
13、计的模拟对讲机(也称为传统对讲机),它是将储存的信号调制到对讲机传输频率上。1、发射部分锁相环和压控振荡器(VCO)产生发射的射频载波信号,经过缓冲放大,激励放大、功放,产生额定的射频功率,经过天线低通滤波器,抑制谐波成分,然后通过天线发射出去。2、接收部分接收部分为二次变频超外差方式,从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大,在经过带通滤波器,进入一本振荡信号混频,将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振荡信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片,与第二本振荡信号再次混
14、频生成第二中频信号,第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后,被放大和鉴频,产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路,进入音 量控制电路和功率放大器放大,驱动扬声器,得到人们所需的信息。 信令处理人的话音通过麦克风转换成音频的电信号,音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。 CPU 产生 CTCSS/DTCSS 信号经过放大调整,进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的低频信号,一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形,进入 CPU,与预设值进行比较,将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预设的值相同,则打开扬声器,若不同,则
15、关闭扬声器。3、电源控制四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机5CPU 控制在不同状态时,送出不同的电源。 接收电源:正常处于间歇工作方式,以保证省电。 发射电源:发射时才有电。 CPU 电源:稳定的电源。(二) 数字对讲机数字对讲机是采用数字技术进行设计的数字对讲机。数字对讲机则是将语音信号数字化,要以数字编码形式传播,也就是说,对讲机传输频率上的全部调制均为数字。2、在数字对讲机中,模拟语音信号首先经过 A/D 变换和语音编码变换成数字信号。由于数字对讲机的带宽比较窄,一般为 12.5kHz 或者 6.25kHz,(模拟的为 12.5kHz 或者 25kHz)因此数字对讲机中的语音编
16、码一般采用参量编码方法,即不是把语音信号的波形进行编码,而是提取产生语音信号的特征参数并对特征参数进行编码传输,传输速率一般在 1.24.8kb/s,可以满足数字对讲机的带宽要求。1、 信道编译码的主要目的是提高数字传输系统的可靠性,通过在语音编码输出的序列中按某种规则加入一些多余码元作为差错控制用的监督码,接收端可以根据这种规则可以发现错误或自动纠正错误来实现。(三)对讲机的区别模拟对讲机一般采用倒频率等方法进行信息加密,加密简单、易于破解。数字对讲机则采用数字加密的方式对用户的信息进行保护,在一些特殊行业如民航、铁路等对信息安全要求比较高的行业,更具有竞争性。加密的方法很多,如可以把数字信
17、号和一个周期很长的 m 序列进行模 2 加,完成加密,接收端用同样的 m序列和接收到的加密信号再一次进行模 2 加,即完成了解密。与模拟对讲机相比,数字对讲机具有抗干扰能力强、通话质量好、频率利用率高、保密性能好、支持数据业务、便于进行无差错中继、便于合用 1 套数字中继系统等特点,符合通信发展的规律,无疑数字对讲机是对讲机技术发展的方向,必然会逐步取代模拟对讲机。(四)对讲机设计的选择根据对难点及一系列外部因素的考虑,最终选择模拟对讲机作为这次毕业设计最终选择。四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机62.1.2 方案的比较(一)方案一51 单片机控制 RDA5820 制作的无线对讲机。
18、应用材料:万用板、89C52 单片机、LCD1206、RDA5820、小喇叭、拉杆天线、话筒、触动开关、自锁开关、LED、LM386、电阻(可调)、电容(可调)、三极管(9018、8050、8550、3355、2053)、耳机插孔等。RDA5820 是 FM 收发一体芯片,由芯片引出 IIC 总线作为控制端与 51 单片机相接,通过 IIC 写 RDA5820 寄存器来控制:FM 接收/发射切换、音量大小、重音提升、静音、软静噪、频点设定、发射功率调节、灵敏度调节等功能。利用 5 个按键对整个系统进行控制:上、下、左、右、发射键。FM 收音功能:RDA5820 可在 65-115Mhz 的频段
19、内进行立体声 FM 接收,通过 IIC 设置 40H 寄存器的即可定义当前工作模式为 FM 接收模式。选用常用频段 87-108Mhz 并打开重音提升进行测试。利用 5 个独立按键进行频率和音量的控制,并将频率、音量、信号强度、是否立体声等信息通过 IIC 读取显示在 LCD1602 屏上,(邯郸地区 中国之声 88.7Mhz)由于 RDA5820 可以直接驱动耳机,接上 50cm 的拉杆天线,接上耳机就可以享受立体声广播了。FM 发射功能:同样,RDA5820 也可在 65-115Mhz 进行立体声发射,设置 40H 寄存器,即可定义当前工作模式为 FM 发射模式。通过 5 个按键进行频率、
20、发射功率的控制,并将频率、发射功率等信息显示在 LCD 屏上。 对讲机功能:将上述两种功能结合在一起就能实现对讲机功能,采用 130-135MHz 作为对讲频段,进入对讲机模式模块自动切换到静音状态,通过读取 0BH 寄存器来判断是否去噪,当模块接收到发射信号时 0BH 寄存器 FM_TRUE8=1(有台),此时关掉音量进入接收状态,否则继续静音。当按键 5 按下时,模块切换到 FM 发射模式,并可通过上下按键调整功率大小。在天线端接上功放,就可以做成数字对讲机。(二)方案二基于 STM32F103RBT6 单片机和 RDA1846S 对讲机 RF 射频芯片制作的对讲机。应用材料:PCB 板、
21、STM32F103RBT6 单片机、LCD1206、RDA1846S、小喇叭、拉杆四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机7天线、话筒、天线开关、自锁开关、LED、LM386、贴片电阻、贴片电容、RF5110G、耳机插孔等。RDA1846S 不需要再设置频段,RDA1846S 会根据设置的频点自动选择工作频段。一种基于 RDA1846S 为射频电路的对讲机,包括相连的 MCU 控制模块和基带处理器,所述 MCU 控制模块还分别与射频芯片及本振芯片相连;所述射频芯片经两个功放器后与转换模块相连,所述基带处理器是通过压控振荡器分别均与射频芯片、本振芯片相连,所述转换模块还通过带通滤波器和天线相
22、连,所述基带处理器依次相连有转换模块、带通滤波器、第一放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器及鉴频器;所述射频芯片和本振芯片均采用 RDA1846S 芯片。可以实现 FM收音、FM 接收、对讲功能,原理和方案 1 基本相同。(三) 方案的最终确定最终确定采用方案二作为这次设计的主要方案。RDA5820 芯片工作的频率范围是 65-115MHZ,与收音机的频率范围重复,而 RDA1846S 芯片频率范围是 400MHZ 以上,还会根据设置的频点自动选择工作频段,不会产生频段干扰。2.2 方案的设计与论证2.2.1 方案整体流程图(一) 设计的硬件流程框图如图 1。图 1 硬件流程框图四川工程职业
23、技术学院毕业设计论文 无线对讲机8(二)设计的软件流程框图如图 2:图 2 软件流程框图2.2.2 设计方案的论证(一)本次设计是基于 STM32F103R6T6 单片机和 RDA1846S 对讲机 RF 射频芯片制作的对讲机。以单片机为核心,控制液晶、RDA1846S 等器件工作。RDA1846S语音芯片集成度高、功能强大、频率范围是 400MHZ 以上,还会根据设置的频点自动选择工作频段,不会产生频段干扰。根据方案比较的结果,方案理论上是可以实现的。第 3 章 硬件电路的设计3.1 电源的设计3.1.1 方案的比较本次设计电源部分所需的电压为 3.3V。分别需要供给四川工程职业技术学院毕业
24、设计论文 无线对讲机9RDA1846S、STM32F103R6T6、RF5110G。(一)方案一基于 AMS1117-3.3 三端可调或固定电压 3.3V 输出电流为 1A 的电源。电路图如图 3:GND1 OUT2I3 4U2AMS17-3.GNDGND GND3.V10uFC12P6ower_in R11K D1LE010uFC2VCI/O11TAP12I/O13I/O24TAP25I/O26KBUTON 12P1电 源 3.VGND12P5电 源 2 VCGND图 3 电源电路图绝对最大额定值:工作结温范围:-40125C。输入电压:15V。焊接温度(25 秒):265C存储温度:- 6
25、5150C。电气特性如下:输出电压:3.2673.333V(0= IOUT=1A , 4.75V=VIN=12V)线路调整(最大):10mV(4.75V=VIN=12V)负载调节(最大):15mV(VIN=5V,0= IOUT=1A)电压差(最大):1.3V 电流限制:9001500mA 静态电流(最大):10mA 纹波抑制(最小):60dBC1、C2 是对电源进行滤波,D1 为电源指示灯。(二)方案二采用 M5237L 外接晶体管构成的输出 1A/3.3V 的稳压电源电路。电路图如图4:四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机10图 4 M5237L 外接电路图M52361L/M5237
26、L 是日本三菱公司生产的输出电压可变型稳压器驱动模块,通过与外接 PNP 型三级管的结合,可以构成输入输出压差小的三端稳压电路,其输出电压可通过外接电阻在 1.5V36V 之间任意调节,输出电流可通过选择不同的外接三极管来实现。采用 M5237L 外接晶体管 VT1 构成的输出 1A/3.3V 的稳压电源电路。(三)方案三基于 LDO 低压差线性电源芯片制作的电源。其具有使用简单,但效率偏低。1、 MIC39101-3.3V 典型电路设计如图 5。图 5MIC39101-3.3V 典型电路图电容选取如表 1:表 1 电容选取表电容类型 容值/耐压 等效串联电阻 型号C1 瓷片电容 10uf 1
27、0v 10m GRM21BR61A106KE19LC2 钽电容 47uf 16v 800m TAJD476K016RNJ此电路输入电压为 5v,输出电压为 3v,最大允许输出电流为 200mA。2、 MIC37302-WU 典型电路设计如图 6。四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机11图 6MIC37302 典型电路图电容的选取如表 2:表 2 电容选取表电容类型 容值/耐压 等效串联电阻 型号C1 瓷片电容 10uf 10v 10m GRM21BR61A106KE19LC2 钽电容 47uf 10v 3m GRM31CR61A476ME15#此电路输入电压为 5v,输出电压为 3v,
28、电阻的选择为 R1=16.9k、R2=10k,最大允许输出电流为 300mA。3、TPS73033 典型电路设计如图 7。图 7 TPS3033 典型电路图电容的选择如表 3。表 3 电容选取表电容类型 容值/耐压 等效串联电阻 型号C1 瓷片电容 10uf 10v 10m GRM21BR61A106KE19LC2 瓷片电容 10uf 10v 10m GRM21BR61A106KE19LC3 瓷片电容 10uf 10v 2 GRM033R61E103KA12D四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机12此电路输入电压为 5v,输出电压为 3v,最大允许输出电流为 90mA。3.1.2 电源
29、方案的选择经过比较之后,我们最后决定选择方案 1 作为本次电源设计的最终方案,输出电压比较稳定,而且从价格和电路设计多方面考虑,方案一比较适合。3.2 单片机部分电路的设计3.2.1 单片机的介绍(一)选用的单片机型号为 STM32F103RBT6,其基本信息如下,其引脚图如图8:图 8 STM32F103RBT6 引脚图核心处理器:ARMCortex-M3。核心尺寸:32-位。速度:72MHz。 连接性:CAN,I2C,IrDA,LIN,SPI,UART/USART,USB。外设:DMA,电机控制 PWM,PDR,POR,PVD,PWM,温度传感器,WDT I/O 数:51。程序存储容量:1
30、28KB(128Kx8)。程序存储器类型:闪存。 RAM 容量:20Kx8 。电压-电源(Vcc/Vdd):2V3.6V。数据转换器:A/D16x12b。振荡器类型:内部。工作温度:-40C85C。封装:64-LQFP。(二) 设计所用的单片机功能介绍。STM32F 系列属于中等容量增强型,32 位基于 ARM 核心的带 64 或者 128K 字节闪存的微控制器。 USB,CAN,7 个定时器,2 个 ADC,9 个通信接口。四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机131、内核a) ARM 32 位的 Cortex -M3 CPU。b) 72MHZ 工作频率,在存储器的 0 的等待周期访问
31、时可达1.25DMisp、MHZ(DhrystONe2.1)。c) 单周期乘法和硬件除法。2、存储器a) 从 32K 到 512K 字节的闪存程序存储器(STM32F103XXXX 中的第二个 X 表示FLASH 容量,其中,“6”=32K,“8”=64K,B=128K,C=256K,D=384K,E=512K)。b) 高达 20K 字节的 SRAM。3、电源管理。a) 2.0-3.6V 供电和 I/O 引脚。b) 上电/断电复位(POR/PDR)、可编程电压监测器(PVD)。c) 4-16MHZ 晶振振荡器。d) 内嵌入经出厂调教的 8MHZ 的 RC 振荡器.e) 内嵌入带校准的 40KM
32、Z 的 RC 振荡器。f) 产生 CPU 时钟的 PLL。g) 带校准的 32KMZ 的 RC 振荡器。4、多达 9 个通信接口a) 多达 2 个 I2C 接口(支持 SM Bus/PM Bus)。b) 多达 3 个 USART 接口(支持 ISO7816 接口,LIN,IrDA 接口和调制解调控制)。c) 多达 2 个 SPI 接口(18M 位/秒)。d) CAN 接口(2.0B 主动)。e) USB 2.0 全速接口。5、多达 7 个定时器。3 个 16 位定时器,每个定时器有多达 4 个用于输入捕获/输出比较/PWM 或脉冲计数的通道和增量编码器输入。1 个 16 位带死区控制和紧急刹车
33、,用于电机控制的 PWM 高级控制定时器。2 个看门狗定时器(独立的和窗口型的)。系统时间定时器:24 位自减型计数器。四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机143.2.2 单片机最小系统电路设计(一)单片机系统电路的设计如图 9:图 9 单片机最小系统图按键 K3 和电容 C5 构成单片机的复位电路,五脚和六脚的外围电路构成 8MHZ的振荡电路,三脚和四脚的外围电路构成了 32.768KHZ 的振荡电路。3.3 单片机外围电路的设计3.3.1 显示电路的设计(一)LCD1602 介绍1602 液晶也叫 1602 字符型液晶,它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若
34、干个 5X7 或者 5X11 等点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的间隔,每行之间也有间隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它不能很好地显示图形(用自定义CGRAM,显示效果也不好)。1602LCD 是指显示的内容为 16X2,即可以显示两行,每行 16 个字符液晶模块(显示字符和数字)。市面上字符液晶大多数是基于 HD44780 液晶芯片的,控制原理是完全相同的因此基于 HD44780 写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机15晶。(三)LCD1602 引脚图如图 10,引脚介绍如下。图
35、10 LCD 引脚图第 1 脚:GND 为电源地第 2 脚:VCC 接 5V 电源正极第 3 脚:V0 为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高(对比度过高时会 产生“鬼影”,使用时可以通过一个 10K 的电位器调整对比度)。第 4 脚:RS 为寄存器选择,高电平 1 时选择数据寄存器、低电平 0 时选择指令寄存器。第 5 脚:RW 为读写信号线,高电平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操作。第 6 脚:E(或 EN)端为使能(enable)端,高电平(1)时读取信息,负跳变时执行指令。第 714 脚:D0D7 为 8 位双向数据端。第 1516 脚:空脚或背
36、灯电源。15 脚背光正极,16 脚背光负极。(三)LCD1602 特性a) 3.3V 或 5V 工作电压,对比度可调。b) 内含复位电路。c) 提供各种控制命令,如:清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。d) 有 80 字节显示数据存储器 DDRAM。e) 内建有 192 个 5X7 点阵的字型的字符发生器 CGROM。f) 8 个可由用户自定义的 5X7 的字符发生器 CGRAM。g) 微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧,常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机16h) 关于 E=H 脉冲开始时初始化 E 为 0,然后置 E 为 1。(四)
37、LCD1602 电路图设计如图 11:VS1C2VE3RS4R/W5EN6DB07B18DB29B310DB41B512DB613B714BL_A15BL_K16LCD1 LCD1602GNDGNDVCGND 3KR2 VCPA6P5PA4P3PA2P1PA0ENRSR/W P7图 11 LCD 电路图3.3.2 射频电路的设计(一)RDA1846S 硬件说明RDA1846S 和 RDA1846 管脚完全兼容。 RDA1846S 外围硬件电路和 RDA1846 一致。如灵敏度达到指标要求,不建议接收通路外部加 LNA 电路。 RDA1846S 修改了 VOX 电路,芯片外部不需要外部 VOX检
38、测电路即可实现 VOX 功能。(二)指示说明RDA1846S 的射频指标基本和 RDA1846 一致。只是 12.5kHz 的接收灵敏度比RDA1846 差 1dBm。 RDA1846S 的 12.5kHz 模式的音频失真指标比 RDA1846 差一些,只有 2.12.5%。 RDA1846S 提升了音频响应性能,响应数据如表:表 4 RDA1846S 响应数据表Voice FREQRX【12.5kHz】RX【25.0kHz】TX【12.5kHz】TX【25.0kHz】0.3KHZ 6.52DB 6.35DB -9.6DB -9.6DB0.5KHZ 5.52DB 5.4DB -5.5DB -5
39、.5DB1.0KHZ 0DB 0DB 0DB 0DB2.0KHZ -6.5DB -6.1DB 6DB 6DB3.0KHZ -11.44DB -10.7DB 8.7DB 8.7DB(三)功能说明四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机17RDA1846S 通过提升 SQ 的算法改善了 RDA1846S 抗干扰能力,SQ 算法和调试方法参考RDA1846S SQ 功能说明.doc文档。 RDA1846S 新增发射和接收 50Hz /55Hz 尾音消除功能。 RDA1846S 改善了由于信号强度剧烈变化导致接收端 AGC 切换带来的噪声。 RDA1846S 修改了 VOX 电路,可以实现 RX
40、状态和关闭接收/发射状态 VOX 检测功能。(四)基本特性1.全集成 CMOS 射频前端。 2.高线性度低噪放大和混频器。3.低中频接收通路。 4.自动 DC offset 校准电路。5.高性能模拟/数字转换器和数字/模拟转换器。6.全集成接收滤波器。7.基于数字信号处理技术的调频解调技术。 8. 数字 AGC。9.直接频率综合的发射通路。 10.直接频率综合的调频方式。11.基于数字信号处理技术的发射滤波器。 12.发射调频增益数字可调。13.数字语音激活发射控制 14.高性能小数 PLL 频率综合器。15.全集成片内 RF VCO。 16.全集成片内环路滤波器。17.低相位噪声。 18.极
41、快的锁相时间。19.高频率分辨率,任意频点可调。 20.内建的晶体频率误差校准电路。21.超低功耗睡眠模式。 22.三线串行数字接口控制。23.小尺寸封装 66mm QFN 。 24. 2.7V3.3V 电源范围。(五)其他方面在功耗方面,RDA1846S 工作在超低功耗睡眠模式下的功耗不到 10A,远低于同类产品的表现。在灵敏度方面,无需外接 LNA,即可达到专业对讲机水平:在对方 0.5W 发射功率的情况下,在市区接受距离可达 1.5 公里。在抗干扰方面,由于采用基于 DSP 的调制解调技术架构,以及后端处理时采用的高精度、高信噪比的数字滤波器,可以准确地滤除带外杂散信号,抗干扰能力更强。
42、此外,RDA1846S 电源供电范围广,支持 2.75.5V,客户可以根据自己需要进行调节,大大增加了设计的灵活性。(六)硬件电路图如图 12:四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机18图 12 RDA1846S 电路图SCLK 和 SDIO 两个引脚为 I2C 程序写入引脚,所以需要外接 10K 的上拉电阻。声音信号通过 11 脚送入,通过 9 脚输出,输出型号结果 LM3861 放大输出。3.3.3 射频放大电路的设计(一)RF5110G 芯片介绍RF5110G 是大功率、高效率功率放大器模块。在高性能 GSM、ORGPRS 中应用。其装置是采用 GaAs HBT 工艺先进,已经被作
43、为的最终射频放大器在 GSM 手持数字设备和其他设计使用应用在频率为 800MHZ 到 950MHZ 之间。器件功率控制提供了超过 70DB 的控制范围的模拟输入电压,提供待机运行一个逻辑“低”电压。其装置是独立的 50 输入和输出可以很容易匹配来获得最佳效率。 (三) RF5110G 特征a) 单向 2.7v 到 4.8v 的供应电压。b) + 36dbm 输出功率,输出电压在 3.5v。c) 32db 增益与模拟增益控制。d) 57%效率,800mhz 到 950mhz 的操作频率。四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机19e) 支持 GSM 和 E-GSM。(四) RF5110G
44、最大额定值。表格 5 RF5110G 最大额定值表名称 取值 单位供电电压 -0.5 到 6.0 Vdc功率控制电压(vapc1,2) -0.5 到 3.0 V直流供应电流 2400 MA射频功率输入 13 DBM工作周期内最大功率 50 %输出负载电压驻波比 10:1操作典型温度 -40 到 85 存储温度 -55 到 150 (五) RF5110G 引脚图如图 13,引脚介绍如表 6。图 13 RF5110G 引脚图表 6 RF5110G 引脚介绍表引脚 功能 介绍1 脚 VCC1 为前置放大器阶段和中间匹配功率供电。需要为适当调谐的级间匹配分流电感。2 脚 GND1 前置放大器表面连接。
45、减少任何互感。3 脚 RFIN 射频输入。输入 50,实际阻抗取决于级间匹配网络连接到引脚 1。 4 脚 GND2 减少小信号增益和噪声功率。最小化互感。5 脚 VCC2 对于前阶段和中间匹配功率供电。需要适当调谐和中间匹配加以电感分流。6 脚 VCC2 和 5 脚一样7 脚 NC 不接8 脚 2F0 二次谐波输出的连接。引脚内部连接到射频输出引脚。调谐到二次谐波四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机20频率所在的阶段,增加效率和减少输出杂波。9 脚 RF OUT 射频输出功率和供给的输出阶段。偏置电压为最后阶段的带宽由输出引脚提供。外部匹配网络是要求提供最佳负载阻抗。10 脚 RF O
46、UT 和 9 脚一样。11 脚 RF OUT 和 9 脚一样。12 脚 RF OUT 和 9 脚一样。13 脚 NC 不接。14 脚 VCC 偏置电路的功率供电 15 脚 APC2 输出功率级控制。和 16 脚相同。16 脚 APC1 前置阶段和前置放大器功率控制。当引脚为低,所有电路关闭。 “低”是 0.5v。分流旁路电容是必需的。在此引脚是功率控制。围变化控制从1.0v10dbm 到 2.6v、+ 35dbm 射频输出功率。当 vapc1 = 2.6V 的,引脚最大电流是 5ma;当 vapC = 0v,电流为 0ma。Pkg BaseGND 输出对地连接。(六) RF5110G 内部示意
47、图如图 14:图 14 RF5110G 内部示意图(七)RF5110G 在 450MHZ 范围内应用示意图如图 15:四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机21图 15 RF5110G 在 450MHZ 电路图(八)射频放大电路图如图 16:J31GND2J23V14J5V261AS179-2RXONTXONC2810nFC4810nfC3910nfC4110nfE1ANTAC4210nfRFINVC11GND2RF I324VC56N72F08RF OUT910 T2NC13V4AP25C16GND7U5RF510L410nH L539nH 10mAC4530pFC41nFC4310n
48、F C506pFC581pFC571nFC5610nFC404.7pF3.V1.6nHL10L910C53.uFC323.uFC61nFC354.7pFC3410nfC310nf 3.VGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGNDGND GNDRFOUT PABISGNDR2710C541pF C5318pF C5156pFL63.9nHC5218pFL13.9nHC2918pF C3018pFGNDL23.9nH L3.9nHC2718pFC4718pFL83.9nHL73.9nH3.V图 16 射频放大电路图经过 RF5110G 放大的音频信号通过天线开关 AS179-92,再经过天线发射出去;相同的,信号被天线接收过来,通过天线开关 AS179