调频发射机设计报告.docx
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调频发射机设计报告
调频发射机设计报告
设计报告
院别：
物理学院
专业：
电子信息工程
设计题目：
调频发射机设计
指导教师：
刘芳
组员：
刘明新、王乐、叶少剑、刘保良
摘要
调频发射机作为一种简单的通信工具，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，因此深受人们的欢迎。
目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。
本次设计的调频发射机是将单片机ATmega16和调频发射机相结合，用单片机PB0,PB1,PB2作为与BH1415F的通讯端口，通过改变PB0,PB1,PB2传送的高低电平从而改变BH1415F发射频率。
同时又用单片机去控制四个数码管动态的去显示调频发射机所发送频率。
调频发射机主要是采用了一片BH1415F的芯片。
BH1415F具有提高信噪比（S/N）的预加重电路、防止信号过调的限幅电路、控制输入信号频率的低通滤波电路（LPF）、产生立体声复合信号的立体声调制电路、调频发射的锁相环电路（PLL）组成。
关键词:
单片机，数字化控制，BH1415F，调频发射
ABSTRACT
FMTransmitterasasimplecommunicationtool,becauseitdoesnotneedtransitandgroundstationstosupporttheswitchtomobilecommunicationscanbeeffective,itwaswelcomedbythepeople.Itiswidelyusedincurrentproduction,security,fieldengineeringandotherfieldsofsmall-scalemobilecommunicationprojects.
TheFMtransmitterisdesignedATmega16microcontrollerandFMtransmittercombinedwithMCUPB0,PB1,PB2andBH1415Fascommunicationports,bychangingthePB0,PB1,PB2high-lowtransferthuschangingthetransmittingfrequencyBH1415F.AtthesametimewiththemicrocontrollertocontrolthedynamicsofthefourdigitalFMtransmittertodisplaythetransmitfrequency.FMtransmittersaremainlyusedaBH1415Fchips.BH141Fwithimprovedsignaltonoiseratio（S/N）ofpre-emphasiscircuittopreventclippingthesignalovershootcircuit,thecontrolinputsignalfrequencylow-passfiltercircuit（LPF）,generatingstereocompositestereosignalmodulationcircuit,FMlaunchphase-lockedloopcircuit（PLL）components.
Keywords：
Singlechip,Digitalcontrol,BH1417F,FMtransmitter
一．方案比较、设计与论证
方案一：
通过音频信号改变载波的幅值实现载波调幅发射，调幅发射机实现调制简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射，但是调幅发射机，的信号容易失真且发射距离不远。
方案二：
通过音频信号改变载波的频率已实现调频发射，调频发射机发射的频率带宽较宽，但其在高频段因而所占的相对频带较调
管9018进行第一级放大，为得到较高的射频信号纯净度和高的放大倍数，所以该级放大采用甲类谐振放大器，谐振频率由L2和C23决定。
BH1415内部结构图
1左声道信号输入端；22右声道信号输入端；2、21加重时间调整端；3、20低通滤波器调整端；4滤波器端；5复合信号输出端；6地；7锁相环输出端；8电源正极；9高频振荡器输入端；10高频地；11高频信号输出；12锁相环电源正极；13、14；晶体振荡器输入端；15传送使能CE；16传送时钟CK；17传送内容DA；18音频静音MUTE；19导频信号调整端。
4.元器件选择计算:
（1）基本原理：
LC正弦波振荡器的振荡频率一般由振荡器中的LC谐振回路（选频电路）的谐振频率决定，如LC谐振回路如图，D为变容二极管BB910
D的结电容
<∴
变容二极管的三个主要参数
①电容变化指数n。
其定义为:
，它是
曲线的斜率。
此外，也常用最大容量与最小容量的比值K表示电容变化率，即:
或
②品质因数Q。
变容二极管的品质因数Q为:
式中
为角频率，
和
分别为结电容和半导体材料的电阻，它们都和偏置电压有关。
③反向击穿电压。
变容二极管在反向电压作用下通过一定电流（如
或
）时的电压，叫反向击穿电压。
（2）功率关系：
功率放大器的作用原理是利用输入到基极的信号来控制集电极的直流电源所供给的直流功率
，使之一部分转变为交流信号功率
输出去,一部分功率以热能的形式消耗在集电极上，成为集电极耗散功率
。
①根据能量守衡定理：
直流功率：
（4-1）
输出交流功率：
（4-2）
-----回路两端的基频电压
-----基频电流
----回路的负载阻抗。
②放大器的集电极效率
（4-3）
其中集电极电压利用系数：
（4-4）
波形系数：
（4-5）
为通角θ的函数；θ越小γ越大。
三．测试方法与仪器
1.所有器件焊接完毕之后，检查有无错焊，漏焊，虚焊等不良现象。
2.将靠近BHA1415的那个可调电感的铜螺柱稍微向下旋（大概一圈左右），另外一个可调电感（第二级9018的集电极的电感）需要将螺柱全部的旋出。
3.接上天线后再接电源，选电路板的唯一的一个可调电感，使发射距离最远，同时满足收音机的接收的音的清晰度是最理想的。
四．测试数据及测试结果分析
附：
设计程序
#include
#include//_nop_（）;延时函数调用
#defineLED_DATAP1//数码管段码输出
#defineLED_WEIP2//数码管位码输出
#defineucharunsignedchar
#defineuintunsignedint
unsignedchareeprom_read（unsignedintaddres）;
voideeprom_write（unsignedintaddress,unsignedcharwdata）;
voideeprom_eares（unsignedintaddres）;//扇区擦除。
sfrisp_data=0xe2;
sfrisp_addrh=0xe3;
sfrisp_addrl=0xe4;
sfrisp_cmd=0xe5;
sfrisp_trig=0xe6;
sfrisp_contr=0xe7;
sbitkey_fr_up=P2^0;//频率增加健
sbitkey_fr_down=P2^1;//频率递减健
sbitkey_LTS_KZ=P2^2;//立体声控制健
sbitLTS_LED=P3^3;//立体声显示
sbitCLK=P3^1;//时钟信号
sbitDI=P3^0;//数据信号
sbitCE=P3^3;//锁存信号
sbitdg=P1^7;//数码管小数点
uintf_data;//频率数值
ucharDataByte;//EP中读出的值暂时的存储区
bitmodo;//立体声数据寄存器
ucharkey_temp,EP;//键盘有健按下标志位
uinti;
ucharcodeDATA[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF};//数码管显示字0－9
ucharcodeWEI[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f};//数码管扫描控制
uchardatadisplay[]={0x00,0x00,0x00,0x00};//数码管显示数据缓冲区
/********************延时函数1*******************/
voidDelay1（void）
{
_nop_（）;
_nop_（）;
}
///***********************延时函数*****************///
{
for（;t>0;t--）;
}
///**************显示函数************///4位数码管动态扫描
voidxianshi（void）
{
uchark;
for（k=0;k<4;k++）//4位数码管显示
{
LED_DATA=DATA[display[k]];
LED_WEI=WEI[k];
if（k==2）{dg=0;}//显示小数点
delay（400）;
}
LED_DATA=0xff;//清除显示
}
//****************************开机等待函数****************
voidDENGDAI（void）
{
uchara,b,c;
for（a=9;a>0;a--）
{
for（b=0;b<4;b++）//4位数码管显示
{
LED_DATA=DATA[a];
LED_WEI=WEI[b];
for（c=0;c<150;c++）{delay（250）;}
}
}
}
///*************************显示数值处理函数***********
voidxianshi_turn（void）
{
uintfr;
display[0]=f_data/1000;
if（display[0]==0）{display[0]=10;}//求显示百位数
fr=f_data%1000;
display[1]=fr/100;//求显示十位数
fr=fr%100;
display[2]=fr/10;//求显示个位数
display[3]=fr%10;//求显示小数位
}
///*************写数据函数************///
//****将数据送入BH1415中*****//
voidsend_16data（uintData）
{
uchari;
CLK=0;
CE=0;
CE=1;
for（i=11;i>0;i--）
{
D
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