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1、数控校园调频发射机全国大学生电子设计竞赛设计报告数控校园调频发射机 (BH1415F数控锁相环全频段校园调频立体声发射机)2019年5月目录绪 论. .3摘要和关键词.3一、设计任务及要求.41.1设计任务.41.2设计要求.41.3系统应用扩展.5二、方案分析与论证.62.1单片机控制方案的选择.72.2调频调制发射方案的论证.92.3电源模块方案的选择.92.4天线的选择.92.5音频输入模块.9三、系统硬件设计与实现.93.1系统整体概述及功能框图.113.2系统各部分电路设计.113.2.1单片机概述及控制模块设计. 113.2.2调频调制发射和功率放大电路设计.123.2.3 电源模
2、块设计.173.2.4 天线模块设计.193.2.5 音频输入模块设计.20四、系统软件设计及编程.204.1系统主流程图.204.2子程序流程图.214.3输入信号调频调制发射流程图.22五、系统组装、调试与测试. .225.1调试所用的基本仪器清单. .225.2组装、调试. . .225.3数据分析及系统整体性能评估.23六、总结. .25七、感谢. . . . . .26八、参考文献. .26九、附录. . . . . .28绪论：数控校园调频发射机的用途很多，该系统广泛应用于工厂、学校、小区、村镇组建的无线调频广播电台、无线通讯工程、无线报警、监听、数据传输、车载DVD、车载DVB-
3、T、车载电视盒、车载液晶电视、车载广告机、车载GPS、车载数字电视、车载硬盘播放器、车载MP3、家用数字电视机顶盒、电话无线录音转发、专业远距离无线调频传声器、笔记本计算机等的无线音频适配器、调频广播发射器前级、FM发射机、通用型无线耳机、通用型无线音箱上、数码伴侣、音乐伴侣、小区无线广播上；也可以供学校语音教室、英语四六级考试或其它场合使用。如果你想播放磁带上的英语听力内容，那么只需用Line_in线加上音源:计算机耳机输出、话筒、收录机、VCD、MP3均可. 只要将音频信号输入通过一根带插头Line_in线连接到发射机的音频输入插孔即可。摘要：数控校园调频发射机是由STC89C51单片机控
4、制模块、BH1415F调频调制发射模块、驻极体麦克风音频输入模块、电源模块、一根馈线、一根专用发射天线组成。调频调制发射模块，通过馈线向空中发射调频电磁信号，供耳机、收音机等带有调频接收功能的设备接收。 关键词：STC89C51单片机、BH1415F、调频调制、驻极体麦克风、50欧姆发射天线、高频元器件、变容二极管、滤波磁环、PLL频率合成、信噪比输入阻抗、噪声、增益自动控制、失真度、频偏、信噪比、极化方式、预加重时间【Abstract】Digital Controlled Campus Radio FM Transmitter is composed of a STC89C51 MCU co
5、ntrol module, a BH1415F FM modulation transmit module, an electret microphone audio input module, a power module, a feeder, a special transmitting antenna. The FM modulation transmit module transmits FM electromagnetic signal into the air for the reception of headset, the radio receiver, which have
6、FM receiving functions.【Keyword】STC89C51 MCU,BH1415F,FM modulation,Electret microphone, 50-ohm transmit antenna,high-frequency components,varactor diodes,magnetic ring filter,PLL synthesizer,the input impedance to-noise ratio, noise, automatic gain,Distortion,frequency offset,signal to noise ratio,t
7、he polarization mode,time of pre-emphasis.一、设计任务及要求1.1设计任务1.1.1设计并制作一台BH1415F数控锁相环全频段校园调频立体声发射机(下文简称为，数控校园调频发射机)1.1.2单片机控制模块(程序代码的编写、调试、下载及运行)设计1.1.3调频调制发射模块(锁相环、立体声编码、调频发射、高频放大电路)设计1.1.4电源模块(7805稳压源及12V整流模块)设计1.1.5音频输入模块(驻极体麦克风和外接输入源)设计1.1.6天线模块(天线阻抗匹配)设计1.2设计要求 图1.1 系统总体框图1.2.1基本要求：1. 系统核心是一种无线音频传
8、输集成芯片，它可以将计算机声卡、游戏机、CD、DVD、MP3、调音台等立体声音频信号进行立体声调制发射传输；2. 配合普通的调频立体声接收机可实现无线调频立体声传送；3. 集成电路是由提高信噪比（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导频调制电路、调频发射的锁相环电路（PLL）组成；4. 选择优质电源，电流 2A 以上为佳，并处理好滤波。在电源输入端的滤波去耦电路中串接一个1H（或10-20H）电感，以优化电源质量；5. 音频模块远离内部电源，可通过金属壳屏蔽变相实现； 6. 在音频输入端，串接10-20H电感，以减少
9、干扰；7. 天线处加接50欧姆匹配电路；射频输出阻抗50，将发射板天线通过50欧电缆接至“RFOUT”位置，并且发射天线应至少远离发射机5 米以上；8本发射机电源使用DC12V3A，6.5mm电源输入插座；9通电后，进入正常工作状态，这时通过面板上的两个频率调整键来调整发射机的工作频率。10短按一下频率调整键，发射机将以0.1MHz的步进增加或降低工作频率。11长按频率调整键，发射机将快进入快速跳变状态，直至松开按键。 12外接麦克风通过标准3.5mm立体声插座接入或通过音频连线将音源输入标准3.5mm立体声插座。13发射板装入金属外壳内， 确保散热可靠。14通电后，锁相环电路开始工作，大约
10、1-5 秒，频率会锁死，此时可通过收音机接收。 15具有外接音源输入插座，频率输入指示。 16电源线：输入电压：220V50Hz1.2.2主要技术参数：1、发射频率：76Mhz-108Mhz (中心发射频率为100Mhz)，用户可在此范围内自行任意设定，无须任何调整；2、工作电压：DC 9V-15V，建议使用12V；3、工作电流：2.0A；4、发射功率：0.5W，100Mhz中心发射频率5Mhz内，使用12V电压可保证0.5W输出，超出中心发射频率范围外的发射功率会略有下降；5、预加重延时：50us；6、低通频率：15Khz;7、分离度：40dB；8、失真度：0.1%；9、调制度：15%；10
11、、输入电平：-13dBV；11、调制方式：调频（FM）12、最大频偏：土75KHz13、发射功率：0.5W（中心频率）14、输出阻抗：50欧15、频率步进：0.1MHz 表一、系统关键性能指标项目指标项目指标输入电压715V（12V）音频输入电压（建议值）1.0V消耗电流20mA左右频率输出范围87.7 MHz 107.9 MHz调频发射功率0.5W左右发射距离1km左右音频频率输入范围2015KHz工作温度-1550（据BH1415确定）1.3系统应用扩展：1、电源开关：用于开关机，开机时开关LED亮。2、射频指示：用来指示输出功率的大小。3、频偏指示（音量指示）：用来指示频率调制深度频偏，反映音量大小。4、线路音量控制扭：用来调节频偏大小，以实现音量的控制。5、话筒音量控制扭：用来调节讲话时的音量,当信号太小可以进行放大。6、0.5W调频发射器可与调频无线耳机配套使用7、在国外，这类集成电路多用于多媒体音频无线传输，低速的数模同步传输等；在国内，暂时还没有大量进行开发应用。8、本设计应用电路的发射范围可以达到方圆800米，如果再想加大其发射距离，可以在射频输出端再加一射频放大器，可以用分立元件，也可以直接选用MAXIM公司的RF功率放大电路MAX2
