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1、精选优质文档-倾情为你奉上兰州理工大学本科毕业设计（2011届）题 目基于单片机的无线语音对讲系统设计学 院电信学院专 业电子信息科学与技术班 级电子二班学 号学生姓名指导教师缑新科完成日期诚 信 承 诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文基于CC2500的语音对讲系统设计均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。 承诺人（签名）： 年 月 日专心-专注-专业摘 要 本毕业设计主要设计自主研发的基于CC2500的语音对讲系统，实现短距离的语音对讲。在现代通信中，对讲机是一种近距离的、简单的无线传输通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持
2、，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们欢迎。目前，它广泛应用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。考虑到研究的针对性，基于CC2500的无线对讲系统的原理是通过STC89C52单片机控制，读取存于FLASH里的PCM编码信号，进行处理后通过CC2500模块发送，接收机通过CC2500模块接收到信号后通过STC89C52模拟PWM波输出。其音频放大电路是通过LM358跟4871放大送到3欧喇叭。本文将具体介绍对讲系统的硬件设计及软件编程设计过程。关键词：CC2500模块；单片机；语音对讲ABSTRACT The graduation design, the main design
3、 based on the independent research and development CC2500 speech talkback system, realize short speech the intercom.In the modern communication, intercom is a close, simple wireless transmission communication tools, because it does not require station and ground switch station, can effectively suppo
4、rt the mobile communications,so it Welcome by people.At present, it is widely used in production, security, field engineering and other areas of small range of mobile communication engineering. Considering the pertinence, based on research CC2500 wireless talkback system principle is through STC89C5
5、2 MCU control, read stored in FLASH pulse code modulation (PCM).the signal processing CC2500 module after sending by CC2500 module,receiver received by STC89C52 simulation PWM signal after through wavelet output.The audio amplification circuit is amplified by LM358 and 4871 to 3 speakers.Key words：C
6、C2500 module；MCU；Voice Intercom目 录1 引言专业对讲机通信作为专网移动通信的重要组成部分，其不受网络限制，在网络未覆盖到的地方，可以让使用者轻松沟通，简单灵活的组网方式，更少的投入、更优的性价比在许多特殊的行业与应用领域发挥着其它通信系统无法替代的作用。传统的模拟对讲机设备在追求生产效率以及经济效益的今天，对讲机提供一对一，一对多的通话方式，一按就说，操作简单，令沟通更自由，尤其是紧急调度和集体协作工作的情况下，如在公共安全、应急调度、物资流通、货运、交通、建筑施工、物业管理、餐饮服务等各个领域都扮演着重要的角色。但是传统的模拟对讲机设备频谱利用率低，易受干扰，
7、保密性差，业务单一等一些不可避免的缺陷已经逐渐地体现出来。因此，推动传统的模拟通信设备向数字化发展将是解决这些缺陷的非常有效的办法。目前，对讲机的数字化已受到全球高度重视。数字对讲机设备的技术研究和标准化工作在欧美等发达国家已开始推进。最近几年随着我国国民经济的快速发展，政府部门、警察、公共安全、公用设施、医疗、消防及一些特殊部门等对专网移动通信有了新的要求，促使我国许多企业投入大量人力物力研发自己的移动通信标准。这其中最具代表性的就是华为的GT800系统和中兴的GoTa系统，不过十分遗憾的是这两个系统并未在国内得到很好的推广。与之形成鲜明对比的是国外的TETRA、iDEN系统却在国内得到了广
8、泛的应用。另外国家虽然早在1995年就发布了无中心多信道选址移动通信系统的国家标准，却并没又得到很好的发展。我国信息产业部无线电管理局在2007年9月13同发布了数字对讲机系统设备无线射频技术指标要求(试行)和2009年12月12日发布的150MHz、400MHz频段数字对讲机设备无线技术指标的通知，为我国数字对讲机的发展提供了频率保证和射频技术基本指标要求，也使得国内通信制造商的研发有章可循，从而促进了国内数字对讲机设备的研发。随着科技的发展人们对对讲机不断的提高要求，本文所研究的通过CC2500模块构建语音对讲系统低功耗低成本有一定的实际意义。2 概述2.1无线对讲系统概况 公众无线移动通
9、信和专网移动无线通信同属于移动通信的范畴，是移动通信的两大应用领域。公众移动通信发展迅速，已进入市场炒得火热的3G，其特点是横向、跨行业、面向全社会。专网移动通信则以某些特定领域的应用或垂直的行业应用为主，其所具有的强大的调度指挥功能、灵活多变的组网功能、独有的用户优先级、一键呼叫业务、高保密性、高可靠性、为各行业量身定做的行业应用功能、以及只需一次投入不用定期交纳服务费等都是公众移动通信系统所无法替代的。专网无线通信系统主要包括三大类系统：集群通信系统、无中心通信系统和对讲机。通过下面的介绍我们会发现对无线对讲系统的研究和发展是有一定的现实意义的。2.1.1集群移动通信系统集群移动通信系统又
10、叫专用业务调度系统，是专用无线电调度系统的一种高级发展阶段。目前，集群移动通信基本已经从模拟时过度到了数字时代。可以说是专网移动通信三大系统中最早实现数字化的系统。数字集群通信系统相对于模拟集群通信系统，主要有高频谱利用率、高保密性、更好的话音质量、支持多种业务、网络管理和控制更加有效和灵活等特点。我国数字集群移动通信系统体制包括来自国外的TETRA、iDEN系统及国内的GoTa、GT800系统，由于TETRA系统的开放性较好，技术也较为成熟，参与厂商也比较多，所以在国内发展较好，而其它3种系统并未得到较好的应用。集群系统虽然功能强大，但总的来说建网费用还是较高，这也是对讲机和无中心移动通信系
11、统得以发展的原因之一。2.1.2对讲机 专业对讲机通信作为专网移动通信的重要组成部分，以其更简单灵活的组网方式、更少的投入、更优的性价比在许多特殊的行业与应用领域发挥着其它通信系统无法替代的作用。传统的模拟对讲机设备在追求生产效率以及经济效益的今天，在公共安全、应急调度、物资流通、货运、交通、建筑施工、物业管理、餐饮服务等各个领域都扮演着重要的角色。但是传统的模拟对讲机设备频谱利用率低，易受干扰，保密性差，业务单一等一些不可避免的缺陷已经逐渐地体现出来。因此，推动传统的模拟通信设备向数字化发展将是解决这些缺陷的非常有效的办法。目前，对讲机的数字化已受到全球高度重视。数字对讲机设备的技术研究和标
12、准化工作在欧美等发达国家已开始推进。我国信息产业部无线电管理局在2007年9月13同发布了数字对讲机系统设备无线射频技术指标要求(试行)和2009年12月12日发布的150MHz、400MHz频段数字对讲机设备无线技术指标的通知，为我国数字对讲机的发展提供了频率保证和射频技术基本指标要求，也使得国内通信制造商的研发有章可循，从而促进了国内数字对讲机设备的研发。2.1.3无中心移动通信系统 无中心移动通信系统是指没有作转发用基站的移动通信系统，900MHz无中心选址系统在我国经历了10多年的使用，于1995年发布了两个国家标准：无中心多信道选址移动通信系统体制和无中心多信道移动通信设备总规范。无
13、中心移动通信系统有其自身的优点，比如费用低廉，多信道公用，无需申请指配频点等。目前，无中心移动通信系统和对讲机一样是只能进行通话的模拟系统，也正在经历模拟转数字的过程，就目前而言，国内还没有成熟的数字无中心通信系统投入市场。中国是移动通信最大的市场，这是由我国是世界第一人口大国和我国经济的迅速发展决定的。但是相对于发展同趋成熟的公网移动通信，专网移动通信可以说是刚刚起步。由上面的介绍我们可以看出，专网移动通信的三大类系统在我国的发展都不是很理想。可是随着我国经济的发展，公共安全对专网移动通信的需求却日渐增长。近些年南方雪灾、汶川地震、玉树地震的发生让我们深刻体会到了对讲机在应对突发事件的巨大作
14、用。可以预见，在我国经济迅猛发展的今天，数字对讲机必将在囤计民生和公共安全领域发挥越来越重要的作用，有着巨大的发展前景。现在中国的专网移动通信正在经历模转数的过程，对讲机、无中心系统的数字化是移动通信领域罩最后一块由模拟转数字的市场。新型的专网数字移动通信系统也随着对讲机的数字化应运而生，未来将成为专网系统的主力军。为避免再出现公网数字化和集群数字化过程中核心技术受制于国外的情形，迫切需要我国的研发人员能真正掌握该领域的核心技术，所以对数字对讲机的研究意义重大。 2.2射频芯片CC2500简介 射频模块采用Chipcon公司生产的CC2500芯片，它是一款超低功耗、低成本的无线收发模块，其载频
15、范围在2。400GHz2。483GHz的ISM频段由一个完全集成的频率调制器一个解调器的接收器一个功率放大器一个晶体振荡器和一个调节其组成。工作特点是自动产生前导码和CRC可以很容易通过SPI接口进行编程配置，电流消耗低。空闲信道评估CCA（Clear Channel Assessment）功能是指当CC2500处于RX状态时，可以检测自身所处信道的电磁场的强弱以判断该信道是否空闲。本设计中利用该功能来避免多个标签同时响应阅读器查询时发生的碰撞。当一个标签收到阅读器的查询时，让它先进行CCA检测，若检测到该信道忙，表明已经有其他标签响应了，自身不再响应，等待下一次查询命令到来，否则正常响应。 图 2-1 CC2500简化框图 CC2500简化框图如图2-1所示，RF收发器集成了一个数据传输率可达500kbps 的高度可配置的调制解调器。通过开启集成在调制解调器上的前向误差校正选项，能使性能得到提升。 CC2500 为数据包处理、数据缓冲、突发
