《毕业设计论文数字调频发射与接收解调电路设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文数字调频发射与接收解调电路设计（44页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、台州学院毕业设计（论文） 本科毕业设计（论文） （ 2010 届 ）题 目 数字调频发射与接收解调电 路设计学 院 物理与电子工程学院专 业 电子信息工程班 级 06电子信息工程（2）班学 号 0605220202学生姓名 *指导教师 完成日期 2010年4月数字调频发射与接收解调电路设计 Design of Digital FM Transmitter and Receiver Demodulation Circuit 学生姓名：Student: Chen qiong指导教师：Adviser: Lecturer Zhu tao 台州学院物理与电子工程学院School of Physics &
2、 Electronic EngineeringTaizhou UniversityTaizhou, Zhejiang, China2010年4月April 2010 台州学院毕业设计（论文） 摘 要设计的硬件部分包括信号源发生电路、数字调频发射电路、高频信号接收处理电路、单片机测频解码电路、温度检测电路和数码显示电路。其中信号源产生稳定的频率信号，其输出的频率能根据数字信号做出调整并能在一定频带范围内合理分布，从而实现了数字调频的功能。调制信号的频带与发射电路的最佳工作频率范围吻合，进而实现了调制信号的功率放大与高效率发射。接收电路实现了高频信号的选频放大，信号送至单片机测频单元，进而实现数字
3、解码，该方法不仅简单易行，而且提高了数字通信的容错能力。设计的软件部分包括DS18B20的配置、温度数据提取与转换、DDS配置与数字信号调制、信号频率测算与解码和显示控制。设计运用分立元件和可靠的单元电路结合控制程序实现了短距离环境温度的测量与显示功能，并可运用于类似的无线数据传输的场合。关键词DS18B20；单片机；无线发射；接收解调 AbstractThe hardware part consists of signal source circuit, the digital FM transmitter, high-frequency signal reception processin
4、g circuit, microcontroller decoding frequency measurement circuit, the temperature detection circuit and a digital display circuit. One signal source produces a stable frequency signal, the output frequency to make adjustments according to a digital signal, and a reasonable distribution of certain f
5、requency bands to realize the function of digital FM modulation signal band and the transmitter operating frequency range of best fit, so as to realize the modulated signal power amplification and high efficiency emission. Receiver circuit of the high-frequency signal is frequency-selective amplific
6、ation, the signal sent to the microcontroller frequency measurement unit, and then digital decoding, the method is not only simple, but also increase the fault tolerance of digital communication. The software part consists of DS18B20 configuration, the temperature data extraction and conversion, DDS
7、 configuration and digital signal modulation, signal frequency measurement with the decoding and display control. It achieves the short-distance temperature measurement and display using discrete components and a reliable cell circuit with control procedures to capabilities, and can be applied to wi
8、reless data transmission.Key WordsDS18B20; SCM ;Wireless transmitter;Receiver Demodulation目 录1.引言12设计方案思路22.1 方案选择22.2 硬件设计思路22.3 总体设计33硬件设计33.1 温度采集电路33.2 DDS频率产生电路63.3 发射接收模块电路113.3.1 发射接收模块原理113.3.2 丙类谐振功率放大器123.3.3 高频小信号放大器143.4 单片机控制模块183.5 显示电路204系统软件设计214.1 系统主程序流程图214.2 DS18B20测温子程序设计224.3 无
9、线通信程序设计254.4 显示子程序设计265. 制作与调试265.1 硬件电路的布线与焊接265.2 调试265.2.1 硬件调试265.2.2 软件调试276. 结论28参考文献30谢辞31附件32I台州学院毕业设计（论文） 1. 引言随着电子技术的发展，无线电技术越来越体现出其优越性，主要是因为无线电技术给电子应用系统带来的方便性和技术性，特别是在近几年，得到了非常迅速的发展。无线电技术历史发展较早，在早期麦克斯韦论证交变电场和交变磁场可以相互转化，随后赫兹用实验证实了电磁波地存在，从此人类便开始进入无线电时代。数字调频技术发展较早，其原理是实现模拟量到数字量地承载转换，通过模拟技术，实
10、现数字量（比如0和1）的存储和发送。随着数字调频技术1地出现，怎么样快捷有效地实现信息地发送和接收便成为电子技术要研究地课题。理论上讲，只要将二进制信息承载在电磁波上，就可以实现发送，并通过接收装置接收信息。但是，因为现实空间存在着很多不确定的因素，比如空间电磁场不对称地干扰，障碍物地遮挡等，将导致信息发送失败或者发送出错。经过多年地发展，人们已经发明很多方法确保此类问题很少发生，尽管并不十分可靠。这类方法包括使用纠错机制，验证机制等，无论利用哪种技术，无非就是保证信息能够准确可靠地发送出去。调制和解调是现代通信的重要手段。调制就是用基带信号对载波波形的某些参数进行控制，使这些参量随基带信号的
11、变化而变化。解调是调制的逆过程，它是从已调制的信号中恢复出原来调制信号的过程。根据被调制的是模拟还是数字信号，调制技术分为模拟调制和数字调制两类。模拟调制应用比较早，也比较广泛，主要应用于广播、电视和卫星通信。而随着数字通信和数字技术的发展，数字调制所占的比例越来越高，而且不断有新的数字调制方式出现。本设计正是基于这样的大背景，结合自己地知识基础，目的在于研究无线发射和接收模块的原理和应用。基于这样的目的，本设计将用最基本的原理和最基本的元器件（三极管）搭建一个能够发射和接收的系统，主要问题在于解决无线发射和接收模块的设计。并把温度采集功能加入到设计中，用设计好的发射和接收模块实现温度信息地无
12、线发送和接收。该设计难度较高，要求有非常好的模拟电路基础和无线电基础，富于挑战性。2设计方案思路2.1 方案选择 经过课前研究，总结并归纳了以下三个方案；2.1.1方案一以C8051F020单片机为处理核心，CD4046作为信号产生单元 ，优点是C8051F020数据处理功能比较强大，产生信号源稳定，但本设计无需这么高的配置即可实现相同的功能，CD4046上限频率做不高。2.1.2方案二直接用分立元件三极管构成正弦振荡，虽然实现简单但波形单一，灵活性差，若改用可调电容是可以产生不同频率但信号不稳，难调。2.1.3 方案三以AT89C512作为控制器，实现节点和监测站的数据转发和联络功能，信号发
13、射接收模块利用高频放大谐振，提高信号的输出，弱化硬件设计，优化软件算法，此方法实现电路比较，通过优化软件设计，则可以扩展节点数量。通过分析，并且结合自身的条件，我选择方案三。该方案主要应用于串行数据无线传输，频率稳定性好，抗干扰能力强，而且精度比较高，完全能够实现本课题的要求。2.2 硬件设计思路该系统可完成短距离温度的测量，并能将测量到的温度以数值的方式在LCD1602上显示出来。整个装置可分为温度采集电路、DDS信号源、发射接收模块、单片机控制电路、显示电路5部分，每部分功能说明如下： 温度采集电路：通过数字传感器DS18B203,4将温度信号转化为随温度高低近似线性变化的数字信号。 DD
14、S信号源：由AT98C51产生一个模拟正弦波，这个正弦波能够直接作为基准信号源或通过其内部高速比较器转换成方波输出。 发送接收模块电路5：由天线、电容组成并联谐振发射出去，经天线接收由9018放大输出。 单片机控制电路：模拟信号送入发射模块发送出去、并由接收模块接收，最后将得到的数字信号送到单片机进行处理。 显示电路：单片机将接收到的温度信号处理后在LCD1602上准确显示出当期的温度值。2.3 总体设计研究设计的基本思路是：首先完成温度采集模块和DDS模块的制作，以及单片机主控模块及温度显示电路，发射接收模块和数码管显示模块的制作。利用温度传感器DS18B20采集温度信号，经过AT89C51单片机处理传感器DS18B20采集到的数字信号。然后通过DDS模块产生频率信号源经无线收发电路完成数据通信功能，最终在了、LCD1602上显示出当前的温度，从而实现对温度信号的短距离无线测量及显示功能。测量框图如图3-1所示。LCD1602显示预置AT89C51DDS信号源发送模块接收模块 图3-1 短距离无线温度测量框图3硬件设计 硬件电路设计总原理图见附录一，设计上可分为五块电路，分别是温度采集电路、DDS信号源、发射接收模块电路、单片机控制和显示电路。以下分别作一一介绍。3.1 温度采集电
