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：芳组员：明新、王乐、叶少剑、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ABSTRACTFM Transmitter as a simple communication tool, because it does not need transit and ground stations to support the switch to mobile communications can be effective, it was welcomed by the people.It is widely used in current production, security, field engineering and other fields of small-scale mobile communication projects.The FM transmitter is designed ATmega16 microcontroller and FM transmitter combined with MCUPB0,PB1,PB2 and BH1415F as communication ports, by changing the PB0,PB1,PB2 high-low transfer thus changing the transmitting frequency BH1415F.At the same time with the microcontroller to control the dynamics of the four digital FM transmitter to display the transmit frequency.FM transmitters are mainly used a BH1415F chips.BH141F with improved signal to noise ratio (S / N) of pre-emphasis circuit to prevent clipping the signal overshoot circuit, the control input signal frequency low-pass filter circuit (LPF), generating stereo composite stereo signal modulation circuit, FM launchphase-locked loop circuit (PLL) components.Key words ： Single chip ,Digital control ,BH1417F ,FM transmitter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幅波发射更窄，发射距离远，信号失真小。

并且在要求传输距离不是很远的情况下，我们用直接载波调频很容易实现载波调频发射机的设计，在能满足我的课程设计的技术指标要求的情况下，我门选择直接载波调频的方案来设接调频发射机。

二．理论分析与计算1.、发射机原理发射机原理框图2.控制板用STC89C52来控制，根据按键来调节频率控制发射板。

3.发射板主要由BH1415，从BH1415F第11脚输出的信号经过高频三极管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BB910D的结电容C<<C CjCj∴0osc ωω≈≈变容二极管的三个主要参数①电容变化指数n 。

其定义为:lg lg C n U =，它是lg lg C U -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: max min /i i K C C =或max min max ()/i i i K C C C =-②品质因数Q 。

变容二极管的品质因数Q 为: 1/()()i s Q C U R U ω= 式中ω为角频率，()i C U 和()s R U 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1A μ或10A μ)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O P ，使之一部分转变为交流信号功率1P 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C P 。

①根据能量守衡定理： 1O C P P P =+直流功率：0O C CC P I U =⋅ （4-1） 输出交流功率：212C LU P R = （4-2） C U -----回路两端的基频电压 c1I ----- 基频电流 L R ----回路的负载阻抗。

② 放大器的集电极效率→1101122c c o CC c U I P P U I ηξγ⋅===⋅ （4-3） 其中集电极电压利用系数：1c c L CC CC U I R U U ξ== （4-4） 波形系数： 1100()()c c I I αθγαθ== （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 <reg51.h>#include <intrins.h> // _nop_();延时函数调用 #define LED_DATA P1 // 数码管段码输出 #define LED_WEI P2 // 数码管位码输出 #define uchar unsigned char#define uint unsigned intunsigned char eeprom_read(unsigned int addres);void eeprom_write(unsigned int address,unsigned char wdata);void eeprom_eares(unsigned int addres);//扇区擦除。

sfr isp_data=0xe2;sfr isp_addrh=0xe3;sfr isp_addrl=0xe4;sfr isp_cmd=0xe5;sfr isp_trig=0xe6;sfr isp_contr=0xe7;sbit key_fr_up =P2^0; // 频率增加健sbit key_fr_down =P2^1; // 频率递减健sbit key_LTS_KZ =P2^2; // 立体声控制健sbit LTS_LED =P3^3; // 立体声显示sbit CLK =P3^1; // 时钟信号sbit DI =P3^0; // 数据信号sbit CE =P3^3; // 锁存信号sbit dg =P1^7; //数码管小数点uint f_data; //频率数值uchar DataByte; //EP中读出的值暂时的存储区bit modo; //立体声数据寄存器uchar key_temp,EP; //键盘有健按下标志位uint i;uchar code DATA[]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90,0xFF}; //数码管显示字0－9uchar code WEI[]={0xef,0xdf,0xbf,0x7f}; //数码管扫描控制uchar data display[]={0x00,0x00,0x00,0x00};//数码管显示数据缓冲区/********************延时函数1*******************/void Delay1(void){_nop_();_nop_();}///***********************延时函数*****************///{for(;t>0;t--);}///**************显示函数************/// 4位数码管动态扫描void xianshi(void){uchar k;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**************** void DENGDAI (void){uchar a,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*********** void xianshi_turn(void){uint fr;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*****//void send_16data(uint Data){uchar i;CLK=0;CE=0;CE=1;for(i=11;i>0;i--){DI=Data&0x01;Data>>=1;Delay1();CLK=1;Delay1();CLK=0; //送11个字节频率数据至BH1415}DI=1; //送1个字节立体声数据至BH1415 Delay1();CLK=1;Delay1();CLK=0;Delay1();DI=0;Delay1();CLK=1;Delay1(); //默认设置CLK=0;Delay1();DI=0;Delay1();CLK=1; //默认设置Delay1();CLK=0;Delay1();DI=1;Delay1();CLK=1; //默认设置Delay1();CLK=0;Delay1();DI=0;Delay1();CLK=1; //默认设置Delay1();CLK=0;CE=0;}//********void eeprom_eares(unsigned int addres)//扇区擦除。