数字立体声调频发射机硬件设计 (毕业设计39页、13804字+电路图+PCB图+实物图)
摘要:一般的调频广播发射机，发射频率是固定的。但为了满足用户的需求，本文设计了一个数字立体声调频发射机，通过AVR单片机控制频率锁相环，从而实现发射频率在一定频段内灵活可调。
本设计使用AVR单片机和专用发射芯片BH1415F。通过构建数字控制电路、预加重电路、低通滤波电路、调频发射电路、锁相环电路、高频功放电路等，该数字化立体声调频发射机，实现了锁相环频率控制，具有较高频率稳定度；发射频率在86.0MHz 至108.0MHz范围内任意可调；具有100KHz和1MHz两档步进；8通道发射频率预置保存、删除； LCD 时钟显示、调整、保存；发射距离大于80米；实现了红外控制。本设计适用于学校室内无线广播教学、电视现场等。
关键字：调频立体声广播；锁相环；AVR单片机
Digital Stereo Sound FM Transmitter Hardware Design
Abstract: The current market FM broadcasting launchers have their frequencies fixed .Then this paper designed a digital stereo FM transmitter, which controlled the frequency of PLL through AVR Microcontroller, and the emission frequency is flexible.
This digital FM transmitter used AVR Microcontroller and BH1415F. This paper build digital controlled circuit，Pre-emphasized circuit，limited circuit，low filter circuit etc. AVR Microcontroller controlled the frequency of PLL; so the emission frequency is very stabile. Its frequency can be set any value between 86.0 MHz and 108.0 MHz .And you can feel the strong stereo sound. It has 100 KHz and 1 MHz two selective step methods and 8 channels preservation, deletion; LCD clock display. The transmission distance exceeds 80m. FM frequency can be controlled by infrared .It can be applied to school indoor radio, television and other on-site facilities.
Key words: FM stereo sound broadcasting, PLL, AVR Microcontroller
目 录
第1章 绪 论 1
1.1 概 述 1
1.2 研究意义 1
1.3 设计要求 1
第2章 系统设计方案 3
2.1 设计流程 3
2.2 系统组成 3
2.3 方案论证 4
第3章 器件及其选择 7
3.1 数字控制部分 7
3.1.1 单片机 7
3.1.2 LCD液晶显示器 8
3.1.3 红外控制 8
3.2 调频发射芯片 9
3.2.1 调频基本原理 9
3.2.1 调频发射芯片 9
第4章 单元电路设计 10
4.1 主控电路设计 12
4.1.1 频率控制 12
4.1.2 键盘 13
4.1.3 LCD显示与发声电路 14
4.1.4 红外遥控电路 14
4.2 立体声调频发射电路设计 15
4.2.1 第一次调制 16
4.2.2 第二次调制 18
4.3 高频功率放大部分 22
4.4 电源电路设计 23
第5章 系统调试 24
5.1 系统调试 24
5.2 指标测试与性能分析 24
5.2.1 指标测试 24
5.2.2 性能分析 25
总 结 27
致 谢 29
参考文献 30
附 录 31
第1章 绪 论
1.1 概 述
调频广播经历了六十多年的发展，技术上已经比较成熟，但大多数调频发射机仍然存在发射频率固定单一的问题。由于国家对无线广播频段的划分和管理，使得不同地区有不同频段的发射权，每个单位所分配的发射频率也是不一样的。因此不同用户对发射频率的要求各不相同，但是厂商不可能生产频率各异的发射机，这样明显不符合工业批量生产的要求。那么就需要使发射机按照使用者的意愿，在一定频带范围内灵活地改变发射频率。这样用户就可以根据具体情况来设定载波频率。本文中设计的数字立体声调频发射机就可以解决这一问题。为了实现精准的数字化控制并达到立体声收音效果，本设计使用了AVR单片机和专用发射芯片BH1415F。
1.2 研究意义
目前各大中型学校，普遍利用调频发射机进行英语听力训练和考试。如果在发射听力信号前，发现在预置发射频道上受到强烈干扰，使用本文所设计的发射机就可以自由改变载波频率，另外选择一个频道发送信号，操作简单快捷，同时又不会干扰覆盖范围之外的听众正常收音。而且校园广播覆盖的范围较小，没有必要采用大功率的发射机，所以本设计非常适用于校园无线调频广播教学。
该发射机采用立体声调频技术和数字化控制技术，听众能感觉到强劲的立体声效果，并且成本不高，对推广这种产品很有利，所以该题目有一定的研究价值。
1.3 设计要求
本设计的任务是设计一台小功率数字立体声调频发射机，相关技术指标要求如下：
1、基本要求：
（1）调频发射频率范围88MHz～108MHz，发射频率稳定度优于10-5。
（2）调制信号：20Hz~20KHz音频信号。
（3）具有100Khz和1Mhz 两档步进。
（4）存储发射频率不少于5个。
（5）最大不失真输出功率≥100 mW（负载阻抗50Ω）
（6）能显示频率范围内的调频电台载波频率值。
（7）可以用普通的调频收音机收听节目
2、发挥部分：
（1）红外控制调整、保存
（2）实时时钟显示、调整、保存
（3）8通道发射频率预置保存、删除
第2章 系统设计方案
本章制定了设计流程；提出了系统设计方案，并逐一进行了方案对比论证。
2.1 设计流程
为了能够顺利完成任务，本设计按照以下流程来进行：
提出系统设计方案：收集资料，提出系统设计方案。
完成硬件电路设计：掌握调频原理，熟悉相关芯片的数据手册，参考相关电路，完成硬件电路设计。
PCB绘制与硬件调试：绘制原理图和PCB，购买元器件，焊接并整机调试。
组建测试系统：测试本设计所要实现的功能和技术指标。
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