通信技术毕业设计综合实践论文-无线对讲机.doc

毕业设计综合实践论文论文题目： 无线对讲机指导老师： xx学生姓名： xxxx学 号: xxxxxx专 业： 通信技术2017年 1月 2日摘要本次设计基于STM32F103RBT6单片机和RDA1846S对讲机RF射频芯片实现无线移动通信。本系统能够发射和接收相同频率的信号，可以手动切换发射和接收信号。也可以实现收音功能。在频率调节方面，我们选择手动调节频率，用按键来控制，同时，用按键控制音量的加减。除了基本功能以外，附加了录音放音模块，用来对说的话进行录音。关键词 STM32F103RBT6RDA1846S 对讲机 无线AbstractThis design is based on STM32F103RBT6 MCU and RDA1846S radio frequency chip RF wireless mobile communication. The system can transmit and receive the same frequency of the signal, you can manually switch to transmit and receive signals. It can realize the radio function. In the frequency regulation, we choose to manually adjust the frequency, with buttons to control, at the same time, the use of buttons to control the volume of addition and subtraction. In addition to the basic function, additional recording playback module is used for recording of words. KEY WORD STM32F103RBT6RDA1846S two way radio antenna四川工程职业技术学院毕业设计论文 无线对讲机目录第1章 绪 言11.1 毕业设计安排11.1.1设计周期11.1.2毕业设计课题要求21.2 无线对讲机通信系统21.2.1对讲机概述21.2.2专用通信系统的功能特点21.2.3对讲机的应用3第2章 方案设计与论证42.1 方案的比较42.1.1模拟对讲机与数字对讲机的选择42.1.2方案的比较52.2 方案的设计与论证72.2.1方案整体流程图72.2.2设计方案的论证8第3章 硬件电路的设计83.1电源的设计83.1.1方案的比较83.1.2电源方案的选择113.2单片机部分电路的设计123.2.1单片机的介绍123.2.2单片机最小系统电路设计133.3单片机外围电路的设计143.3.1显示电路的设计143.3.2射频电路的设计163.3.3射频放大电路的设计183.3.4按键电路的设计213.3.5录音电路的设计方案223.4音频放大电路的设计233.4.1方案的比较233.4.2方案的选择263.5声音采集电路的设计27第4章 软件的设计284.1软件流程图28第5章硬件电路的调试295.1电源电路调试295.2音频放大电路的调试295.3声音采集电路的调试29结束语30谢辞31参考文献3234第1章 绪 言1.1 毕业设计安排1.1.1设计周期本次毕业设计总计用五周时间，分五个周期，每一周为一个周期。（一）第一周期本周主要明确成员分工、课题选择、学习以及相关资料的搜集。方案的比较与确定以及绘制原理图。周一:课题的选择及确定，明确成员分工。周二：软件的学习，熟悉及流程图的分析和确定。周三到周五：对讲机电路的学习，方案比较确定，及关键芯片的选择。对设计难点进行分析解剖，确定可以实施的方案。绘制电路原理图。（二）第二周期本周主要设计主程序和子程序和测试程序，以及方案的进一步完善。周一到二：对讲机单片机的主程序，及各部分子程序的框架搭建。对硬件电路软件实现进行难度分析。周三到周五：电路图的进一步完善、改进。对个别器件进行修改，更新元器件清单。单片机的主程序设计、子程序及测试程序的设计。（三）第三周期本周主要对软件进行测试、完善，对硬件电路进行焊接和初步调试。周一到周二：软件进行行功能性测试。对软件进行修改、完善。周三到周五：硬件电路的焊接，并对硬件电路进行初步调试。（四）第四周期本周对硬件电路和软件结合进行调试，论文撰写。周一到周五：对硬件电路和软件结合进行调试，撰写论文。（五）第五周期本周主要为论文撰写与修改，毕业答辩。周一到周二：论文的撰写与修改。周三到周五：毕业答辩。1.1.2毕业设计课题要求（一）课题目的实现短距离无线通信，更加便捷的管理各个部门。（二）课题完成要求及技术指标：1. 实现无线语音传输（半双工）。2. 通信距离大于100m。3. 发射功率小于等于2W。4. 接收灵敏度-80dBm。5. 信噪比60dB。6. 在空闲的状态实现收音机的功能。7. 显示发射功率和信号频段450MHZ。1.2 无线对讲机通信系统1.2.1对讲机概述通常将工作在超短波频段（VHF 30300MHz、UHF 3003000MHz）的无线电通信设备都统称为无线电对讲机通信系统。实际上，按国家标准，应当把超短波调频无线电话机称为无线电对讲机。通常，人们把功率小、体积小的手持式无线电话机叫做“对讲机”，以前曾有人称它为“步谈机”、“步话机”；而将功率大、体积较大的可装在车（船）等交通工具或固定使用的无线电话机又叫做“电台”，如车载台（车载机）、船用台、固定台、基地台、中转台等。经过几十年的发展，对讲机的应用已十分普遍，已从专业化领域走向普通消费，从军用扩展到民用。在日常工作中，对讲机几乎无处不在，在飞机场、火车站、汽车站、轮船码头的工作人员手中，处处可以看到对讲机。它既是移动通信中的一种专业无线通信工具，又是一种能满足人们生活需要的具有消费类产品特点的消费工具。1.2.2专用通信系统的功能特点（一）移动性无线电对讲机本身即为可移动终端，可以实现端到端的脱网应用，非常适合在恶劣环境中使用；同时，与其配套的可以有大型的固定式基站设备，也可以有便携式的移动车载台、背负式移动台等，极大地方便了在各种通信环境下的使用。（二）小型化与公众网的设备不同，以无线对讲机为基础的专用网安装方便、设备相对简单，这不仅有利于系统的移动性，同时也可以使系统更好地满足节能的要求，适合在基础设施破坏严重的场合下应用。（三）节能性由于应急场合电力供应不健全，完全依靠电池供电对以公众网为依托的系统来说是难以想象的；而我们的无线对讲机系统可以很容易地实现这些要求。在应急指挥车上增加小型的发电机、太阳能蓄电设备及备用电池等设备，即可以满足无线对讲机系统的要求。（四）安装方便以无线对讲机为基础的应急系统设备简单，易操作、易维护，能够快速地建立、部署、组网。操作界面友好、直观，硬件系统连接端口较少。同时，所有接口均标准化、模块化，可以方便地与现有的各种通信系统实现互联互通。1.2.3对讲机的应用（一）陆陆应用顾名思义，即移动台和终端设备均在陆路上的系统。此种系统的应用场景比较广泛，主要包括公安系统、消防系统、各种调度系统等，在应急场合，携带无线对讲机终端的应急小组可以实现无中心端到端应用，更好地保障了通信系统布设的迅速性；同时，以无线对讲机为基础的应急系统留有卫星接口，可以方便地把应急现场的图片、视频等信息传送至远端的指挥控制部门。（二）陆空应用即小型基站设备或移动台等终端设备可以布设在空中载体（如直升飞机、热气球等）上面。此种系统适合应用于破坏性的自然灾害场合，比如说洪灾、地震等不适于车辆等大型设备进入的场景。（三）空海应用即为海上应急指挥通信系统，小型基站设备及控制中心的其他设备布设在指挥舰船上，终端设备可以在直升飞机或是营救艇上。第2章 方案设计与论证2.1 方案的比较2.1.1模拟对讲机与数字对讲机的选择（一） 模拟对讲机模拟对讲机是采用模拟通信技术设计的模拟对讲机（也称为传统对讲机），它是将储存的信号调制到对讲机传输频率上。1、发射部分锁相环和压控振荡器（VCO）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大，激励放大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。2、接收部分接收部分为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一本振荡信号混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振荡信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振荡信号再次混频生成第二中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音 量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。 信令处理人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。 CPU产生CTCSS/DTCSS信号经过放大调整，进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的低频信号，一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形，进入CPU，与预设值进行比较，将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预设的值相同，则打开扬声器，若不同，则关闭扬声器。3、电源控制CPU控制在不同状态时，送出不同的电源。 接收电源：正常处于间歇工作方式，以保证省电。 发射电源：发射时才有电。 CPU 电源：稳定的电源。（二） 数字对讲机数字对讲机是采用数字技术进行设计的数字对讲机。数字对讲机则是将语音信号数字化，要以数字编码形式传播，也就是说，对讲机传输频率上的全部调制均为数字。2、在数字对讲机中，模拟语音信号首先经过A/D变换和语音编码变换成数字信号。由于数字对讲机的带宽比较窄，一般为12.5kHz或者6.25kHz，（模拟的为12.5kHz或者25kHz）因此数字对讲机中的语音编码一般采用参量编码方法，即不是把语音信号的波形进行编码，而是提取产生语音信号的特征参数并对特征参数进行编码传输，传输速率一般在1.24.8kb/s，可以满足数字对讲机的带宽要求。1、 信道编译码的主要目的是提高数字传输系统的可靠性，通过在语音编码输出的序列中按某种规则加入一些多余码元作为差错控制用的监督码，接收端可以根据这种规则可以发现错误或自动纠正错误来实现。(三)对讲机的区别模拟对讲机一般采用倒频率等方法进行信息加密，加密简单、易于破解。数字对讲机则采用数字加密的方式对用户的信息进行保护，在一些特殊行业如民航、铁路等对信息安全要求比较高的行业，更具有竞争性。加密的方法很多，如可以把数字信号和一个周期很长的m序列进行模2加，完成加密，接收端用同样的m序列和接收到的加密信号再一次进行模2加，即完成了解密。与模拟对讲机相比，数字对讲机具有抗干扰能力强、通话质量好、频率利用率高、保密性能好、支持数据业务、便于进行无差错中继、便于合用1套数字中继系统等特点，符合通信发展的规律，无疑数字对讲机是对讲机技术发展的方向，必然会逐步取代模拟对讲机。(四)对讲机设计的选择根据对难点及一系列外部因素的考虑，最终选择模拟对讲机作为这次毕业设计最终选择。2.1.2方案的比较（一）方案一51单片机控制RDA5820制作的无线对讲机。应用材料：万用板、89C52单片机、LCD1206、RDA5820、小喇叭、拉杆天线、话筒、触动开关、自锁开关、LED、LM386、电阻（可调）、电容（可调）、三极管（9018、8050、8550、3355、2053）、耳机插孔等。RDA5820是FM收发一体芯片，由芯片引出IIC总线作为控制端与51单片机相接，通过IIC写RDA5820寄存器来控制:FM接收/发射切换、音量大小、重音提升、静音、软静噪、频点设定、发射功率调节、灵敏度调节等功能。利用5个按键对整个系统进行控制：上、下、左、右、发射键。FM收音功能：RDA5820可在65-115Mhz的频段内进行立体声FM接收，通过IIC设置40H寄存器的即可定义当前工作模式为FM接收模式。选用常用频段87-108Mhz并打开重音提升进行测试。利用5个独立按键进行频率和音量的控制，并将频率、音量、信号强度、是否立体声等信息通过IIC读取显示在LCD1602屏上，（邯郸地区 中国之声88.7Mhz）由于RDA5820可以直接驱动耳机，接上50cm的拉杆天线，接上耳机就可以享受立体声广播了。FM发射功能：同样，RDA5820也可在65-115Mhz进行立体声发射，设置40H寄存器，即可定义当前工作模式为FM发射模式。通过5个按键进行频率、发射功率的控制，并将频率、发射功率等信息显示在LCD屏上。 对讲机功能：将上述两种功能结合在一起就能实现对讲机功能，采用130-135MHz作为对讲频段，进入对讲机模式模块自动切换到静音状态，通过读取0BH寄存器来判断是否去噪，当模块接收到发射信号时0BH寄存器FM_TRUE8=1（有台），此时关掉音量进入接收状态，否则继续静音。当按键5按下时，模块切换到FM发射模式，并可通过上下按键调整功率大小。在天线端接上功放，就可以做成数字对讲机。（二）方案二基于STM32F103RBT6单片机和RDA1846S对讲机RF射频芯片制作的对讲机。应用材料：PCB板、STM32F103RBT6单片机、LCD1206、RDA1846S、小喇叭、拉杆天线、话筒、天线开关、自锁开关、LED、LM386、贴片电阻、贴片电容、RF5110G、耳机插孔等。RDA1846S不需要再设置频段，RDA1846S会根据设置的频点自动选择工作频段。一种基于RDA1846S为射频电路的对讲机，包括相连的MCU控制模块和基带处理器，所述MCU控制模块还分别与射频芯片及本振芯片相连；所述射频芯片经两个功放器后与转换模块相连，所述基带处理器是通过压控振荡器分别均与射频芯片、本振芯片相连，所述转换模块还通过带通滤波器和天线相连，所述基带处理器依次相连有转换模块、带通滤波器、第一放大器、混频器、中频滤波器、中频放大器及鉴频器；所述射频芯片和本振芯片均采用RDA1846S芯片。可以实现FM收音、FM接收、对讲功能，原理和方案1基本相同。（三） 方案的最终确定最终确定采用方案二作为这次设计的主要方案。RDA5820芯片工作的频率范围是65-115MHZ，与收音机的频率范围重复，而RDA1846S芯片频率范围是400MHZ以上，还会根据设置的频点自动选择工作频段，不会产生频段干扰。2.2 方案的设计与论证2.2.1方案整体流程图（一） 设计的硬件流程框图如图1。图 1 硬件流程框图（二）设计的软件流程框图如图2：图 2 软件流程框图2.2.2设计方案的论证（一）本次设计是基于STM32F103R6T6单片机和RDA1846S对讲机RF射频芯片制作的对讲机。以单片机为核心，控制液晶、RDA1846S等器件工作。RDA1846S语音芯片集成度高、功能强大、频率范围是400MHZ以上，还会根据设置的频点自动选择工作频段，不会产生频段干扰。根据方案比较的结果，方案理论上是可以实现的。第3章 硬件电路的设计3.1电源的设计3.1.1方案的比较本次设计电源部分所需的电压为3.3V。分别需要供给RDA1846S、STM32F103R6T6、RF5110G。（一）方案一基于AMS1117-3.3三端可调或固定电压3.3V输出电流为1A的电源。电路图如图3：图 3 电源电路图绝对最大额定值：工作结温范围：-40125C。输入电压：15V。焊接温度（25秒）：265C存储温度：- 65150C。电气特性如下：输出电压：3.2673.333V（0= IOUT=1A , 4.75V=VIN=12V）线路调整（最大）：10mV（4.75V=VIN=12V）负载调节（最大）：15mV（VIN=5V，0= IOUT=1A）电压差（最大）：1.3V电流限制：9001500mA静态电流（最大）：10mA纹波抑制（最小）：60dBC1、C2是对电源进行滤波，D1为电源指示灯。(二)方案二采用M5237L外接晶体管构成的输出1A/3.3V的稳压电源电路。电路图如图4：图 4 M5237L外接电路图M52361L/M5237L是日本三菱公司生产的输出电压可变型稳压器驱动模块,通过与外接PNP型三级管的结合,可以构成输入输出压差小的三端稳压电路,其输出电压可通过外接电阻在1.5V36V之间任意调节,输出电流可通过选择不同的外接三极管来实现。采用M5237L外接晶体管VT1构成的输出1A/3.3V的稳压电源电路。（三）方案三基于LDO低压差线性电源芯片制作的电源。其具有使用简单，但效率偏低。1、 MIC39101-3.3V典型电路设计如图5。图 5MIC39101-3.3V典型电路图电容选取如表1：表 1 电容选取表电容类型容值/耐压等效串联电阻型号C1瓷片电容10uf 10v10mGRM21BR61A106KE19LC2钽电容47uf 16v800mTAJD476K016RNJ此电路输入电压为5v，输出电压为3v，最大允许输出电流为200mA。2、 MIC37302-WU典型电路设计如图6。图 6MIC37302典型电路图电容的选取如表2：表 2 电容选取表电容类型容值/耐压等效串联电阻型号C1瓷片电容10uf 10v10mGRM21BR61A106KE19LC2钽电容47uf 10v3mGRM31CR61A476ME15#此电路输入电压为5v，输出电压为3v，电阻的选择为R1=16.9k、R2=10k，最大允许输出电流为300mA。3、TPS73033典型电路设计如图7。图 7 TPS3033典型电路图电容的选择如表3。表 3 电容选取表电容类型容值/耐压等效串联电阻型号C1瓷片电容10uf 10v10mGRM21BR61A106KE19LC2瓷片电容10uf 10v10mGRM21BR61A106KE19LC3瓷片电容10uf 10v2GRM033R61E103KA12D此电路输入电压为5v，输出电压为3v，最大允许输出电流为90mA。3.1.2电源方案的选择经过比较之后，我们最后决定选择方案1作为本次电源设计的最终方案，输出电压比较稳定，而且从价格和电路设计多方面考虑，方案一比较适合。3.2单片机部分电路的设计3.2.1单片机的介绍（一）选用的单片机型号为STM32F103RBT6，其基本信息如下，其引脚图如图8:图 8 STM32F103RBT6引脚图核心处理器：ARMCortex-M3。核心尺寸：32-位。速度：72MHz。 连接性：CAN，I2C，IrDA，LIN，SPI，UART/USART，USB。外设：DMA，电机控制PWM，PDR，POR，PVD，PWM，温度传感器，WDT I/O数：51。程序存储容量：128KB（128Kx8）。程序存储器类型：闪存。 RAM容量：20Kx8 。电压-电源(Vcc/Vdd)：2V3.6V。数据转换器：A/D16x12b。振荡器类型：内部。工作温度：-40C85C。封装：64-LQFP。（二） 设计所用的单片机功能介绍。STM32F系列属于中等容量增强型，32位基于ARM核心的带64或者128K字节闪存的微控制器。 USB,CAN,7个定时器，2个ADC,9个通信接口。1、内核a) ARM 32位的Cortex -M3 CPU。b) 72MHZ工作频率，在存储器的0的等待周期访问时可达1.25DMisp、MHZ（DhrystONe2.1）。c) 单周期乘法和硬件除法。2、存储器a) 从32K到512K字节的闪存程序存储器（STM32F103XXXX中的第二个X表示FLASH容量，其中，“6”=32K，“8”=64K，B=128K，C=256K，D=384K，E=512K）。b) 高达20K字节的SRAM。3、电源管理。a) 2.0-3.6V供电和I/O引脚。b) 上电/断电复位（POR/PDR）、可编程电压监测器（PVD）。c) 4-16MHZ晶振振荡器。d) 内嵌入经出厂调教的8MHZ的RC振荡器.e) 内嵌入带校准的40KMZ的RC振荡器。f) 产生CPU时钟的PLL。g) 带校准的32KMZ的RC振荡器。4、多达9个通信接口a) 多达2个I2C接口（支持SM Bus/PM Bus）。b) 多达3个USART接口（支持ISO7816接口，LIN，IrDA接口和调制解调控制）。c) 多达2个SPI接口（18M位/秒）。d) CAN接口（2.0B主动）。e) USB 2.0全速接口。5、多达7个定时器。3个16位定时器，每个定时器有多达4个用于输入捕获/输出比较/PWM或脉冲计数的通道和增量编码器输入。1个16位带死区控制和紧急刹车，用于电机控制的PWM高级控制定时器。2个看门狗定时器（独立的和窗口型的）。系统时间定时器：24位自减型计数器。3.2.2单片机最小系统电路设计（一）单片机系统电路的设计如图9：图 9 单片机最小系统图按键K3和电容C5构成单片机的复位电路，五脚和六脚的外围电路构成8MHZ的振荡电路，三脚和四脚的外围电路构成了32.768KHZ的振荡电路。3.3单片机外围电路的设计3.3.1显示电路的设计（一）LCD1602介绍1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM，显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。(三)LCD1602引脚图如图10，引脚介绍如下。图 10 LCD引脚图第1脚：GND为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第1516脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。（三）LCD1602特性a) 3.3V或5V工作电压，对比度可调。b) 内含复位电路。c) 提供各种控制命令,如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能。d) 有80字节显示数据存储器DDRAM。e) 内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM。f) 8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM。g) 微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧，常用在袖珍式仪表和低功耗应用系统中。h) 关于E=H脉冲开始时初始化E为0，然后置E为1。（四）LCD1602电路图设计如图11：图 11 LCD电路图3.3.2射频电路的设计（一）RDA1846S硬件说明RDA1846S和RDA1846管脚完全兼容。RDA1846S外围硬件电路和RDA1846一致。如灵敏度达到指标要求，不建议接收通路外部加LNA电路。RDA1846S修改了VOX电路，芯片外部不需要外部VOX检测电路即可实现VOX功能。（二）指示说明RDA1846S的射频指标基本和RDA1846一致。只是12.5kHz的接收灵敏度比RDA1846差1dBm。RDA1846S的12.5kHz模式的音频失真指标比RDA1846差一些，只有2.12.5%。RDA1846S提升了音频响应性能，响应数据如表：表 4 RDA1846S响应数据表Voice FREQRX【12.5kHz】RX【25.0kHz】TX【12.5kHz】TX【25.0kHz】0.3KHZ6.52DB6.35DB-9.6DB-9.6DB0.5KHZ5.52DB5.4DB-5.5DB-5.5DB1.0KHZ0DB0DB0DB0DB2.0KHZ-6.5DB-6.1DB6DB6DB3.0KHZ-11.44DB-10.7DB8.7DB8.7DB(三)功能说明RDA1846S通过提升SQ的算法改善了RDA1846S抗干扰能力，SQ算法和调试方法参考RDA1846SSQ功能说明.doc文档。RDA1846S新增发射和接收50Hz/55Hz尾音消除功能。RDA1846S改善了由于信号强度剧烈变化导致接收端AGC切换带来的噪声。RDA1846S修改了VOX电路，可以实现RX状态和关闭接收/发射状态VOX检测功能。（四）基本特性1.全集成CMOS射频前端。 2.高线性度低噪放大和混频器。3.低中频接收通路。4.自动DC offset 校准电路。5.高性能模拟/数字转换器和数字/模拟转换器。6.全集成接收滤波器。7.基于数字信号处理技术的调频解调技术。 8.数字AGC。9.直接频率综合的发射通路。 10.直接频率综合的调频方式。11.基于数字信号处理技术的发射滤波器。 12.发射调频增益数字可调。13.数字语音激活发射控制14.高性能小数PLL频率综合器。15.全集成片内RF VCO。16.全集成片内环路滤波器。17.低相位噪声。18.极快的锁相时间。19.高频率分辨率，任意频点可调。20.内建的晶体频率误差校准电路。21.超低功耗睡眠模式。22.三线串行数字接口控制。23.小尺寸封装 66mm QFN。24. 2.7V3.3V电源范围。（五）其他方面在功耗方面，RDA1846S工作在超低功耗睡眠模式下的功耗不到10A，远低于同类产品的表现。在灵敏度方面，无需外接LNA，即可达到专业对讲机水平：在对方0.5W发射功率的情况下，在市区接受距离可达1.5公里。在抗干扰方面，由于采用基于DSP的调制解调技术架构，以及后端处理时采用的高精度、高信噪比的数字滤波器，可以准确地滤除带外杂散信号，抗干扰能力更强。此外，RDA1846S电源供电范围广，支持2.75.5V，客户可以根据自己需要进行调节，大大增加了设计的灵活性。(六)硬件电路图如图12：图 12 RDA1846S电路图SCLK和SDIO两个引脚为I2C程序写入引脚，所以需要外接10K的上拉电阻。声音信号通过11脚送入，通过9脚输出，输出型号结果LM3861放大输出。3.3.3射频放大电路的设计（一）RF5110G芯片介绍RF5110G是大功率、高效率功率放大器模块。在高性能GSM、ORGPRS中应用。其装置是采用GaAs HBT工艺先进，已经被作为的最终射频放大器在GSM手持数字设备和其他设计使用应用在频率为800MHZ到950MHZ之间。器件功率控制提供了超过70DB的控制范围的模拟输入电压，提供待机运行一个逻辑“低”电压。其装置是独立的50输入和输出可以很容易匹配来获得最佳效率。（三） RF5110G特征a) 单向2.7v到4.8v的供应电压。b) + 36dbm输出功率，输出电压在3.5v。c) 32db增益与模拟增益控制。d) 57%效率，800mhz到950mhz的操作频率。e) 支持GSM和E-GSM。（四） RF5110G最大额定值。表格 5 RF5110G最大额定值表名称取值单位供电电压-0.5到6.0Vdc功率控制电压（vapc1,2）-0.5到3.0V直流供应电流2400MA射频功率输入13DBM工作周期内最大功率50%输出负载电压驻波比10：1操作典型温度-40到85存储温度-55到150（五） RF5110G引脚图如图13，引脚介绍如表6。图 13 RF5110G引脚图表 6 RF5110G引脚介绍表引脚功能介绍1脚VCC1为前置放大器阶段和中间匹配功率供电。需要为适当调谐的级间匹配分流电感。2脚GND1前置放大器表面连接。减少任何互感。3脚RFIN射频输入。输入50，实际阻抗取决于级间匹配网络连接到引脚1。4脚GND2减少小信号增益和噪声功率。最小化互感。5脚VCC2对于前阶段和中间匹配功率供电。需要适当调谐和中间匹配加以电感分流。6脚VCC2和5脚一样7脚NC不接8脚2F0二次谐波输出的连接。引脚内部连接到射频输出引脚。调谐到二次谐波频率所在的阶段，增加效率和减少输出杂波。9脚RF OUT射频输出功率和供给的输出阶段。偏置电压为最后阶段的带宽由输出引脚提供。外部匹配网络是要求提供最佳负载阻抗。10脚RF OUT和9脚一样。11脚RF OUT和9脚一样。12脚RF OUT和9脚一样。13脚NC不接。14脚VCC偏置电路的功率供电15脚APC2输出功率级控制。和16脚相同。16脚APC1前置阶段和前置放大器功率控制。当引脚为低，所有电路关闭。“低”是0.5v。分流旁路电容是必需的。在此引脚是功率控制。围变化控制从1.0v10dbm到2.6v、+ 35dbm射频输出功率。当vapc1 = 2.6V的，引脚最大电流是5ma；当vapC = 0v，电流为0ma。PkgBaseGND输出对地连接。（六） RF5110G内部示意图如图14：图 14 RF5110G内部示意图(七)RF5110G在450MHZ范围内应用示意图如图15：图 15 RF5110G在450MHZ电路图（八）射频放大电路图如图16：图 16射频放大电路图经过RF5110G放大的音频信号通过天线开关AS179-92,再经过天线发射出去；相同的，信号被天线接收过来，通过天线开关AS179-92,再经过电容滤波输入RDA1846S处理，再通过扬声器输出。3.3.4按键电路的设计（一）按键的作用在本次设计中，按键主要作用是控制频率的加减，和说话控制。一个控制说话，两个控制频率的加减。(二)按键电路的设计图如图17：图 17 按键电路图按键接到相应的单片机端口，通过编程实现对频率和说话的控制。3.3.5录音电路的设计方案录音电路采用ISD1820芯片，电路图如图18所示：图 18 录音电路图3.4音频放大电路的设计3.4.1方案的比较（一）方案一基于LM386的音频放大电路。电路图如图19所示：图 19 LM386电路图LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。静态功耗低，约为4mA，可用于电池供电；工作电压范围宽，4-12V 或者 5-18V；外围元件少；电压增益可调，20-200；低失真度。C13作用，滤出电源纹波，消除啸叫，lm386有自反馈电路，C16对音频信号进行滤波，C15隔直通交。LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至 200。输入端以地为参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。LM386内部电路图如图20所示：图 20 LM386内部电路图LM386内部电路原理图如图所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。LM386引脚图如图21所示：图 21 LM386引脚图LM386的外形和引脚的排列如图21所示。引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10F。二阶低通滤波放大器，放大倍数20倍，截止频率20K可以通过改小电容提高截止频率,改变电阻R8值改变增益。（二）方案二基于LM1875的电路设计如图22所示：图 22 LM1875电路设计图lm1875 是一款功率放大集成块！ 是美国国半公司研发的一款功放集成块！ 它在使用中外围电路少 而且有完善的过载保护功能！ 它为五针脚形状！ 一针脚为信号正极输入 二针脚为信号负极输入三针脚接地 五针脚电源正极输入 四针脚为信号输出 LM1875制作功放电路如下LM1875采用TO-220封装结构，形如一只中功率管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。LM1875应用电路图如图23所示：图 23 LM1875应用电路图LM1875采用TO-220-5封装结构，形如一只中功率管，体积小巧，外围电路简单，且输出功率较大。该集成电路内部设有过载过热及感性负载反向电势安全工作保护。LM1875功放板由一个高低音分别控制的衰减式音调控制电路和LM1875放大电路以及电源供电电路三大部分组成，音调部分采用的是高低音分别控制的衰减式音调电路，其中的R02，R03，C02，C01，W02组成低音控制电路；C03，C04，W03组成高音控制电路；R04为隔离电阻，W01为音量控制器，调节放大器的音量大小，C05为隔直电容，防止后级的LM1875直流电位对前级音调电路的影响。放大电路主要采用LM1875，由1875，R08，R09，C066等组成，电路的放大倍数由R08与R09的比值决定，C06用于稳定LM1875的第4脚直流零电位的漂移，但是对音质有一定的影响，C07，R10的作用是防止放大器产生低频自激。本放大器的负载阻抗为416。为了保证功放板的音质，电源变压器的输出功率不得低于80W，输出电压为交流2*15V，滤波电容采用2个2200UF/25V电解电容并联，正负电源共用4个2200UF/25V的电容，两个104的独石电容是高频滤波电容，有利于放大器的音质。3.4.2方案的选择经过比较。最终选择方案一为最终方案。3.5声音采集电路的设计基于LM358声音采集电路的设计。电路图如图所示：图 24 LM358声音采集电路图电路原理：通过R12=10K电阻分压使驻极体咪头工作，产生声音信号，通过C21滤除直流参量，然后R13和R17分压，使采集到的声音信号能够在LM358中不只是被放大正半周也能放大正半周。通过调节RES1与R21的电阻比值可以改变输出信号幅度大小，C22为隔直通交，将直流电压滤除，R14和R19是提供合适的偏置，由于C22输出的电压的直流偏置有可能不适合输入芯片的电压，因此要重新设置偏置电压，使声音信号能够完整的输入。第4章 软件的设计4.1软件流程图主程序流程图如图24所示:图 25 主程序流程图中断程序流程图如图25所示：图 26 中断程序流程图第5章硬件电路的调试5.1电源电路调试在调试的过程中，电源接的LED灯，单片机电路无法控制LED的点灭，并且LED发出很微弱的光，不像正常模式的亮度。其原因有两个，一是LED的限流电阻因为焊接问题导致接触不良，从而导致其LED的电压和电流有问题。原因二是单片机引脚焊接不良。5.2音频放大电路的调试调试语音功放电路的时候，喇叭产生啸叫声、打嗝声、很强的背景噪音、并且无法正常发出声音。喇叭发出啸叫声，其原因是LM386的放大增益太大，可以通过调节