北京信息科技大学通信系统发射模块实验报告

1、北京信息科技大学课程设计报告题 目： 小型无线数字通信（发射）系统的设计 学 院： 信息与通信工程学院 专 业： 通信工程 班 级： 学生姓名： 学 号： 指导老师： 实验日期： 2016年4月 一、简要说明设计实现从一台计算机上发送数据无线传输到另一台计算机，载波频率：315Hz,波特率：根据编码芯片配对电阻参考设定。1、小型无线数字通信系统的模型：图1 本课程设计的系统模型A/D 信源 编码 信道 编码数字调制射频调制发射D/A 信源 译码 信道 译码 数字 解调 射频 解调接收信息源收信者2、数字无线通信系统的结构组成：（1） 信息源：模拟信源（电话机、摄像机、摄像头等），数字信源（计算

2、机、 数码相机等）。（2） 信源编码：把连续的信息变换为数字信号，之后一般进行数据压缩处理， 去掉部分冗余信息。（3） 信道编码：通过增加冗余信息，进行适当的编码变换，以减少信息传输时 干扰造成的数据丢失。提高传输的可靠性。（4）数字调制：把信道编码后的数字信号变换为可加到射频电路的模拟信号。 如：ASK，FSK，PSK，DPSK，QPSK，QAM，MSK等。（5） 射频调制：把数字调制后的模拟信号加到射频载波上，发射出去，实现无 线传输。如：AM，DSB，SSB，VSB，FM，PM等。 接收时，信息变换与上述过程相反。二、设计目的通过具体的电路调试和软件编程实践，进一步加深对通信系统的了解，

3、理解所学的专业知识，提高动手能力，提高解决实际问题的综合能力，培养创新能力。三、设计要求通过亲自设计，动手焊接并调试电路实现315M的数字无线通信系统无线收发数据功能。四、给定条件电路板（接收）、电阻(R1:10K; R2:820K; R3:2K)、电容(C1-C5:1u/50v; C6:10u/50v; C7:220u/16v; C8:1000u/10v; C9-C10:30p; C11-C16:104)、发光二级管、晶振、7805、2272、2051单片机、RS232、导线等五、系统框图六、工作原理1、 RS232通信接口电路主要由DB9的标准232接口插座和专用芯片MAX232组成。通过

4、这个接口电路可使计算机与单片机之间实现双向通信。单片机可以发送也可以接收命令和数据。在计算机端，RS232通讯程序，通过DB9插座的2、3脚，产生RS232电流环信号，MAX232转换为TTL或CMOS电平，送入单片机。反之数据通过单片机，再经过MAX232转换为RS232信号，便于较长的距离传输，送入计算机。2、CPU电路由51系列单片机AT89C2051及外围晶振电路和上电复位电路组成。接收来自计算机的数据，然后根据协议向编码调制或解码解调电路发送或接收数据信号。AT89C2051是低电压、高性能的CMOS8位微控器，片内含有2KB的Flash可编程且可擦除的只读存储器。主要特性是：l 与

5、MCS-51系列产品兼容；l 片内含有2KB的Flash程序存储器，可擦写次数为1000次；l 片内含有128字节的RAM；l 具有15线可编程I/O口；l 含有两个16位的定时器T0和T1；l 中断系统是具有6个中断源、5个中断矢量、2级中断优先权的中断结构；l 具有可编程的串行通信口；l 低供耗节电模式为空闲模式和掉电模式；l 全静态操作为0-24MHz；l 电源电压为2.7-6V；l 直接驱动LED；3、编码调制或解码解调电路采用专用的编码（PT2262）和解码芯片（PT2272）。实际电路选用SC2262和SC2272与PT系列完全兼容。4、射频（RF）发射电路 采用315MHz的晶体

6、振荡器。原理图如图9所示： 图9 RF电路原理图为简单起见，本设计采用成熟的315MHZ的射频发射模块。增加了射频信号功率放大电路。5、 射频接收解调电路 原理图如图10所示。本设计采用与315MHZ发射模块对应的成熟的接收组 件。 图10 RF接收解调电路原理图6、电源电路采用变压器把220V交流电转换为低压交流电，经过全波式整流电路整流和电容滤波后送入三端稳压器7805，产生+5V的直流电，作为整个电路系统的直流供电电源。发射电路原理图：七、调试过程1、5V电源电路：（1）检查二极管正负极是否接反（2）检查C7、C8两个电容是否为30p，C14、C15两个电容正负极是否接反（3）检查发光二

7、极管正负极是否接反（4）检查电路有无虚焊、漏焊2、RS232通信接口电路：（1）检查C1C4电容正负极是否接反（2）将接地端与电源电路部分的接地端相连接（3）检查RS232芯片与串行接口是否连接正确3、CPU电路（1）检查晶振部分是否连接正确（2）检查CPU的11管脚是否与2262的14管脚相连接4、编码调制电路（1）检查电路部分是否连接正确（2）检查2272芯片17管脚是否与天线部分DATA相连接八、验证过程1、5V电源电路：（1）首先用万用表交流档测量变压器输出电压为6.19V（2）万用表调到直流档测量7805的第三脚电压为4.99V（3）LED灯亮说明5v电源电路部分工作正常,如下图万用

8、表显示:2、编码调制电路（1）将2262芯片14管脚接地，因为2262芯片14管脚为使能端。用示波器测量17管脚波形为方波（2）人为用短接线把A、B、C、D依次置高电平（与VCC相连），（此时2262的发送使能端14脚应接地，置低电平），对应的接收系统的2272的A、B、C、D位应依次变为高电平。说明接收编码调制及射频电路部分都工作正常。3、射频（RF）发射电路用频谱分析仪观察并记录射频信号的频谱。说明射频接收模块工作正常。4、编写串口调试程序，通过程序实现自发自收用VB编写串口调试程序，将串口2，3管脚短接，说明串口调试程序运行正常。将自发自收程序烧到单片机中，用串口线将电路与计算机相连接，

9、在发送框中输入发送的内容，点击接收，接收框中出现刚才发送的内容。十、总结在本次实验中，由于实验报告书的资料比较多，电路图基本都有，所以省去了电路设计的步骤。在电路连接的时候，由于在之前的试验中已经焊过很多次，掌握了技巧，顺利焊完，并没有出现太大问题。编写程序是最难的部分，通过老师给的模板，在老师和同学的帮助下一边调试一边对照代码，理解程序控制过程，完成实验报告中所要求的内容。在本次课设中，我们完成了一个无线通信接收装置的制作，动手试验了信息的传送与接收的具体实现过程，收获颇丰。附录：1 单片机控制源程序（1），发送部分：#include<reg51.h> sbit P37=P37;

10、 unsigned char temp;unsigned char sendData; bit Flag; /* 延时处理程序 */ void delay(unsigned int i)unsigned char j;for(i; i > 0; i-)for(j = 200; j > 0; j-) ; /* 主函数 */void main (void) /P1=0x00;P37=1; SCON = 0x50; /* SCON: 模式 1, 8-bit UART, 使能接收 */ TMOD |= 0x20; /* TMOD: timer 1, mode 2, 8-bit reload

11、 */ TH1 = 0xFD; /* TH1: reload value for 9600 baud 11.0592MHz */ TR1 = 1;/* TR1: timer 1 run */ EA = 1; /*打开总中断*/ ES = 1; /*打开串口中断*/Flag=0;while (1) /*主循环不做任何动作*/ if(Flag)SBUF=sendData; /SUBF接受/发送缓冲器 while(TI=0); TI=0; Flag=0; /* 串口中断程序 */void UART_SER (void) interrupt 4 /串行中断服务程序 if(RI = 1) /RI接受中断

12、标志 RI = 0; /清除RI接受中断标志temp = SBUF; /SUBF接受/发送缓冲器sendData=temp;P1=temp;P37=0;delay(10);P37=1;delay(100);temp>>4;P1=temp;P37=0;delay(10);P37=1;Flag=1;（2）产生方波程序：#include <reg51.h>#define uchar unsigned charsbit p3_7=P14;/2272控制端口void delay();/延时函数 void main() while(1) p3_7=0;delay();p3_7=1;delay(); void delay()/延时函数 uchar i,j;for(i=0;i<10;i+)for(j=0;j<20;j+); （3）自发自收程序：#include<reg51.h>#define uchar unsigned charuchar a,flag;void main()TMOD=0x20;/设置定时器1为模式2TH1=0xfd;/装初值设定波特率TL1=0xfd;TR1=1;/启动定时器SM0=0;/串口通信模式设置SM1=1;REN=1;/串口允许接收数据EA=1;/开总中断ES=1;/开串中断PCON=0x8