基于单片机的单工无线呼叫系统的设计

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1、基于单片机的单工无线呼叫系统的设计0引言随着科技的进步以及人们对生活质量要求的不断提高，无线呼叫系统的使用也越来越广泛，它主要用于大型医院、星级酒店、道路交通、网吧等用户较多场合。自20世纪末开始，全球通信领域发展迅猛，通信技术日新月异，而与人们生活息息相关的无线通信在通信技术领域越来越为重要，也越来越受到人们的重视。在世界经济全球化的背景下，知识经济的时代已将到来，在信息社会下人们之间的联系也更加紧密。信息社会下如在军事领域，为了要实现远程控制，并且考虑到野外通信的运营成本等问题，就必须掌握运用信息社会下的基本通信技术，因此因特网

2、技术、卫星通信技术以及计算机技术就显得尤为重要。相比有线通信来说，无线通信具有诸多优势，在现代通信领域无线通信技术发展迅猛，技术也越来越成熟，其发展前景被人们看好并受到更多的关注。正是由于无线通信的种种优点，我们甚至可以相信，在不久的将来无线通信将会完全取代有线通信而主导市场。而在人们生活中应用较为广泛的单工无线呼叫系统，属于无线通信的范畴，其最基本的组成部分具有通信系统的特征，在工业生产中它被广泛采用，给人类社会带来了无法比拟的巨大财富。不论是在国内还是国外，关于单工无线通信技术已经相当成熟，但无线呼叫系统的抗干扰能力、传递信息误

3、码率、工作时耗能状况以及运行稳定性等越来越成为人们对无线呼叫系统关注的焦点，因此开发和研究抗干扰能力强、误码率低、消耗能量少、运行稳定的单工无线呼叫系统具有十分重要的现实意义。本设计采用以单片机作为核心控制部分，设计一种从主站到从站的语音及数据传输业务的单工无线呼叫系统，具有抗干扰能力强、语音清晰、数据传输失真小、误码率低等诸多特点。1系统设计1.1设计任务为了能够实现从主站发送语音及数据，并在从站接受到传输的语音或者数据，设计并制作一种无线呼叫系统，并且业务传输是单工传输。1.2设计的基本要求（1）主站的发射天线和从站的接收天线均

4、应采用长多不大于1米的拉杆式天线或者选用导线来实现。（2）主站的设计：主站接受的信号所采用的输入方式可采用以下两种方式，即话筒输入和线路输入两种方式。本设计实现一路发射频率在35MHz至45MHz，发射频率小于等于15mW的语音信号。（3）从站的设计：从站常常采用较小的移动设备，从站的供电方式采用电池组供电的方式。设计的从站接收频率应与主站发射频率相吻合。（4）关于主、从站通信距离设计要求：为保证所设计的单工呼叫系统满足设计要求，主、从两站的设备通信距离应大于10米（室内传输距离）。（5）当通信系统传输的信号为话音信号时，即频率为3

5、00Hz-3400Hz的话音信号，为了检测系统的抗噪声性能，此时输入用同频率的正弦波来等效，传送信号采用300Hz-3400Hz的正弦波来等效替代，并用一个功率衰减大约为15dB的衰减器来替代主站和从站的收发天线。系统开始工作后，从站的输出波形接到示波器并观察波形，要求示波器波形应是无明显失真正弦波形。因此，当输入为话音信号时，输出应是无明显噪声的清晰话音信号。1.3设计说明为了能够测试出系统主站发射端的发射功率，可接入电阻阻值为40Ω的负载电阻，故需要主站留出一发射功率的测量端。1.4设计思路说明本次设计能够实现从主站到从站的语音

6、通信以及数据的单方向传输业务，采用的是无线通信领域的单工无线呼叫通信系统，能够实现上述传输业务[3]。设计中主、从站的设计是比较重要的环节，其又称为发射端和接收端，方框图1所示为系统发射端和接收端的方框图。数字频率合成技术在通信系统中应用的较为广泛。所谓频率合成技术，就是指运用多种信号处理技术，把一个甚至多个稳定度高、准确度高的参考频率，生成具有同等稳定度和准确度的各种离散频率。频率合成技术是实现高性能频率源的重要手段。而本设计的发射模块应用了此技术，系统所需的振荡电压的控制是由压控振荡器与变容二极管共同协调作用来实现的，并且信号载

7、波的调频与调制也是由其二者作用完成的。为了使输出频率稳定度和准确度与参考晶振几乎相同，还必须设计数字锁相环电路，其基本组成部件有时间转换器、数字鉴频鉴相器、高速分频器、数字滤波器以及数字控制振荡器等等。振荡器有其固定振荡频率，它是由某一个固定的电压来控制，使接收端的接收频率与发射端的发射频率达到一致。本设计的接收模块采用收音电路，所设计的收音电路的主要部分用的是超大规模的立体声机单片集成电路芯片，该芯片包括立体声解码器。可以用LED液晶显示器作为显示模块，使得通信业务的类型、呼叫类型和方式以及简单短信的提示内容能够在显示模块显示出来

8、。本次设计能够实现的基本功能主要可概括为以下三个，即主站的拨号功能、群呼功能和主站至从站的数据传输，因此，为了实现上述功能还需设计出解码编码电路采用编码解码电路。另外，还可以采取一些必要的措施以达到增加通信距离、降低传输噪声干扰提高通