单工无线呼叫系统的设计和研制
合肥学院毕业设计(论文)任务书课题名称单工无线呼叫系统的设计和研制
学生姓名王敏系别专业班级
课题类型工程设计类指导教师
研究方向高频、通信电路
课题来源科研研究项目
名称编号
课题意义、基本要求、重点需要研究的问题
课题意义：单工无线呼叫系统，是实现主站至从站间的单工语言及数据传输业务。
即主站只管发射信息，从站只管接收信息，单向传输，不需要返回。
主站传送信息，多个从站接收信息，可做一个接收机，但具有单呼和群呼功能。
基本要求：本课题的技术指标：
（1）设计一个主站，传送一路语言信号，其发射频率在30~40MHz之间自行选择，其发射峰值功率不大于20mW（50Ω假负载上测定）信号带宽及调制方式自定，
（2）设计一个从站，其接收频率与主站相对应，从站必须采用电池组供电，用耳机收听语音信号，
（3）主、从站室内通信距离不小于5m，
（4）主、从站收发天线采拉杆天线或导线，长度≤1m
需要研究的问题：
（1）要求学生应用所学的电路理论知识，设计出总体方案，
（2）进行理论设计和可行性方案论证，
（3）完成电路研制。
电路实现。
计划与进度要求论文题目下发——寒假期间阅读参考文献、查阅相关资料。
1 — 4 周实习并准备开题报告,了解单工无线呼叫系统红的工作原理。
5 —
6 周学习并深入理解单工无线呼叫系统的相关知识，理解发射、接
收系统工作基理，分解各单元电路的技术指标，进行初步的方
案论证，完成论文的开题。
7 — 8 周根据设计指标进行总体方案设计，分别对发射、接收系统电路
进行理论设计，
9 — 10 周对设计方案中相关电路进行仿真
11— 12周对软件设计中产生的问题进行分析比较,修正理论设计,并进行部分硬件电路的搭建工作。
13— 14周完成该系统设计并进行相关电路调试,完成电路试验。
撰写论文15— 16周整理论文，准备答辩。
主要参考
文献及资
料收集准
备
高吉祥《高频电子线路设计》
[M].北京:电子工业出版社2007.5
王松武《电子创新设计与实践》[M]. 北京：国防工业出版社2005.1
李华《MCS-51系列单片机实用接口技术》[M].北京：北京航空航天大学出
版社
胡汉才《单片机原理与接口技术[M].》北京：清华大学出版社2004
康华光《电子技术基础》[M]. 武汉：华中理工大学出版社2003
杨翠娥《高频电子线路实验与课程设计》[M].哈尔滨：哈尔滨工程大学出版社
2003.
起止日期
2011年12月至2012年6月
备注
选择该题的学生要求对通信系统有所掌握，且对电路设计有一定兴趣的通信工程专业本科学生；电路实现、程序仿真系统
主要要求学生所必须掌握的专业知识和课题成果形式
（成果形式说明：如电路实现、程序仿真系统、学术论文或创新等）
课题类型：工程设计类，实验研究类，计算机软件设计类，电路设计类，其它类
课题来源：科研，教研，预研，生产实践，其它类
系主任教研室主任指导教师顾涓涓
年月日年月日2011年10月日。
单工无线呼叫系统
单工无线呼叫系统摘要本设计主要实现建立一个主站进行单工语音信号的发射和从站对主站语音信号的接收。
主站部分主要通过PT2262编码由发射芯片MC2833将语音信号传送到从站。
从站部分通过芯片由MC3362进行语音接收并通过PT2272解码。
通过该设计同时能实现主站对8个从站进行单呼和群呼功能，并通过LED进行显示。
ABSTRACTThe system that designs the main realization to build up a lord station to carry on the single work speech signal and stand to the lord from the station the speech signal receive. Shoot the part to mainly pass to shoot the chip MC2833 to deliver the speech signal through a coding of PT2262 from the station. Receive the part pass the chip to be carry on speech's receive by the MC3362 and pass the decoding of PT2272.Pass should design to can carry out the lord at the same time the station to 8 receive the single work call sign to deliver the signal from the station of function ，and display by LED.一、方案设计与比较：1、 调频和调幅的选择：方案一：采用调幅的发射接收机。
调幅发射接收机具有结构简单、外接芯片 少等优点。
单工无线呼叫系统设计资料
单工无线呼叫系统一、方案比较与论证1、编码方案的选择与论证方案一：采用双音频（DTMF）信号发生器HT9200B将从单片机要发送的代码转换成双音频信号，该方案的优点是编码方式简单，可以选择串行和并行两种模式，编程者可以根据自己的编程思想进行选择工作模式。
方案二：采用双音频（DTMF）信号发生器HT9200A，该芯片只能是串行的工作模式。
经过比较，选择了方案一。
2、发射方案的选择与论证方案一：采用锁相频率合成器芯片MB1501和压控振荡器（VCO）MC1648构成锁相环进行频率合成后再进行发射。
优点：频率合成灵活，方便。
方案二：采用变容二极管和晶体管构成频率在30MHZ—40MHZ三点式振荡器进行频率发射。
方案三：采用晶振和晶体管构成的石英晶体振荡器，把频率调整在30MHZ—40MHZ再进行发射。
方案四：采用MC145152进行频率合成，MC145152是采用外接拨码开关的方法进行预置频率。
优点：不懂单片机的也能可以制作。
缺点：频率合成不够灵活。
经过比较和选择，再加上要考虑系统的稳定性，最终选择了方案一。
3、接收方案的选择与论证方案一：采用窄带接收芯片MC3363构成射频窄带接收机，接收来自主站的发射信号。
方案二：采用调频接收机接收，将调频接收机的接收频率范围调整在30MHZ—40MHZ之间，调节频率即可接收到来自主站的信息。
方案三：采用SONY公司的收音机专用芯片CXA1691作接收机，用该方案做接收机，其接收频带宽，是高保真的接收机。
考虑到从接收机下来的DTMF信号需要进行解码，而解码器MT8870对DTMF信号的电压幅值有一定的要求，再比较这三个方案，最后决定采用方案三。
4、译码方案的选择与论证方案一：采用多音频接收芯片MT8870来完成DTMF信号的接收、分离和译码，输出由相应16种DTMF频率组合的4位并行二进制码。
解码过程简单、方便，且可靠性好。
方案二：采用CD22204芯片对接收来的DTMF信号进行解码，起抗干扰能力比较强，内部有前置放大。
无线呼叫系统设计方案
无线呼叫系统设计方案一、需求分析随着现代化的发展，人们对生活质量的要求越来越高，无线呼叫系统应运而生。
无线呼叫系统可应用于各种场所，如医院、酒店、餐厅、办公室等。
本设计方案主要对一个适用于医院的无线呼叫系统进行设计。
1.1系统功能需求无线呼叫系统的主要功能为医院患者呼叫与医护人员停止服务的互动。
患者可以通过操作手持终端向医护人员发起呼叫请求，医护人员则可以接收并处理这些请求。
同时，医护人员也可以向患者发送停止服务请求，告知患者当前服务已完成或需要暂停。
1.2系统性能需求（1）可靠性：系统需要保证患者的呼叫请求能够可靠地发送给医护人员，并且医护人员能够及时地接收到这些请求。
同时，医护人员发出的停止服务请求也需要被患者可靠地接收到。
（2）实时性：系统需要保证患者的呼叫请求和医护人员的停止服务请求能够实时地传输和处理，以保证患者得到及时的医疗服务。
（3）扩展性：系统需要支持多个患者同时发起呼叫请求和医护人员同时接收和处理这些请求，以适应不同规模的医院使用。
（4）安全性：系统需要保证患者和医护人员的信息能够安全地传输和存储，防止信息泄露和篡改。
二、系统设计2.1硬件设计（1）患者手持终端：每个患者可以携带一个手持终端，通过该终端发起呼叫请求。
终端应具备呼叫按钮和显示屏，用于患者发起呼叫和接收医护人员的服务状态。
（2）医护人员终端：每个医护人员可以携带一个手持终端，通过该终端接收和处理患者的呼叫请求。
终端应具备接收呼叫请求的功能，并且能够显示患者信息和服务状态。
（3）服务器：用于接收和分发患者的呼叫请求以及接收和分发医护人员的停止服务请求。
服务器应具备高性能的处理能力和安全的存储能力，以保证系统的可靠性和安全性。
（4）无线网络设备：用于连接患者手持终端、医护人员终端和服务器之间的无线通信，应具备较大的网络带宽和稳定的信号传输能力。
2.2软件设计（1）患者端应用程序：患者手持终端上运行的应用程序，用于发起呼叫请求并接收医护人员的服务状态反馈。
电子设计大赛 单工无线呼叫 系统
单工无线呼叫系统摘要单工无线呼叫系统分为发送部分、接收部分。
发送部分主要由频率调制和晶振倍频电路组成。
接收部分主要包括：由高频双栅效应管3SK122组成的一混频电路；由低功耗FM解调集成芯片MC3361组成的二混频解调电路和由小功率、低电压、音频功放芯片LM386组成的功放电路。
由DTMF发送器UM91210和DTMF接收器CM8870实现文字信息的发送和控制，可以无线发送文字、数字、字母，可靠性高；无线发送语音时，通信距离远（可达到20米以上），接收灵敏度高，抗干扰能力强。
借助于单片机和继电器开关实现一点对多点的单工无线呼叫和文字发送，发射机具有拨号选呼和群呼功能。
发射和接收到的信息都可以在5*10中文模块系列液晶显示器OCMJ上显示出来，并且液晶上可以随时显示提示信息。
1 方案比较、设计与论证1.1 无线发送部分的设计方案一：使用单片调频发射集成芯片MC2833。
它由话筒放大器、可变电抗器、射频振荡器、输出缓冲器以及两个辅助晶体管构成。
能够实现放大、晶振倍频、频率调制。
这种电路比较简单，但由于时间上的限制无法及时拿到芯片。
方案二：使用分立的放大、晶振倍频、频率调制电路。
这种电路技术比较成熟，各电感、电容外接可以随时改变其值的大小，性能可控，容易达到大赛的要求。
综合考虑各种因素，我们选择了方案二。
1.2 无线接收部分的设计方案一：采用直放式接收方式。
直接将接收到的信号加到高频小信号检波（平方律检波）电路，这种接收方式的灵敏度较低。
方案二：采用超再生接收方式。
实现这种接收方式的电路比较简单，但是可靠性差，而且噪声也比较大。
方案三：采用超外差接收方式。
将接收信号变频到一固定中频，在中频上放大信号，放大增益可以做的很高而不自激，电路工作稳定，可靠性非常好，技术成熟，灵敏度高。
综合考虑各种因素，我们选择了方案三。
1.3 传输方式的设计方案一：使用编码/解码芯片PT2262/PT2272。
发送方式为地址与数据的混合编码，将这个组合码通过无线电调制的方式发送出去。
zlg单工无线呼叫系统设计
单工无线呼叫系统设计106_17 刘凯张璐高攀摘要：本系统以MSP430单片机为控制核心，实现语音和英文短信的单工无线通信功能。
系统主站主要由单片机与双音多频（DTMF）信号编码器HT9200及锁相环频率合成器组成，从站由单片机与AM/FM立体声收音机芯片CXA1238及双音多频信号解码器CM8870组成。
系统实现语音和英文短信的远距离传输功能，传输距离大于25米，其发射功率为18mW。
衰减器连接主从站，从站接收波形清晰稳定。
从站采用电池供电。
主站对从站具有拨号选呼和群呼功能，从站地址可自由设定，人机交互界面友好。
关键字：MSP430单片机FM调制方式PLL频率合成双音多频编解码低功耗一、方案设计与论证总体思路：本系统主站由锁相环合成器生成40M的载波信号，采用FM调制方式将语音及双音多频信号调制载波，经过功率放大器，用天线发射出去；从站使用调频接收机CXA1238解调天线接收到的信号，其左右声道分别通过双音多频解码器与音频放大器，恢复语音信号与英文短信，实现单工无线通信功能。
1. 数字编码方式的选择方案一：直接采用单片机对数字编码。
编码后，采用ASK调制方式，实现数字信号的传输。
采用该方案，数字与语音采用不同的调制方式进行传输，需用两路电路实现。
数据与语音信号的相互干扰达到最小，但是电路复杂度明显增加。
方案二：采用微控制器与PT2262/2272组成的编解码电路。
在发射端，单片机对PT2262的地址位进行预置（即设制台号），同时输入短信内容，通过单片机进行短信编码后产生相应的数据去预置PT2262的数据位后，再调制发射出去；接收端，把接收到的信号进行解调放大后，送至PT2272，解码后在数据位产生对应的数据，通过单片机进行短信解码后在液晶上显示所发送的短信内容。
方案三：采用HT9200/CM8870双音多频发生器/解码器。
HT9200将需传输的数字信号转换成双音多频信号，调制载波再发送；从站解调后获得的双音多频信号经CM8870解码恢复数字信号，单片机控制LCD显示数据。
一种单工无线呼叫系统的设计
[1]黄智伟.无线数字收发电路设计[M].北京： 电子工 业出版社， 2003. [2]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京： 航空航 天大学出版社， 1996. · 试验 · 测试[M].武汉:华中 [3]谢自美.电子线路设计 理工大学出版社， 2003． [4]马忠梅.单片机的 C 语言应用程序设计[M].北京： 北京航空航天大学出版社， 2003．
责任编辑：王清波
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键处理、定时器中断等。主程序在完成初始化工 作， 并给按键命令输入后， 进入循环显示。主功能 由定时器中断服务程序完成。 在键盘管理程序中， 每个键都赋以相应的地址， 以完成 设定 16 个键， 不同的任务。 调频接收端程序主要是数据接收程序。数据 接收程序根据拨码开关的设置状态确定频道接 收。 3 测试结果及功能分析 本系统， 目的是实现主站至从站间的单工语 整个系统 音及数据的传输， 功能简单而又针对性。 流程只出现两种可能，即一对一传输语音及数据 由测试的结果显示， 当 和一对多传输语音及数据。 发射端选择按键，确认发射信号后，接收端的 TDA6509 正常工作， 但是 MC3356 工作频率有点 耳机接收到的信号有点失真但基本正确。 一 过高。 对一的单发和一对多的群发数据和语音都能够正 常工作。具体的指标测试结果如表 1 所示。 表 1 单工无线呼叫系统指标测试结果
图 1 调频发射与接收框图
2.2 调频发射电路。发射端以 TDA6509 为核 心器件。输入信号与本振信号混合后叠加在非线 性元件上， 即当语音发射出去后， 经过 TDA6509 共同作用把信号叠加送入混频器。混频器是非线 性元件， 通常采用晶体二极管和三极管， 使其工作 在伏安特性曲线的非线性区[2]。由其非线性作用使 差频、 倍频等一系列信号， 可 输出端产生出和频、 用滤波器选取所需的差频信号，从而能达到混频 的目的。中频放大电路的任务是把变频得到的中 频信号加以放大， 然后送到滤波器滤波。 中频放大 电路对超外差收音机的灵敏度、选择性和通频带 等性能指标起着极其重要的作用。最后把信号经 过发射电路发射出去。 另外， 在本设计中还利用单片机进行智能控 制， 实现了一台发射多台接收以及信号群发功能。 测试结果信号稳定， 无明显失真。 2.3 调频接收电路。接收端除了 TDA6509 外， MC3356 也是核心器件， 片内包含振荡电路、 混 频电路、 限幅放大器、 积分鉴频器、 滤波器、 抑制 扫描控制器及静噪开关电路。 在此设计中首先 器、 经过接收电路接收到信号， 然后放大， 信号与本振 信号按发射的原理进入中频带宽选频。为防止信 号阻塞及对短波衰落，要求放大器的增益应能随 信号强弱而自动调整， 以保持输出相对稳定[3]。在 MC3356 芯片中有自动集成的增益控制（ AGC ） 电 这样就解决了这个问题。 放大、 解调、 输出就可 路。 以了。MC3356 芯片低功耗 （在 Vcc=6.0V， 耗电典 ） ； 极限灵敏度： 5.0uV （-3bB ） （典型 型值仅为 3.0mA 值 ） ； 它只有少量的外接元件。基本工作方式是： 首 先接收电路接收到信号后， 判断信号， 利用信号接 再滤波、 收判断电路判断接收到的信号是否完整。 放大， 最后由发射电路完成信号的输出。 2.4 单片机系统。在智能化仪器仪表中， 控制 核心均为微处理器， 而单片机以高性能、 高速度、 体积小、 价格低廉、 稳定可靠而得到广泛应用， 是 设计智能化仪器仪表的首选微控制器。单片机结 合简单的接口电路即可构成单片机最小系统， 它 是智能化仪器仪表的基础， 也是测控、 监控的重要组成 部分。采用了 80C52 为核 心器件来完成这一功能。 2.5 系统的软件设计。 调频发射端由主程序和中 断服务程序组成[4]， 包括按
2单工无线呼叫系统hust
单工无线呼叫系统摘要本系统是基于专用DDS芯片AD9851和接收芯片LA1800的具有8个从站的点对多点单工无线呼叫系统。
采用频分复用技术实现主站至从站间的语音及英文短信数据传输业务，主站具有拨号选呼和群呼功能。
由单片机和DDS芯片结合实现语音信号软件FM调制衣机数据信号的FSK调制；从站使用双频接收机，提取并恢复语音与数据信息。
AbstractThe system is base on the special DDS chip AD9851 and receiver chip LA1800.With the help of DSS, the frequency stability is advisable. The radio is frequency modulated while the data is frequency shift keying. The system uses DDS and MCU to modulate the different singal.The super heterodyne receiver is very sensitive. The using of multiple sending improves the reliability of the system. The display and data input was fulfilled by the LCD and keyboard which is controlled by AT89S52, provided good communication between human and the system.（一）方案论证与比较1.系统设计要求分析本题要求设计并制作一个单工无线呼叫系统，实现主站至从站间的单工语音及数据传输业务。
发射频率要求在30MHz~40MHz之间，发送功率不大于20mW，需要在主站与从站间进行间距不小于5米的单工通信。
单工无线呼叫系统
电子技术课程设计单工无线呼叫系统系别：专业：班级：姓名：学号：时间：指导老师：本系统采用调频方式实现了主站至从站的单工语音及数据传输业务。
发射机以单片机SPCE061A为核心，采用MC145151锁相环完成FM调制等功能；接收机采用CXA1691完成FM解调功能；引入双音频编解码完成数据传输；利用市售红外遥控器实现了发射机英文字符的输入。
一、方案论证1、调制方式选择方案一：采用调幅方式（AM），发端用音频调制载波，载波的包络即变为音频信号，收端利用包络检波技术恢复音频信号，若调制信号变为数字基带信号，则称为振幅键控（ASK）。
其特点是调制后的载波占有带宽小，缺点是抗干扰能力较差。
方案二：采用调频方式（FM），发端用音频调制载波，载波的频率会随着调制信号的幅度变化而变化，收端利用鉴频器将调制信号恢复，对应的数字调制方式为频移键控（FSK）。
其特点是占有带宽宽，但抗干扰能力明显优于AM方式。
综上，题目要求载频在30MHz～40MHz之间，可用AM方式，亦可用FM方式，考虑到要保证发挥第2项短信功能的正确性，系统必须有良好的抗干扰性，因此本系统采用FM方式实现。
2、编码方案选择方案一：采用常规的数字调制。
所有的控制指令（单呼、群呼等）和英文短信的编码均为数字基带信号，将此基带信号稍做平滑后直接对载波进行调制，即FSK调制；收端解调后经整形恢复为数字基带信号，再做进一步处理。
若采用此方案，必须在发端插入相应的帧同步字，发端进行相应的帧同步提取，才能保证数据传输的正确性和可靠性。
方案二：发端预先利用双音频编码器将欲传输的数据变为相应的双音频信号，然后进行调制，接收端经FM解调后的双音频信号，经双音频译码器翻译成相应的数字信号，送给CPU处理，从而实现相应的功能。
第一种方案传输可靠，但实现难度较大。
第二种方案较容易实现，但每次只能传送四位二进制数，本系统采用两次传送一个英文字符的方法实现。
3、发射机方案选择方案一：采用变容二极管和晶体管构成的石英晶体振荡器，使其振荡频率在30MHz-40MHz之间，调频后进行发射。
单工无线呼叫系统
单工无线呼叫系统设计毕业论文
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1. 总体设计方案 (2)1.1 设计思路 (2)1.2 方案论证与比较 (2)1.3 系统组成 (8)2 单元硬件电路设计 (9)2.1 发射部分电路的设计 (9)2.1.1压控振荡器的设计 (9)2.1.2 锁相环电路设计 (10)2.1.3 功率放大电路设计 (11)2.2 接收部分电路的设计 (12)2.2.1 CXA1238S芯片 (12)2.2.2 高放选频回路 (14)2.2.3 本机振荡器 (15)2.2.4 中频窄带滤波器 (15)2.2.5音频功率放大器 (16)2.3 PT2262/2272编码/解码电路设计 (17)2.3.1 PT2262/2272芯片介绍 (17)2.3.2 PT2262/2272编码/解码电路 (18)2.4 抗干扰措施 (19)３软件和硬件测试流程3.1 软件设计和硬件设计的关系 (20)3.2 发射部分程序设计 (20)3.3 接收部分程序设计 (21)4 系统测试 (22)4.1 测试使用的仪器 (22)4.2 指标测试和测试结果 (22)4.2.1发射部分的指标测试和测试结果 (22)4.3 波形观察及距离测量 (22)4.4 结果分析 (23)致谢 (23)附录1 使用说明 (23)附录2主要元器件清单 (24)附录3电路原理图及印制板图 (25)附录4部分程序清单 (33)1. 总体设计方案1.1 设计思路题目要求设计一个单工无线呼叫系统，实现主站至从站间的单工语音及数据传输业务。
设计分发射和接收两大模块，方框图如图1.2.1所示。
发射部分采用数字频率合成技术，由变容二极管和集成压控振荡器芯片实现振荡频率的电压控制及对载波的调频调制；加入由频率合成芯片、高速分频器、运算放大器和晶体振荡器等组成的数字锁相环路，使输出频率稳定度达到与参考晶振同等水平；收音电路以超大规模AM/FM立体声收音集成芯片为主体，用一个固定的电压值控制振荡器的振荡频率，使其接收频率与发射频率对应。