无线数字对讲机的设计【毕业作品】

本科毕业设计(论文)

( 届)

无线数字对讲机的设计

The design of the wireless digital radio

所在学院电子信息学院

专业班级电子信息工程

学生姓名学号

指导教师职称

完成日期年月日

摘要

当今社会各个领域的科技迅速发展，通信科技也得到了十足的进步。在现代通信中，数字化通信系统虽然价格较贵，但以其优越的性能正在逐渐抢占以模拟对讲机为主的是对讲机市场。无线电对讲机在设计技术方面，可分为采用模拟通信技术设计的模拟对讲机（也称为传统对讲机），以及采用数字技术进行设计的数字对讲机。模拟对讲机是将储存的信号调制到对讲机传输频率上，而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。虽然数字对讲机有诸多优势，但是相对已经成熟的模拟对讲机来说，数字对讲机目前并不适合全面取代模拟对讲机。研发数字对讲机技术，降低成本，是使数字化普及开来的关键。

数字对讲机是将语音信号转换为数字信号，再以数字编码形式发送并接收。数字对讲机的种类也繁多，不同类型的数字对讲机的对讲距离，保密性都有高低。在这里我设计一种简易的无线数字对讲机，实现10米内的2机通讯。主要基于蓝牙，单片机(MCU)STM32和VS1003，设计了一种简易的无线数字对讲机。本设计以蓝牙作为通信模块，进行发送和接收数据。围绕STM32为中心，以VS1003芯片进行语音的采集，编码和解码。介绍了系统的设计方案及各个模块的器件选型和电路设计，MCU部分的软件设计。

关键词：无线蓝牙；数字化；STM32;

Abstract

With the rapid development of today's society in various fields of science and technology，communication technology has also been full of progress.Although digital communications systems more expensive, but its superior performance is gradually seize the analog radio-based walkie-talkie market in modern communications. Radios in the area of design technology can be divided into analog communication technology design of analog radio (also known as traditional walkie-talkie), as well as using digital technology for the design of digital radio. Analog radio signal modulation to the radio transmission frequency stored voice signals and digital radio sucked digital spread to the form of digital encoding, that is, on the walkie-talkie transmission frequency modulation are digital. Digital radio has many advantages, but Comparison with the relatively ripe analog radio,digital radio is not suitable for completely replace analog radio.what can we do for debelopment of digital radio techology and reduce costs is the key making digital universal.

Digital radio is making the voice signal converted into digital signals, then the form of digital encoding to send and receive.There are Types many different types of digital radio.The different types of digital radio have the level of confidentiality and intercom distance.I have designed a simple wireless digital radio, 2-machine communication within 10 meters.Designed a simple wireless digital radio based on Bluetooth, microcontroller (MCU), STM32 software.Designed to Bluetooth as the communication module to send and receive data. Around the STM32 to VS1003 chip collection, encoding and decoding of the voice. Describe the system design with component selection , circuit design of each module,MCU part of software design.

Key Words: Bluetooth wireless; digital;STM32;

1引言 (1)

2总体设计 (3)

2.1.无线发射模块 (3)

2.2.微处理器模块 (4)

3 硬件设计 (6)

3.1VS1003 (6)

3.2STM32F103VCT6 (9)

3.3SD卡 (12)

3.4蓝牙模块 (14)

3.4.1蓝牙主要技术概述 (14)

3.4.2 蓝牙采用HC-05。 (14)

3.5接收部分 (15)

4软件设计 (16)

4.1总体程序流程图 (16)

4.2录音程序模块设计 (17)

4.3VS1003播放程序模块设计 (18)

4.4.蓝牙发送模块 (21)

4.5接收模块 (22)

4.6按键模块 (24)

4.7SD卡模块 (24)

5 制作和调试 (26)

5.1K EIL C51V9.00 (26)

5.2M CUISP V0.993下载器 (26)

5.3蓝牙调试 (27)

5.4VS1003调试 (27)

5.5SD调试 (28)

6结论 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

附录1 实验测试步骤................................................................. 错误!未定义书签。附录2 程序................................................................................. 错误!未定义书签。VS1003的编码的初始化和录音 .............................................. 错误!未定义书签。VS1003播放 .............................................................................. 错误!未定义书签。

1引言

1975年生产出了数字话音加密的对讲机，1980年研制出数字数据还原系统。随着无线电通信技术的发展，人们对无线通信质量要求的提高以及频谱资源的日益缺乏，数字对讲机必将有巨大的市场需求。目前，在全球范围内数字对讲机的需求也在不断增加，特别是在公共安全部门。

数字对讲机有许多优点，首先是更好地利用频谱。其次是提高通话质量。最后是提高和改进语音和数据集成，使控制信号不会随通讯距离增加而降低。与类似集成模拟的语音及数据系统相比，数字对讲机可以提供更好的数据处理及界面功能，从而使更多的数据应用可以被集成到同一个双向无线通信基站结构中，对语音和数据服务集成更完善，更方便。这三大特点，使得数字对讲机成为未来对讲机发展的必然趋势。[1]

由近十年来世界经济的发展可以看到，即使世界经历了金融危机，在此时期内世界经济的各个重要领域，都受到了巨大的冲击，但是移动通信包括专业无线通信和公众低功率民用对讲机，在同一时期内仍保持强劲的增长率，这说明移动通信有很强的增长力，而从这一角度来说，信息时代是移动通信的世纪，２１世纪的世界是移动通信世界。中国是移动通信最大的市场，也是世界上对讲机最具发展前途的市场之一。

对讲机家庭拥有量是反映一个国家公众无线通信水平高低的综合性指标，同时也是一个国家国民经济和科学技术发展水平的标志之一。国家为满足社会公众使用对讲机的需求，对４００ＭＨｚ低功率公众民用对讲机市场全面放开。设置和使用低功率公众无线对讲机，免收频率占用费。低功率公众对讲机与手机相比，价格便宜，也不产生通话费用，可以很方便地实现一对一和一对多的通话；与室内无绳电话比较，通话距离更远，可达３公里。公众民用对讲机不仅让个人通信更自由，而且可以表现自身独特的性格。特别是随着愈来愈多消费者生活水平的逐步提高，驾车远行、登山、露营等外出休闲活动的机会和次数在逐渐增加，可以支持你在与同伴、家人及时联络沟通的公从低功率民用对讲机的作用此时便凸现出来，从而使社会对公众对讲机的需求量急剧上升。

对讲机市场的迅猛发展，也从侧面反映出我国国民经济有了高速发展。我国对讲机总的发展趋势，将加速提高对讲机产品的技术含量，朝着智能化、个性化、轻巧型的方向发展，朝着民用的方向发展。

因此，自主研发、科技创新是我国对讲机制造业的一项重要任务。

2总体设计

由于数字对讲机应用越来越广泛，主要应用于安防系统、民航、铁路、制造、建筑、服务等行业。对讲机种类很多主要分为数字式对讲机和模拟式对讲机，并且每个人采用的方案也有所不同，从而对讲机也变得越来越丰富。

经过对大部分资料文献综合之后，本人对数字对讲机的方案分两种个不同模块进行分析，分析如下文所述：

2.1.无线发射模块

方案（1）：高频发射

高频无线电系统主要有发射机、接收机和天线三大部分组成。发射机组由激励和功率放大器组成，激励器包含调制器、载波发生器和频率变换器。接收机组由射频输入滤波—放大器、变频器—中频放大器，解调器和本地振荡器组成。

但是高频发射受到噪声和干扰影响很大。大气噪声，来自太空的宇宙噪声电力线、计算机设备、以及工业和办公室设备产生的人为噪声，以及高频发射机都在空间争用本来就比较窄的频段中的射频频谱，相互间必然会形成干扰。

所以本方案不采用高频发射。[2]

方案（2）：nrf24l01

nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低,在以-6 dBm的功率发射时，工作电流也只有9 mA;接收时，工作电流只有12.3 mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。

nrf24l01的端口较多，为了节省I/O口资源，本设计不采用nrf24l01芯片。

方案（3）：蓝牙

蓝牙是一种支持设备短距离通信（一般10m内）的无线电技术。蓝牙技术是一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，它以低成本的近距离无线连接为基础，为固定与移动设备通信环境建立一个特别连接。

本设计采用使用简单的蓝牙模块HC-05。HC-05的配对方式：主机可以指定

另一方的地址进行配对，另一方包括手机、电脑的适配器、从机，也可以默认地自动搜索并配对从机。在一定条件下，主从之间自动配对（默认方式）。HC-05有2个端口。

2.2.微处理器模块

方案（1）：基于FPGA芯片的数字对讲机设计

随着直接数字频率合成技术和现场可编程门阵列（FPGA）技术的迅速发展和广泛应用，为数字信号发生器的实现提供了更便捷的实现方式。FPGA可以实现各种复杂的逻辑功能，密度高，速度快，稳定性好等许多有点。FPGA在掉电后会丢失数据上电后须进行一次配置，因此FPGA在应用中需要配置电路和一定的程序。并且FPGA作为数字逻辑器件，竞争、冒险是数字逻辑器件较为突出的问题，因此在使用时必须注意毛刺的产生、消除及抗干扰性。

音频信号通过FPGA控制发送到双音频解码芯片并通过扬声器输出。采用FPGA设计，可以增加功能扩。

但是FPGA时钟电路以及时序很难处理，故本设计不采用FPGA芯片。

方案（2）：基于单片机STC89C51系列芯片的数字对讲机设计

单片机具有体积小，使用灵活的，易于人机对话和良好的数据处理，有较强的指令寻址和运算功能等优点。且单片机功耗低，价格低廉的优点。STC89C51单片机是完全集成的混合信号系统级芯片，拥有与8051兼容的高速CIP—51内核，与MCS—51指令集完全兼容，内置32KB的FLASH程序存储器、具有256B 内部RAM和2048B的XRAM。[3]

但是STC89C51没有SPI总线连接不易，数据处理慢，满足不了数字对讲机的要求。

方案（3）：基于单片机STM32系列芯片的数字对讲机设计

STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。[4]

STM32数据处理快，模数转换迅速，外界设备十分充足而且方便，所以本设

计使用STM32F103VCT6芯片。

通过对上述方案比较，本设计采用专用芯片VS1003芯片作为信号处理模块，STM32F103VCT6作为主控芯片，蓝牙HC-05作为无线模块。软件部分的设计采用keil软件，使用C语言进行设计和仿真。数字对讲机的设计总框图如图3-1所示

系统框图：

图3-1设计总框图

系统流程：该设计由两大部分组组成，一是发送部分，二是接收部分。工作原理：首先语音由话筒送入VS1003经过VS1003编码得到语音数据，然后送到STM32单片机1单片机将语音数据以文件的形式存储到SD中。当完成录音之后VS1003提取当前的语音数据通过蓝牙发送出去。然后接收端的蓝牙通过串口中断接收传过来的数据，放入STM32单片机的缓存，最后单片机将缓存的数据送入VS1003解码的到音频信号，通过耳机放出，反向传输的时候和正向相同。

3硬件设计

3.1 VS1003

VS1003 是一个单片MP3/WMA/MIDI音频解码器和ADPCM编码器。串行的控制和数据接口，4个常规用途的I/O口，一个UART，也有一个高品质可变采样率的ADC和立体声DAC，还有一个耳机放大器和地线缓冲器。

VS1003的特性如下：

●能解码MPEG1和MPEG2音频层III（CBR+VBR+ABR）；WMA4.0/4.1/7/8/9

5-384kbps所有流文件；WAV(PCM+IMAAD-PCM);产生MIDI/SP-MIDI文件。

●对话筒输入或线路输入的音频信号进行IMAADPCM编码

●低功耗

●模拟，数字，I/O单独供电

●串行的控制，数据接口

●可被用作微处理器的从机

VS1003通过SPI接口来接受输入的音频数据流，它可以是一个系统的从机，也可以作为独立的主机。我们通过SPI口向VS1003输入音频数据，它就会自动帮我解码了。[5]

图3_1 VS1003的外部电路线路图

通过VS1003（端口3，8,13,23，28,29,30）和STM32（端口77,76,72,71，54,53,52）的7个XERST,DREQ,XDCS,XCS,SCLK,MOSI,MISO端口，使VS1003和STM32连接起来。DREQ,XDCS,XERST,XCS,MOSI,MISO,SCLK端口各自连接形成一条SPI总线。

C20

30PF C19

30PF 2

X TA L

XT1

XT2

图3_2 12.288兆VS1003的时钟电路

采用一般的时钟电路，选用12.288M的晶振。时钟电路与VS1003芯片的连接通过XT1（端口17）与XT2（端口18）连接如图3-2为本设计选用的VS1003

外围时钟电路。

图3_3 VS1003电源电路（2.5V稳压）

电源电路输入3.3V电压，输出2.5V的电压满足VS1003的电压要求。电压输入通过VS1003的VCC-2.5(端口5，7，31)。

设计的第一步是把对语言信号的收集和处理。

首先，由话筒收集语音信号，然后把信号传送到VS1003芯片上。话筒和VS1003芯片的连线如图3_4所示。

图3_4 语音收集

图3_4左方是VS1003芯片，右方P10是话筒。语音信号由P10输入，经过几级

后由MICP和MICN口输入到VS1003芯片。

接着VS1003芯片把收集到的语音信息编码得到语音数据，通过STM32单片机保存到SD卡上。

VS1003的解码数据直接由RIGHT和LEFT（端口38,45）接耳机输出语音。

3.2 STM32F103VCT6

采用的单片机是STM32F103VCT6。相对80C51单片机来讲，STM32F103VCT6的性能更加优越。对于模数转换，STM32F103VCT6含有2个12位模数转换器，只需1us的转换时间。STM32F103VCT6有几3个SPI,本设计使用了2个,VS1003使用SPI口，SD使用SPI1口。STM32F103VCT6有3个串口，本设计用到1个，由蓝牙使用。

FB-STM32F103是一款高性价比、多功能的STM32单片机开发平台，配备常用的32位单片机片外资源，仿真接口。

主系统由以下部分构成：

●四个驱动单元：

─ Cortex?-M3内核 DCode总线(D-bus)，和系统总线(S-bus)

─通用 DMA1和通用 DMA2

●四个被动单元

─内部 SRAM

─内部闪存存储器

─ FSMC

─ AHB到 APB的桥(AHB2APBx)，它连接所有的 APB设备

P P P

P P P P P P

图3_5 STM32外部接线图

图3_6 STM32电源滤波电路

STM32电源滤波电路为STM32芯片提供稳定的3.3V电压。通过端口

11,28,50,75,100输入STM32芯片。

图3_7复位电路

单片机复位电路作用是把一个状态机初始化到空状态。单片机复位电路原理

是在单片机的复位引脚rst 上外接电阻和电容，实现上电复位，而复位时间是(时

钟周期=12×振荡周期,振荡周期=1/f)，这个时间只能大不能小，具体数值可以rc 电路计算出时间常数。

复位电路通过STM32的REST （端口14）连接STM32单片机。

X 1

2.7680p

图3_8 小时钟电路32.768k

32.768k 小时钟电路通过osc32in （端口8）和osc32out （端口9）连接到

STM32单片机。作用是用于内部

RTC 实时时钟。

图3-9 大时钟电路8兆

8M 大时钟电路通过oscin （端口12）和oscout （端口13）连接到STM32单片机。作用是用于STM32的主时钟。

对讲机使用规范

对讲机使用管理规定为加强对讲机的管理，正确使用对讲机和提高对讲机的使用质量，延长使用年限，遵循“谁使用，谁保管；谁损坏，谁负责”的原则，特制定本规定，本规定适用于公司使用对讲机的车间。一、对讲机使用管理 1、作业人员使用对讲机仅限于在值班时携带使用。要求专机专岗使用，严禁转借他人他岗，严禁个人携带外出。 2、各段站设备管理人员负责对各单位在用对讲机进行统一登记编号，按需领用，并负责对损坏对讲机进行鉴定和调换。 3、班组长须接班后对本班各岗位进行联络，各岗位及时响应，以验证通信畅通，班长应将联络验证情况记录在接班记录上。 4、班组交接班时，必须做好对讲机的移交检查工作，交机人要讲明对讲机当班使用状况，接班者当场查验，发现损坏或通讯失灵立即报告班长。并写入交接班记录，签字确认。因使用人保管不当导致对讲机磕碰开裂、接触不好但勉强能使用的也应做好交接班记录并报告部门设备管理员。 5、使用过程中发现故障必须及时上报部门设备管理员，对故障对讲机设备管理员立即收回停用，并立即现场调查损坏原因，并及时将故障对讲机上交公司运输科。 6、新投用对讲机机身要求最低使用年限为六年。若在最

低使用年限内出现故障，按以下规定对公司进行损坏经济补偿：（一）能确定损坏责任人的，赔偿金额由责任人承担50%，所在单位承担50%。（二）不能确定责任人的，赔偿金额由责任班组承担50%，车间承担50%。（三）不能确定责任班组的，所在部门承担全部责任。 7、新投用对讲机电池最低使用年限为一年。若在最低使用年限内出现故障，按以下规定对公司进行损坏经济补偿：（一）能确定损坏责任人的，责任人承担70%，单位承担30%。（二）不能确定责任人的，责任班组承担70%，单位承担30%。（三）不能确定责任班组的，所在单位承担100%。 8、对因使用人保管不当导致对讲机磕碰开裂、接触不好的罚款50元。二、对讲机使用方法 1、按下发射键（也叫PTT键）并开始讲话，讲话完毕松开PTT键。 2、对讲机发射时，距离头部或身体至少2.5厘米。 3、讲话时不必大声，只需在距对讲机5—10厘米处以正常音量讲话即可三、对讲机使用人员操作行为管理

对讲机毕业设计

目录摘要.............................................................. I Abstract........................................................... I I 前言.. (1) 第一章对讲机原理概述 (2) 1 工作原理 (2) 1．1原理框图 (2) 1．2工作原理 (2) 2 设计方案 (3) 第二章芯片介绍 (4) 2.1单片窄带调频接收电路——MC3361 (4) 1.混频 (8) 2.鉴频 (8) 2.2调频发射电路——MC2833 (10) 2.3调频接收前置电路——TA7358P (14) 2.4音频功率放大芯片——LM386 (16) 第三章对讲机电路设计 (18) 第一节电路原理框图 (18) 1 发信电路 (18) 2 收信电路 (18) 第二节电路原理图 (20) 1 发信电路 (21) 2 收信电路 (21) 3 天线及双工滤波电路 (22) 4 参数选择 (22) 结束语 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 附录：整机电路图

前言古时候的通信方式有蜂火台、飞鸽传书、驿站等等，主要的目地在于传送军事情报，其传输煤介主要是利用人力和物力来达成。直到“电”问世后，才开始寻找通过使用电来通信的可能性。经过人们的发展，在这两百年内获得重大进步，尤其是配合电子元件的进步，使复杂、便利的通信系统得以实现，并成为日常生活中不可缺少的东西。在整个通信技术发展过程中，有些科学家作出了重要的突破性贡献。例如1864年，马克斯威尔(Maxwell)导出电磁波理论，证明电磁波的存在，而赫兹1887年经由实验证明电磁波存在，这些进步使得无线通信变得可能也逐渐成真。另外，贝尔(Bell)于1875年发明电话，使声音可以直接传递，结合史卓格(Strowger)在1897年发明的自动交换机，使得电话服务得以顺利成长。由于真空管于1904年问世，促使阿姆斯壮于1918年发明超外差无线电接收机，开启无线电广阔的应用大门。在1930年前的通信发展主要是属于类比通信的成长。在1930年以后，随着数子通信、电脑及人造卫星的产生，整体通信技术也朝向数子通信方向来发展，对人类生活的影响也更为加深。当然，这些进步也都基于电子原件由真空管、电晶体、集成电路(Integrated Circuit， IC)及超大型集成电路(Very Large Scale Integrated Circuit，VLSI)的长足进步，才能使通信系统更具方便性及操控性。随着电脑技术、通信技术与娱乐的结合，大家都希望能够更随心所欲地使用科技，无线通信技术便逐渐获得大家的青睐。大家都希望能够透过无线通信技术，使自己不再局限于有线传输设备，进而摆脱掉上述的种种羁绊。无线通信技术主要就是利用无线电波取代传统的传输线路(例如：铜线，双绞线、光纤等)，通过适当的技术，我们可以将低频的信息加在高频的载波之上，这就是我们所谓的调制（Modulation），而相反地，自高频的载波中将信息取出的技术，我们把它称之为解调(Demodulation)，而这个可以用来发射的高频载波，便称之为射频 (简称RF)。通过改变载波的波长、振幅、频率，我们就可以利用载波来表示信息。基本上，各种通信系统的资讯传送过程，以从甲地单向地传到乙地为例，其流程大约如下: 1.在甲地将要传送的信息，以电的信号表现出来。 2.将此电信号放大、编码或调制后，依据各种传输煤介特性，将信息传送到乙地。 3.在乙地将电信号收集后，经解码或解调。 4.再依原传送信息性质还原回来，在透过喇叭转换使人能听到。

基于CC1101的无中心数字对讲机设计

1引言对讲机在诸多行业领域广泛应用。虽然模拟对讲机现今仍垄断市场，但数字通信以其更丰富的业务种类，更好的业务质量、保密性和连接性，尤其可提高频谱效率，更有效利用宝贵的频谱资源[1]，因此对讲机数字化是大势所趋。这里介绍一种基于CC1101射频器件的数字无线对讲机的语音通信技术。 2整体设计方案虽然提供包含图像、文字、语音的综合业务是未来对讲机的发展趋势，但鉴于对讲机的数字化研究尚处于起步探索阶段，而且语音传输仍是对讲机最广泛最重要的作用，该系统设计的核心是经语音数字化处理后通信更安全可靠，话音更清晰。此外，由于业界至今尚无统一的标准和法规，系统应留存一定的扩展和变换空间，以适应新的变化和进一步研究的需要。得益于微电子技术的长足进步和快速发展，射频电路的灵敏度不断提高，无线接收机在相应的发送设备不工作时也会有数据解调输出，因而无线通信系统中有必要使用数据帧分组传输数据。还需要使用帧同步技术保证通信系统能从混乱的数据中识别合法的数据帧。由于在无线通信系统中存在干扰、噪声、多径、衰落等现象，使得无线通信信道在传输数字信息时经常出现误码，为此，常采用信道编码技术，在帧中增加校验码元。在无线通信中，最常用的是CRC16，它可以纠正一定程度的随机错误，但却没有能力纠正突发差错的能力，需要用交织编码的方法使其变成交错码。此外，为保证通信的可靠性，还需要合理设置帧的长度。帧长与编码方式有关，曼切斯特编码时不要超过256字节，若采用其他方式，则不要超过64字节。采取短帧方式通信有利于降低干扰，但帧太短又会增加开销，降低效率。此外，帧的长度还受硬件系统限制，如处理器的处理能力、缓冲、天线带宽等。综合各方面因素，这里采用图1所示数据帧格式。由于语音信号一般比较微弱，根据Mu/A 律编码规则，容易出现长连“1”或长“0”情况[2]。若出现这种情况，由于长时间不出现“0”点，接收端的本地同步信号的相位会逐渐漂移，甚至失步。若采用变换归零或重新编码的方式，又有可能降低系统抗干扰能力或频带利用率。为此，需要采用扰码技术，消除长“1”长“0”。为了实现一对一双工通话和一对多的广播，该系统采用时分双工（TDD ）方式，分成接收和发送两个时隙，保留1.5ms 时间作为射频部分的收发转换保护。 3系统硬件设计使用微处理器，通过软硬件的配合实现设计功能；采用基于CC1101的设计方法，根据需求定义其内部逻辑和引脚；运用“自顶向下”和“模块化”的理念，是现代电子系统设计的特点。因而，该系统采用DSP 处理语音数据，使用MCU 以弥补DSP 控制上的缺憾，采用优秀设计的射频器以降低软件复杂度和MCU 的负荷。系统逻辑框架如图2所示。系统由射频模块、语音处理模块、MCU 模块、人机接口模块和电源模块组成。系统主处理器负责所有设备控制、任务调度、功能协调、通信协议控制。该系统采用TI 公司的MSP430F149，该器件拥有图1 数据帧格式收稿日期：2008-12-28 稿件编号：200812090 基金项目：国家自然科学基金资助项目（60572026）、（60871024）；教育部新世纪优秀人才支持计划项目（A0160419950120）作者简介：韦建超(1980-)，男，广西百色人，硕士研究生。研究方向：数字集群通信。基于CC1101的无中心数字对讲机设计韦建超，陈向东，陈冠，蔡镔（西南交通大学信息科学与技术学院，四川成都610031）摘要：基于射频收发器CC1101，单片机（MCU ）MSP430F149和DSP TMS320VC5509A ，设计了一种无中心数字对讲机。详细介绍了系统的设计方案及各个模块的器件选型和电路设计，MCU 部分的软件设计以及CC1101的编程要点。关键词：无线通信；数字对讲机；CC1101；MSP430F149 中图分类号：TN929.5 文献标识码：A 文件编号：1674-6236（2009）06-0001-03 Design of no center digital two -way radio based on CC1101 WEI Jian -chao,CHEN Xiang -dong,CHEN Guan,CAI Bin （School of Information Science &Technology,Southwest Jiaotong University,Chengdu 610031,China ） Abstrac t:Based on RF chip CC1101,MCU MSP430F149,DSP TMS320VC5509A,a design of no center digital two -way radio is provided.The structure of system,chip selection and hardware circuit design of all units,software design for MCU and key problems in CC1101programming are discussed in detail. Key words :wireless communication ；digital two -way radio ；CC1101；MSP430F149 第17卷第6期 Vol.17No.6 2009年6月Jun.2009 电子设计工程 Electronic Design Engineering -1-

无线对讲系统设计规范要求范本

无线对讲系统设计规范要求范本 1.系统概述 1.1本项目需设计一套6信道（12个时隙）数字无线对讲系统，整个项目范围内覆盖率98%以上，以提供建筑中管理部门工作人员的检查、维护方便、快捷地保持通讯联系和在紧急情况下提供多系统间通信的需求。 1.2在覆盖建筑的公共区域范围基础下，酒店的所有机电房设备房、供配电机房、弱电机房、电梯机房等，同时保安部所涉及的所有保安区域范围均获信号覆盖以确保无盲点。 1.3建筑占地面积较大，且内部结构复杂，建议本项目采用400MHz中继无线对讲系统以符合长距离通信和室内信号穿透的要求，但仍需要以建设当地无线电管理局对频率的规划为前提。 1.4无线中继设备及合路平台须装设于通风良好或空调的弱电机房，设备须设于独立金属柜体和保持适当分隔以确保最佳的工作状态； 1.5整体系统须符合但不限于以下要求；招标图纸所示无线对讲系统分布仅供参考，承包人须根据现场实测的电场分布情况提供足够的天线、有关之设备及配件以确保本系统可覆盖所需的范围。承包人须顾及到大楼的结构有可能会妨碍信号的传送。天线的位置、数量和输出功率须合理设计，以确保使用合理数量的天线，保证较小的天线端口输出功率，达到良好的覆盖效果，室内天线的输出功率须小于15dB，接收信号信噪比大于20dB，以避免电磁辐射污染环境，以符合国家环境电磁波卫生标准，。综合考虑天线的数量、位置和输出功率，以及所需覆盖的范围，确保信号的均匀分布，要求酒建筑内所有区域可测得的对讲机信号电平强度不低于－85dBm; 在覆盖室内基础上并包括建筑所辖区域内移动台呼出和接听正常，建筑室外区域可测得的对讲机信号电平强度不低于－95dBm，若有独立建筑，需要考虑建筑内部信号覆盖。 1.6本系统如遇停电等意外情况发生，须保证通讯畅通，中继台需要配置不间

全双工无线对讲机课程设计

学号：专业：通信工程姓名：宋腾非线性电子线路实验设计实验名称：双工调频无线对讲机一、实验目的 1、在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机，整机组成原理，建立调频系统概念。 2、掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。二、实验内容 1、完成调频发射机整机联调。 2、完成调频接收机整机联调。 3、进行调频发送与接收系统联调。三、实验仪器 1、高频实验箱 2台 2、双踪示波器 1台四、实验原理图 19-1 无线对讲机原理框图

半双工调频对讲机组成原理框图如上图所示，发射机由音源，音频放大，调频、上变频、高频功放等电路组成。接收机则由高放，下变频、中频放大、鉴频、音频功放、耳机等部分组成。半双工是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收的传输方式，从上图中可以看到，发送与接收频率同为10.7MHz，公用一根天线。收发的切换依靠10号板的J1完成。J1在没有按下去的情况下为接收状态，按下去为发送。为了避免自身的发送对接收的干扰，所以加入了电源控制。电源控制的作用是当接收电路工作时，发送电路关闭，反之亦然。五、实验步骤 1、准备两台实验箱，分别在关电状态下按下表连线：发送部分：

2、将3号板S1拨为“01”，S2拨为“01”，2号板SW1拨置“4.5MHz”，SW2拨置“OFF”；5号板SW1拨置“4.5MHz”；10号板SW1拨到上方。 3、打开电源，将1号板信号源调到6.2MHz，RF幅度最大。 4、调整3号板的W2，使TP8频率接近4.5MHz。 5、将2号板的W3旋到1/2处，10号板的W1，W2旋到1/3处。 6、将拉杆天线接到10号板Q1接口。 6、按下10号板的J1，对方应能听到音乐声，然后微调各单元电路，使声音最清晰。 7、将话筒插入10号板“MIC1”，SW1拨到下方实现两台实验箱人声对讲。

有线双工对讲机设计解光飞

有线双工对讲机解光飞刘畅李群指导老师：张倩査长军摘要：有线双工对讲机主要应用于对音频信号的功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的有线双工对讲机的基本原理、内容和实现过程。整个电路主要由稳压电源、前置放大器、功率放大器、共三部分构成。稳压电源主要是为前置放大器、功率放大器提供稳定的直流电源；前置放大器主要是电压的放大；功率放大器实现电流、电压的放大；设计的电路结构简洁、实用，充分利用到了集成功放的优良性能。关键字：集成运放功率放大扬声器一、题目理解与分析 1、设计任务用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲乙双方异地有线通话的双工对讲机。 2、设计要求 1）用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响； 2）对讲距离30m~50m ； 3）电源电压为9V ，PO ≤0.5W 。二、系统方案设计设计有线双工对讲机系统如图2.1所示。主要由弱声音采集，前置放大器、功率输出放大器、功能切换开关、扬声器、直流稳压供电电路等组成。图2.1 有线双工对讲机系统框图其中弱声音采集，弱信号前置放大级完成弱信号的电压放大，功率输出放大级完成弱信号的电压和电流放大，直流稳压电源部分为整个功放电路提供电量。弱信号前置放大器功率输出放大功能切换开关弱声音采集甲自制稳压电源扬声器甲功能切换开关扬声器乙弱声音采集乙弱信号前置放大器功率输出放大

三、模块方案设计 3.1 弱声音采集模块设计方案一：采用驻极体电容器麦克风(ECM) 工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。体积小巧，成本低廉，在电话、手机等设备中广泛使用。电容式麦克风因灵敏度较高，常用于高品质的录音。方案二：采用电动式锥形纸盆扬声器电动式锥形纸盆扬声器的工作实际上是把一定范围内的音频电功率讯号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。同时该种扬声器可以将声音信号转换为电信号。综合比较，因设计要求用扬声器兼作话筒和喇叭，方案二的设计效果优于方案一，因此采用方案二。 3.2 前置放大模块设计方案一：采用集成运算放大器构成前置放大电路设计前置放大电路的可供选用的集成运算放大器由很多，如National Semiconductor公司的LF347/356/357，Precision Monolithics公司的OP16/37，Signetics公司的NE5532/5534等。具有带宽高，电压增益高，转换速率快，噪声低和电流消耗低等优点。方案二：采用专用前置放大器IC构成前置放大电路目前有很多性能优越的专用低频前置放大器IC，如日本夏普公司的IR3R18/16，NEC公司的Μpc1228H，富士通公司的MB3105/06。其频带BW均能达到30Hz—20KHz，增益高，失真系数小。综合比较，方案二的设计效果优于方案一，但是专用前置放大器IC价格比较贵，而且采购不便，而集成运放价格便宜，性能高，能够满足题目放大要求，因此采用方案一。 3.3 功率放大模块设计方案一：采用分立元件构成低频功率放大器电路分立元件构成的低频功率放大器电路可分为输入级、功率激励级和OCL输出级三部分。输入级采用双管差分放大器使电路工作稳定，功率激励级采用互补复合管推挽输出电路来提高线性放大及降低波形失真，而输出级采用直接耦合形式确保电路的低频响应。这种方案的优点在于反馈深度易控制，故放大倍数易控制。且失真度可以做到很小，使音质很纯净。但外围元器件较多，调试要困难很多。方案二：采用集成运放构成低频功率放大器电路 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。输入端以地位参考，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。特性(Features): * 静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电。 * 工作电压范围宽，4-12V or 5-18V。

全数字可视对讲系统设计方案

莆田泰华网络信息有限公司2016年5月16日

目录目录 (2) 第一章概述 (3) 1.1 ............................................................................................................... 项目背景介绍 3 1.2 ...................................................................................................................... 设计原则 4 1.3 ...................................................................................................................... 设计依据 5 第二章系统设计 (7) 2.1 ...................................................................................................................... 设计思路 7 2.2 ....................................................................................................... 系统总体设计架构 8 2.2.1多层小区结构设计图 (9) 2.2.2系统特点 (9) 2.3 ............................................................................................................... 系统功能简介 11 2.3.1访问对讲功能 (12) 2.3.2户户对讲功能 (12) 2.3.3三方通话功能 (13) 2.3.4安防报警功能 (14) 2.3.5视频监控功能 (15) 2.3.6电梯联动功能 (16)

对讲机通用功能参数介绍(精)

对讲机通用功能参数介绍一、产品的组成 1.按功率分:3W,5W,7W、高低功率。 2.按外形:带显示和不带显示两种 3.数字对讲机和模拟对讲机二、产品的功能及运作原理发射部分: 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。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往混频,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,与第二本振信号再次混频生成第二中频信号,第二中频信号通过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,得到人们所需的语音信息。专业对讲机调制信号及调制电路:

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。信令处理:CUP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,将其结果控制间频功放和扬声器的输出。即如果与预置值相同,则打开扬声器,若不同,则关闭扬声器。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(即省电模式发射电源:发射时才有电CPU电源:稳定的电源三、参数及参数代表的含义四、系统参数 1.发射机输出功率越强,发射信号的覆盖范围越大,通信距离也越远。但发射功率也不能过大,发射功率过大,不仅耗电,影响功放元件寿命,而且干扰性强,影响他人的通话效果,还会产生辐射污染。各大国的无线电管理机构对通信设备的发射功率都有明确规定。 2.接收机的接收灵敏度越高,通信距离就越远。 3.天线的增益,在天线与机器匹配时,通常情况,天线高度增加,接收或发射能力增强。手持对讲机所用天线一般为螺旋天线,其带宽和增益比其他种类的天线要小,更容易受人体影响。五、专有名词解释 1.监听(MONITOR:为接收弱小信号而采用的一种收听方式。通过按专用键强制接通接收信号通道,操作者用耳朵辨别扬声器中的微弱声音,达到收听的目的。

单工对讲机设计(接收部分)

学士学位论文题目：单工对讲机设计（接收部分）论文作者：杨炀学号： 0911070002 系部：计算机与信息工程系专业：电子科学与技术指导教师：张铁桥论文提交日期：2013年4月18日湖北大学知行学院 Zhixing College Of Hubei University

目录绪论 (1) 1 对讲机工作原理 (2) 1.1.对讲机的设计框图 (2) 1.2工作原理 (2) 1.2.1发射部分 (2) 1.2.2接收部分 (2) 2 对讲机总体电路的确定 (3) 2.1发射部分 (3) 2.1.1语音放大电路 (3) 2.1.2调制电路 (3) 2.2接收部分 (4) 3 对讲机单元电路的分析 (6) 3.1对讲机的接收模块 (6) 3.2输入回路 (6) 3.3高频放大电路 (7) 3.4解调电路设计 (7) 3.5本机振荡电路 (8) 3.5.1振荡器 (8) 3.6音频功放 (9) 3.7986A型对讲机整机工作原理 (10) 4焊接安装及调试 (12) 4.1焊接安装过程过程 (12) 4.2整机调试 (13) 5对讲机发展前景 (15) 结论 (16) 参考文献 (17) 附录 (18)

单工对讲机设计摘要单工无线呼叫系统具有使用简单、不受网络限制、通话成本低、适用范围广等优点。它是在鉴频、混频等技术的基础上，利用无线电通信原理研发的一种通信方式。目前，人们对对讲机的研究已从模拟化转化为数字化。本文从无线对讲机的基本原理出发，并对各部分的功能和作用进行了分析和研究，确定了对讲机电路图[1]。本系统的功能在于实现呼叫和通话功能。无线对讲电话的特点是可供小型单位作内部电话使用，此外由于采用成品无线模块,从而使制作变得很简单,成本也很低。对讲电话实现了内部的通话，为人们的日常生活带来了极大的方便，值得进一步推广，有很好的发展前景。电子技术的研究才刚刚开始，随着这项技术的研究逐渐深入，涉及的研究领域也将更广。希望这项技术的研究能为人们以后的生活、工作带来更大的便利，为人们提供更为舒适、完美的生活方式。本论文最后对对讲机的现状及发展前景进行分析。【关键词】无线呼叫调频发射振荡电路

双工对讲机课设报告

电子装置设计报告双工对讲机专业：姓名：学号：时间：

目录一、设计任务与要求-----------------------------------------2 二、设计内容--------------------------------------------------2 三、设计总结--------------------------------------------------11 四、设计参考资料--------------------------------------------12

一.设计任务与要求元件采用集成运放和集成功放及电阻、电容等，实现甲、乙双方异地有线通话对讲功能； 1)用扬声器兼作话筒和啦叭，双向对讲，互不影响； 2)电源电压选用+9V ，输出功率≥0．5W ，工作可靠，效果良好； 3)设计电路所需的直流稳压电源（即+9V 电源）；二．设计内容 2.方案论证： 2.1设计原理：本设计主要采用扬声器兼作话筒和喇叭作为人音频信号的采集接受转换装置，集成运放及电阻、电容等构成对微弱声音信号的前置放大电路，对信号进行适当的放大，再由集成功放及电阻、电容等构成功率放大电路对经前置放大的音频信号进行功率放大，然后推动扬声器工作，从而实现异地有线通话。本双工对讲机的设计框图如下：图2-1 对讲机设计框图声电转换电路功率放大器前置放大器功率放大器直流电源电路声电转换电路前置放大器甲乙

2.2方案选择： 2.2.1方案一：采用电桥构成测量电路，对由扬声器产生的微弱信号进行测量，然后经过集成运放UA741进行电压放大，然后再经集成运放386D进行功率放大，推动扬声器工作。电路图设计如附录图一所示。图2-1-1 方案一原理图该电路的设计虽然考虑到了所有设计要求，电路结构也比较简单，但是此方案有三个缺陷：一是用扬声器兼作话筒和喇叭，在理论上可行，但实际中实现可能性不高，一般的扬声器感应声音信号的灵敏度不是很高，一般达不到比较理想的效果；二是对扬声器中的微弱信号用电桥进行测量要求电桥要达到平衡，这在一般的电路板制作中比较难以实现；三是该电路中两个扬声器在同一回路中，一边的声音信号对另一边都会产生影响，这是该电路的最大缺陷。考虑到上述原因，该方案不适合采用。 2.2.2方案二：考虑到上述方案的缺陷，决定将用扬声器兼作话筒和喇叭改为用驻极话筒充当话筒，扬声器制作喇叭，通过下面的电路来实现：

数字对讲机核心技术大揭秘

拓朋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。只有直接采用数字信号处理器的对讲机才是真正意义上的数字对讲机,而采用数字控制信号的对讲机。如集群系统的对讲机则不属于数字对讲机。数字对讲机有许多优点，首先是可以更好地利用频谱资源，与蜂窝数字技术相似数字对讲机可以在一条指定的信道上如25KHZ装载更多用户，提高频谱利用率，这是一种解决频率拥挤的解决方案。具有长远的意义。其次是提高话音质量。由于数字通信技术拥有系统内错误校正功能和模拟对讲机相比可以在一个范围更广泛的信号环境中实现更好的语音音频质量，其接收到的音频噪音会更少些声音更清晰。最后一点是提高和改进语音和数据集成，改变控制信号随通讯距离增加而降低的弱点，与类似集成模拟语音及数据系统相比，数字对讲机可以提供更好的数据处理及界面功能，从而使更多的数据应用可以被集成到同一个双向无线通讯基站结构中对语音和数据服务集成更完善、更加方便。这三大特点使数字对讲机成为未来对讲机技术发展的必然趋势。七十年代摩托罗拉率先将数字技术引入对讲机系统设计中1975年生产出数字语音加密的DVP对讲机。1980年研制了一套数字数据通信系统，在1991年的沙漠风暴行动中使用了35000台数字对讲机。很显然随着无线电通信技术的发展人们对无线通信质量的要求的提高以及频谱资源的日益高涨。数字对讲机必将有着巨大的需求市场。但不管数字对讲机有多广泛的应用，在对讲机技术上已经十分成熟的模拟技术，在很长一段时间内还将继续为对讲机的设计服务，向体积小、成本低、功能强、更商品化的方向发展，以满足通讯用户的不同需求。数字对讲机在短时间内不可能代替模拟对讲机这二种对讲机将发挥各自特点共同发展。到2010年为止许多厂家推出了自己定义通信协议的数字对讲机，但数字对讲机公开的标准是dPMR和DMR两个协议。dPMR协议的标准是《ETSI TS 102 490》《ETSI TS 102 658》。DMR协议的标准是《ETSI TS 102 361-1,2,3,4》。由于对讲机行业的数字化进程非常迟缓有人戏称对讲机领域是最后一个数字化的电子行业。2016年9月底拓朋科技正式加入DMR联盟（Digital Mobile Radio Association）成为核心成员。DMR联盟是一个全球性组织，旨在推动DMR成为商业领域最广泛的数字无线电标准。DMR数字集群通信标准是ETSI（欧洲通信标准协会）为了满足全球专业及商业用户对移动通信的需要而设计、制订的开放性标准。

对讲机性能设计要求

WP9701系列防水对讲机技术规范书防水等级：IP67 产品定位：拓展国内国际中高端专业对讲机市场，在运河、海上作业及水上娱乐等场所使用。产品卖点：防水防尘防铁屑，抗摔耐用，功率大，旋转背夹，防水耳机，挂墙式座充。布局简洁而不简单。一、全系产品规划意向1：（请优先安排，定向开发） (一)外观要求：原WP9700i基础上新增面壳，液晶屏下方做六个功能键（无需数字键），要求大气（戴手套能触按）。考虑设计一个灯键合一的功能键，做为声光报警。符合人体工程学原理，PTT键大气。 (二)内部结构件及配件要求： 1.喇叭规格Φ40mm,高度5.2mm(1.5W-16欧) 2.液晶用UV82组件;特别要求把视窗视域做宽阔，显得大气。 3.防水圈系列共用原WP9700； 4.铝板共用WP9700; 5.灯杯采用UV8O灯杯（灯镜超声工艺，注意防水处理及其安装） 6.主板另外设计：由原来9700改动数字键盘区域为功能键区（3D优先进行，给出PCBA图2D由我们设计电路板，注意避空细节）电池正负极支架共用， 7.座充共用（设计中造形）。意向2：（稍次之）

(一)外观要求：原WP9700i基础上新增面壳，液晶屏下方十六个键（功能键四个，数字键12个）。 (二)内部结构件及配件要求： 1.液晶用UV82组件； 2.防水圈系列共用原WP9700； 3.铝板共用WP9700; 4.主板直接使用WP9700I显示机主板。 5.座充共用（设计中造形）。意向三： (一)外观要求：原WP9700基础上新增面壳，无显示（更多体现专业，简洁而不简单的设计）。喇叭窗体可拆卸,但不影响防水，方便清理喇叭（上面锁螺丝，提供欧标A-85铁将军参考） (二)内部结构件及配件要求： 1.防水圈系列共用原WP9700； 3.铝板共用WP9700; 4.主板直接使用WP9700非显示机主板。 5.座充共用（设计中造形）。一、主要功能 1．频率范围：400-480MHZ(UHF全段) 2．PC软件编程，登陆、读频、写频、测试模式必须密码保护

通信原理课程设计对讲机

1任务书设计并制作一个无线对讲机，要求采用调频方式工作，至少10米以上通话距离。2设计方案选择方案一：发射试用调频无线送话器，接收采用集成电路KC538，具有中频放大、鉴频和音频功率放大等功能。KC538中频放大器采用三极管差分放大器，故有增益高和调配抑制比较好的特点。方案二：采用集成电路D1800，它作为收音机接收专业集成电路，功放部分则用D2822电路具有体积小、外围元件少灵敏度极高、性能稳定等优点。方案选择：综上电路，接收频率和工作电流都在要求范围之内，具有良好的抗干扰能力，经过比较，方案二更具有简洁性，电路布复杂。因此本系统采用方案二设计。工作原理该对讲收音机的原理框图如下图所示，分为接收部分和发射部分，发射部分电路采用本级振荡经调制差频后中频发射。接收部分采用相干解调方式放大输出。

接收部分原理：调频信号由TX接收，经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路，IC1第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本振信号输入端，L4、R6、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到10.7MHz的中频信号，中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波，7、8、9脚外接的电容为高频滤波电容，此时，中频信号频率仍然是变化的，经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从11脚输出，经过R10、C25、RP，耦合至IC2进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。对讲机接收结构框图如下图所示：

三防设计及其在数字对讲机结构设计中的应用

三防设计及其在数字对讲机结构设计中的应用发表时间：2014-11-25T15:40:05.640Z 来源：《价值工程》2014年第6月上旬供稿作者：陈勇[导读] 金属外壳密封前，零部件用强紫外线进行照射，同时密封的内腔充入高浓度的臭氧，防止和抑杀霉菌，能起到有效防护作用。 Three-Proofing Design and Its Application in Configuration Design of Digital Walkie-Talkie 陈勇CHEN Yong曰徐中亮XU Zhong-liang（广州海格通信集团股份有限公司，广州510663）（Guangzhou Haige Communications Group Incorporated Company，Guangzhou 510663，China）摘要院通过对数字对讲机在严酷环境条件下产生故障模式的原因分析，得出结论：三防设计的缺失是导致对讲机失效最主要因素之一。本文以手持式数字对讲机的结构设计为研究对象，运用三防设计的设计原则和方法，优选材料，减小结构设计对产品性能的影响。从而，大大提高数字对讲机在恶劣环境中的适应性，降低产品故障率。 Abstract: By analyzing the reason of the fault of digital walkie-talkie under harsh natural environment condition, one can draw aconclusion that the default of three-proofing design is the most critical factors of causing electronics products being unable to work. Thearticle is based on configuration design of handheld digital walkie-talkie, applying rational principles and methods of three-proofing design,optimizing material and minimizing the influence of configuration design for product performance. Thereby it can highly improve productenvironmental adaptability under bad environment condition and reduce the fault rate of product. 关键词院三防设计；数字对讲机；结构设计Key words: three-proofing design；digital walkie-talkie；configuration design 中图分类号院TN802 文献标识码院A 文章编号院1006-4311（2014）16-0047-020 引言21 世纪，数字对讲机是现代指挥专用的主要无线通信方式，在实际的工作状态中，所发生的故障约一半是由环境因素导致的，其中90%以上是由温度、盐雾、湿度、霉菌和振动造成的。换句话说，设备的可靠性与环境因素有着重大关系。在电子通信行业中，三防设计一般定义为防潮热设计、防盐雾设计和防霉菌设计。电子装备的“三防”性能，已成为系统整机重要的性能指标之一。随着现代通信技术的高速发展，工程师越来越重视三防设计，采用三防技术设计的数字对讲机，能有效降低设备的故障率，提高产品可靠性和适应使用环境能力。因此，加强产品的三防结构设计，减小环境对设备性能的影响，是产品设计中的重要环节。 1 结构设计对产品性能的影响专用数字对讲机使用环境比较恶劣，采用三防技术设计的产品可适应野战的高低温，潮热，盐雾等严酷气候条件，并且能够长期稳定、可靠地工作。三防结构设计是三防设计完善与否的关键之一[1]，通过结构设计体现出三防设计的要求。因此，在电子设备的产品设计中，整机结构设计是否合理，不仅决定产品的成本高低，同时影响产品的使用性能。当前，数字对讲机的结构设计存在诸多缺陷，主要体现以下方面：淤密封性差，防水防潮性能弱，导致对讲机在雨天或者潮湿气候条件下不能正常使用；于材料选择或者工艺处理不当，导致产品在盐雾环境使用时不能有效抵抗盐雾腐蚀，甚至断裂；盂我国南方及沿海地区气候较潮湿，产品放置一段时间后就会发霉。为解决上述不合理问题，需将三防设计的原则和方法融入结构设计中，从而提高对讲机的环境可适应性，机械性能以及电气性能。 2 三防结构设计三防技术是涉及结构设计、电子元器件装配以及工艺和生产技术管理等内容的综合性系统工程[2]，其中结构设计为主要内容。运用三防设计的原则和方法，解决数字对讲机结构设计存在的不合理问题，主要考虑如下几点：2.1 防潮热结构设计在三防设计中，防潮热设计主要是防水设计。数字对讲机由于体积小、重量轻、电子元器件之间的间隙小，其采用的防潮热设计方法如下：淤优选防火、防锈蚀的合金材料；于在数字对讲机表面涂覆保护层以防止锈蚀；盂整机采用外壳密封防水，将电子元器件与周围环境隔离，不与外界的空气、水或其他腐蚀介质接触。依照《GB4208-93 电子产品外壳防护等级》标准，手持式数字对讲机属于外壳结构防水且不怕腐蚀的小型通信设备，其整机的防水等级为IPX7。为便于更快、更直观地检测产品的气密性，采用充气检测法代替浸渍试验。表1 为数字对讲机气密检测的试验参数。为达到要求的防水等级，数字对讲机结构设计时主要采用防水圈、防水双面胶及局部封胶等防水形式。如果防水等级要求比较高，可采用二次啤塑及超声波焊接方式防水[3]。以手持式数字对讲机为例，具体防水结构设计如下：淤受话器前腔的出声孔使用防水透气膜，既起到防水作用，也可以透气透声。于采用硅橡胶密封圈防水方式。1）前壳和中壳以及中壳和后盖配合处采用截面为圆形，邵氏硬度为45依5毅的硅橡胶密封圈防水，使数字对讲机成为一个密闭的腔体；2）功能旋钮和中壳局部配合处采用O 型圈密封；3）硅胶按键周圈设计的半圆型凸台与前壳配合起到防水作用。盂采用防水胶的密封方式。如视窗玻璃和前壳，充电座周圈与后盖之间的配合面可以采用3M 双面防水胶，以起到密封防水作用。榆电池上，下壳体材料都为PC 或ABS，通过超声波焊接的方式，将电池上下壳体焊接为一整体，同样可以达到良好的密封防水效果。 2.2 防盐雾腐蚀的结构设计盐雾环境会引起手持式数字对讲机的腐蚀，甚至影响整机的使用性能。按照《GB/T242 3.17 电子产品防盐雾测试》的试验方法：需要将对讲机放置在氯化钠含量为5依1%的盐溶液，温度为35依2益的试验箱中，承受连续喷雾时间为48h 的试验，且连续喷雾每24h 检测一次盐雾的沉降率和pH 值。试验结束后，检测喷雾后收集液的pH 值是否在6.5耀7.2 范围内，并将设备在正常的试验大气条件下放置48h，然后进行全面直观检查及性能检测，如果没有任何盐雾腐蚀迹象，样品试验合格。图1 所示，盐雾试验样品为镁合金AZ91B，采用阳极氧化处理，可以抗连续盐雾试验48h。

对讲机使用规范及注意事项

目录：、使用规范二、通话规范三、对讲机使用登记表对讲机是各岗位联系的重要通讯工具，只限在工作场所使用。使用人员必须执行对讲机管理、使用及通话规定，熟悉对讲机性能，爱护并熟练地使用对讲机。一、使用规范 1对讲机通讯频道统一设置后，使用人不得随意设置、更换对讲机频段、频道和更改编号。 2?在现场使用对讲机时必须用耳塞，音量应调节器整到合适的位置。 3?使用人必须随身携带，并保持开启状态，不得长时间关机。 4?对讲机应轻拿轻放，通话时不要用手接触天线，以免影响通讯质量。使用过程中不要进行多次开、关机的动作。 5?严格按对讲机充电程序充电，以保障电池性能、寿命和使用效果。对讲机更换电池时必须先关掉电源和主机上的开关，保护和延长对讲机的使用寿命。不得烘烤电板，或采用直接短路放电。 6 ?对讲机天线不能拧下，以免在发射时把功率管烧坏。 7?使用人应妥善保管对计机，主动做好除尘、保洁等日常养护工作。不要在雾气、雨水等高湿度环境下存放或使用。如万一遇水，严禁按通话键，应立即关机并拆除电板，根据情况作进一步处理。 &需要要更换电池情况： A查看对讲机是否有电，打开右钮开关并试机，声音断续，可能没电； B使用过程按住耳麦通话发生尖音，表示电板没电，请关闭对讲机，更换电板，再重新开启C红灯闪表示电板没有电，请关闭对讲机，更换电板，再重新开启。更换电板时一定要使对讲机处于关机状态。电板背扣向下轻轻压，不可硬拔。上新电板时一定要推到底座上锁定为止。 9.耳麦使用时不能把耳麦线折断或沾水。用耳麦讲话时，请保持麦克风于嘴唇距离3cm至4cm 处。 10?充电时注意是否能正常充电，以保证次日能正常使用。 11.使用原则： A、呼叫：实行双重呼叫，信息尽量一次性传达到位，言简意赅呼叫时注意分轻重缓急，； B、回应：做到有呼有应”； C、多使用敬语和服务性语言（请、麻烦、不好意思、明白、谢谢、马上就到、请稍等） D、分清轻重缓急、通话规范 1呼叫对方时，要报自己的岗位，并在最后讲收到请回话”。例：妝XX，我是XXX, 收到请回，谢谢！”