調(diào)頻_無線話筒_無線遙控門鈴__課程設(shè)計(jì)報告（常用版）(可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）

調(diào)頻_無線話筒_無線遙控門鈴__課程設(shè)計(jì)報告（常用版）(可以直接使用，可編輯完整版資料，歡迎下載）《通信電子線路》課程設(shè)計(jì)系別2021級通信工程專業(yè)1113071班題目無線話筒和無線遙控門鈴的制作姓名***學(xué)號1113071同組成員***指導(dǎo)教師張松煒2021年12月11日

任務(wù)書一．題目：無線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)無線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)安排：分組:每組2人第1題，每人做1個第2題，每組做1個（包括發(fā)射機(jī)和接收機(jī)）每組自備5號電池6節(jié)自備FM收音機(jī)二．設(shè)計(jì)要求題目1：無線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)要求一:在FM收音機(jī)中接收到（即無線話筒的發(fā)射信號應(yīng)能落在88MHz~108MHz頻段內(nèi)）；聲音沒有明顯失真。要求二：發(fā)射的距離室內(nèi)達(dá)到20米以上；發(fā)射的距離室外空曠處達(dá)到50－100米。題目2：無線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)要求：發(fā)射的距離室內(nèi)達(dá)到20米以上；發(fā)射的距離室外空曠處達(dá)到50－100米；發(fā)射機(jī)與接收機(jī)要能配合工作。三．時間進(jìn)度安排：本設(shè)計(jì)持續(xù)10天（兩周），分為三個階段。第一個階段：做“無線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)”第1-2天：理解題目，準(zhǔn)備參考資料，理解原理，設(shè)計(jì)完成相應(yīng)硬件電路第3-4天：制作電路，進(jìn)行調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)；第二個階段：第5-6天：理解題目，準(zhǔn)備參考資料，理解原理，設(shè)計(jì)完成相應(yīng)硬件電路。第7-8天：制作電路，進(jìn)行調(diào)試，達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)；第三個階段：第9－10天：驗(yàn)收合格后進(jìn)行答辯。

題目一無線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的（1）了解無線調(diào)頻話筒的構(gòu)成，并設(shè)計(jì)一小功率調(diào)頻無線話筒。（2）理解和掌握無線調(diào)頻話筒的主要技術(shù)指標(biāo)和測試方法。（3）根據(jù)給出的技術(shù)條件和指標(biāo)，設(shè)計(jì)無線調(diào)頻話筒。（4）能夠獨(dú)立搭接電路、掌握調(diào)試技術(shù)。（5）增強(qiáng)對課本理論知識的理解，并提升到實(shí)踐制作當(dāng)中，做到了學(xué)以致用。二、所用儀器及儀表萬用表，電烙鐵，焊錫絲，鑷子，尖嘴鉗，偏口鉗，螺絲刀工作原理及硬件電路增強(qiáng)型無線話筒，F(xiàn)M調(diào)頻工作方式，音質(zhì)好，用普通的收音機(jī)即可收聽。話筒把聲音信號變?yōu)殡娦盘柡?，先?jīng)一級音頻電壓放大再送調(diào)制級，這樣可以拾取更遠(yuǎn)更微弱的聲音。振蕩調(diào)制后的高頻信號再經(jīng)一級調(diào)諧功率放大才送天線發(fā)射，發(fā)射距離更遠(yuǎn)及減少手碰天線對振蕩級的影響，減少諧波。按照本電路裝好后，頻率大概在88MHz左右，只需把線圈L的匝距撥開一點(diǎn)，使其振蕩頻率工作在88MHz—108MHz即可，就可以配合任何FM收音機(jī)接收到該高頻信號，并從該高頻信號還原出聲音信號。另外裝有外接音頻插座及可調(diào)電阻調(diào)節(jié)輸入音頻信號的衰減量。MIC先將自然界的聲音信號變成音頻電信號，經(jīng)C2耦合給Q的基極進(jìn)行調(diào)制，當(dāng)有聲音信號的時候，三極管的結(jié)電容會發(fā)生變化→振蕩頻率發(fā)生變化，完成頻率調(diào)制，即調(diào)頻。再經(jīng)C6耦合給高頻調(diào)諧放大電路對已調(diào)制的高頻信號放大，再通過C12、L3和天線TX向外發(fā)射頻率隨聲音信號變化而變化的高頻電磁波。

其中R1為話筒MIC的偏置電阻，一般在2K—5.6K選取。R4為集電極電阻。R5為基極電阻，給Q1提供偏置電流。R6為發(fā)射極電阻，起穩(wěn)定Q1直流工作點(diǎn)的作用；Q2、R7、R8、C4、C5、L1、C8、C7組成高頻振蕩電路，R7給Q2基極提供偏流，C5和L1振蕩回路，改變其值可以改變發(fā)射頻率，C8為反饋電容，R8起穩(wěn)定Q2直流工作點(diǎn)作用，C7隔直流通交流電容；Q3、R9、R10、L2、C10、C11組成高頻功率放大電路。R9給功率管Q3提供基極電流，C10和L2放大調(diào)諧回路，和振蕩回路C5和L1調(diào)諧在同一頻點(diǎn)時獲得最大輸出功率，發(fā)射距離最遠(yuǎn)。

我們將發(fā)射頻率設(shè)計(jì)在FM收音機(jī)波段，因此可以配合任何FM收音機(jī)接收到該高頻信號，并從該高頻信號還原出聲音信號，從而完成各種用途.電路原理圖焊接過程（1）電阻及陶瓷電容不用分正負(fù)極，但是必須注意電阻值和電容值不能搞錯。（2）話筒有正負(fù)極性之分，和鋁制外殼相連接的一極為負(fù)極，另一極為正極。為了能裝上線路板，先要加上兩個腳。（3）三極管的三個管腳的功能完全不一樣，一定要區(qū)分清楚。附元件清單元件數(shù)量/(個)元件數(shù)量/(個)可調(diào)電阻R1瓷片電容1033R2.2k3三極管90141R334三極管90182R22k2電解電容33U1R1M1電感線圈3瓷片電容1044天線（50cm導(dǎo)線）1瓷片電容6812話筒1瓷片電容304電路板1瓷片電容102調(diào)試方法及步驟先找來FM收音機(jī)，打開電源和音量，將頻率調(diào)在100MHZ左右無電臺的地方。給無線話筒電路板通上電源，對準(zhǔn)收音機(jī)，用螺絲刀調(diào)節(jié)振蕩線圈L1的稀疏，直到收音機(jī)傳出尖叫聲。這時再慢慢移開話筒和收音機(jī)距離，同時適當(dāng)調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量，調(diào)諧旋鈕，直到聲音最清晰，距離又最遠(yuǎn)為止。在上述步驟中，分別將頻率調(diào)至88HZ,98HZ,108HZ附近都試試，這樣即使無線話筒發(fā)射頻率存在較大偏差，收音機(jī)也能收到。設(shè)計(jì)目標(biāo)完成情況通過本次無線話筒的課程設(shè)計(jì)，我了解無線調(diào)頻話筒的構(gòu)成，并設(shè)計(jì)一小功率調(diào)頻無線話筒。理解和掌握無線調(diào)頻話筒的主要技術(shù)指標(biāo)和測試方法。設(shè)計(jì)并調(diào)試出了無線話筒，最后經(jīng)測試，在室內(nèi)能達(dá)到10m的距離的接收，而在室外則能達(dá)到53m的遠(yuǎn)距離接收，基本達(dá)到了技術(shù)和數(shù)據(jù)要求。通過本次課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了我對課本理論知識的理解，并在實(shí)踐制作中得到提升，做到了學(xué)以致用。培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是、獨(dú)立思考、踏實(shí)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)，樹立了創(chuàng)新精神，養(yǎng)成了良好的工作習(xí)慣。結(jié)果分析本次課程設(shè)計(jì)基本上是成功的，基本上達(dá)到了技術(shù)要求，不過在室內(nèi)的接收距離只有10米，經(jīng)過分析得出，室內(nèi)接收距離過短，是因?yàn)樵谑覂?nèi)容易受到其他電子產(chǎn)品和金屬制品的影響，其次，由于電感線圈過于簡單，為手動調(diào)節(jié)，抗干擾能力有限，一不小心，就串臺，也容易受到相鄰信道的干擾。這讓我們知道，一個很小的細(xì)節(jié)就能決定最后的結(jié)果，同時我也意識到精密器件的重要性。本次課程設(shè)計(jì)，在調(diào)試過程中遇到了一些困難，最后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)閷﹄娐返墓ぷ髟聿皇呛芮宄?，?jīng)過查找資料，并在老師的幫助下我理解了原理，并順利的調(diào)試出了合適的頻率，最終順利完成本次設(shè)計(jì)。題目二無線遙控門鈴的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)目的（1）了解無線遙控門鈴的構(gòu)成，并設(shè)計(jì)一小功率無線遙控門鈴。（2）理解和掌握無線遙控門鈴的主要技術(shù)指標(biāo)和測試方法。（3）根據(jù)給出的技術(shù)條件和指標(biāo)，設(shè)計(jì)無線遙控門鈴。 （4）能夠獨(dú)立搭接電路、掌握調(diào)試技術(shù)。（5）增強(qiáng)對課本理論知識的理解，并提升到實(shí)踐制作當(dāng)中，做到了學(xué)以致用。（6）使我們受到基本的實(shí)驗(yàn)技能、系統(tǒng)的工程實(shí)踐和撰寫技術(shù)報告的初步訓(xùn)練。

（7）培養(yǎng)我們嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是、獨(dú)立思考、踏實(shí)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)，樹立創(chuàng)新精神，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。所用儀器及儀表萬用表，電烙鐵，焊錫絲，鑷子，尖嘴鉗，偏口鉗，螺絲刀工作原理及硬件電路發(fā)射模塊的原理圖如圖一所示，由Q1,U形印刷線，T1，C1，C2構(gòu)成射頻振蕩發(fā)射電路，通過調(diào)節(jié)T1將發(fā)射頻率控制在250MHZ-300MHZ范圍內(nèi)（一般選250MHZ），在這一頻率范圍內(nèi)，可使外界干擾信號降到最小，有利于發(fā)射性能的提高。Q2，Q3，SAW1等元件組成門鈴控制信號振蕩器，SAW1一般選用頻率為32.768KHZ的電子表所用石英晶體。按下微動開光SW,由Q2，Q3，SAW1產(chǎn)生的低頻門鈴控制信號，經(jīng) 如加到Q1的基極，對射頻振蕩發(fā)射電路進(jìn)行幅度監(jiān)控調(diào)制輻射，紅色LED點(diǎn)亮，斷開SW，電路因斷電而無射頻輻射。發(fā)射器采用12V干電池供電。接收模塊電路原理圖如圖2所示，由Q1，C9，T1，C10等組成接收電路，C9，T1是確定高頻振蕩頻率的諧振回路，當(dāng)天線接收到發(fā)射器輻射出來的控制信號時，諧振電路與其發(fā)生諧振，因而在電路兩端產(chǎn)生很高的電壓。由L1,R6，C4等構(gòu)成構(gòu)成低頻振蕩，產(chǎn)生熄滅電壓，使高頻振蕩處于間歇工作狀態(tài)，在該電路中，高頻振蕩和熄滅電壓由同一個晶體管Q1完成。有超再生電路接收并解調(diào)出來的門鈴控制信號，經(jīng)R3，C6濾波，在接到IC1的一腳。IC1為六反相器4069，,反相器1和2及相關(guān)元件組成振蕩發(fā)生器，產(chǎn)生32.768KHz低頻信號。過程：反相器1的1腳開始為低電平，2腳就是高電平，4腳也為高電平。2腳的高電平經(jīng)R2對晶體SAW充電，充電電流經(jīng)R1-SAW-反相器2的4腳到負(fù)極。充電時間由SAW決定，等效電容為200P。由于SAW的充電，SAW上的電壓逐漸上升，左正右負(fù)，當(dāng)升至反相器1的翻轉(zhuǎn)電平時，2腳就由原來的高電平轉(zhuǎn)為低電平，1腳也同時轉(zhuǎn)為低電平。SAW開始放電，放電通路為R2-反相器1的2腳-負(fù)極。放電后SAW上的電位降低，到一定程度時1腳降為低電平了，輸出端又翻轉(zhuǎn)成高電平，再次對SAW充電，至此已完成一個充放電過程，即一個振蕩周期，4腳輸出一次低高變化的電平。之后振蕩一直持續(xù)下去，反相器2的4腳就會一直輸出高低不斷變化的電平信號。這個信號的頻率由晶體決定，為32.768kHz。SAW在電路中起選頻作用，同頻率的信號能順利通過，免除了許多不需要的各種外界信號的干擾，選頻后的信號送入Q2放大整形，該信號的幅度還較低，經(jīng)最后兩級開路反相放大后輸出等幅方波信號。R8限流，C2濾波，對方波進(jìn)行平滑濾波，并有數(shù)十毫秒的延時，也能消除外界尖脈沖對觸發(fā)電路的干擾，K是樂曲選擇開關(guān)，音樂信號經(jīng)喇叭發(fā)出優(yōu)美的門鈴音樂聲。發(fā)射模塊電路原理圖1接收模塊電路原理圖2焊接過程（1）電阻及陶瓷電容不用分正負(fù)極，但是必須注意電阻值和電容值不能搞錯。（2）三極管的三個管腳的功能完全不一樣，一定要區(qū)分清楚。（3）芯片的焊接過程中要注意不要使不同的引腳之間短路。附元件清單發(fā)射模塊元件清單元件數(shù)量/(個)元件數(shù)量/(個)三極管90181瓷介電容8p1三極管90141瓷介電容1043三極管80501電感10UH1紅色發(fā)光二極管1電感2.5T1電阻3.3k1晶振32.768KHZ1電阻10k1輕觸開關(guān)6*6*7.51電阻33k1自攻螺絲1.5*32電阻39k1電路板1電阻100k2外殼1套電阻430k1彈簧1瓷介電容4p1正負(fù)極片1套瓷介電容5p112v電池1接收模塊元件清單元件數(shù)量/(個)元件數(shù)量/(個)IC40691瓷介電容39p1ICTQ33A11瓷介電容6811三極管90181瓷介電容1021三極管90141瓷介電容2223三極管1N41481瓷介電容1041紅色發(fā)光二級管1電解電容220uh1電阻5601電解電容1uh1電阻4.7k1電感10UH1電阻5.6k1電感2.5T1電阻47k1正負(fù)極片1套電阻120k2晶振32.768KHZ1電阻470k1輕觸開關(guān)1電阻1M3自攻螺絲2*62瓷介電容4p2電路板1外殼1套導(dǎo)線6cm4調(diào)試方法及步驟發(fā)射調(diào)整：裝上12v電池，用萬用表測發(fā)射電流（電流表跨接再s兩端），應(yīng)在3到8mA間，若用手觸摸C2兩端時電流應(yīng)大幅升高，說明已起振。也可以借助電視機(jī)進(jìn)行調(diào)整，將頻道開關(guān)置于UHF段的低端13-15頻道段，接通發(fā)射機(jī)的開關(guān)S，用無感起子調(diào)節(jié)C2直到電視屏幕上出現(xiàn)黑白相間的細(xì)橫條紋，這說明發(fā)射機(jī)已經(jīng)調(diào)好了。接收調(diào)整：裝上3節(jié)5號電池，測量接收整機(jī)電流小于lmA，按下發(fā)射機(jī)開關(guān)S不放，將發(fā)射機(jī)放在待調(diào)的接收機(jī)附近，用無感起子微調(diào)L2如果調(diào)到某點(diǎn)，門鈴發(fā)出聲音，就說明接收機(jī)和發(fā)射機(jī)的頻率大致相同；反義微調(diào)L2直到距離最遠(yuǎn)即可。設(shè)計(jì)目標(biāo)完成情況通過本次無線遙控門鈴的課程設(shè)計(jì)，我了解無線遙控門鈴的構(gòu)成，并設(shè)計(jì)成一個小功率無線遙控門鈴。理解和掌握了無線遙控門鈴的主要技術(shù)指標(biāo)和測試方法。設(shè)計(jì)并調(diào)試出了無線遙控門鈴，最后經(jīng)測試，能達(dá)到6m的距離的接收，基本達(dá)到了技術(shù)和數(shù)據(jù)要求。通過本次課程設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了我對課本理論知識的理解，并在實(shí)踐制作中得到提升，做到了學(xué)以致用。培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是、獨(dú)立思考、踏實(shí)細(xì)致的科學(xué)作風(fēng)，樹立了創(chuàng)新精神，養(yǎng)成了良好的工作習(xí)慣。不過由于配套喇叭的一根引線出現(xiàn)問題，在焊接好硬件電路后，檢查出喇叭問題，并檢查確定其他電路沒有問題后，借用同學(xué)的接收器，完成本次課程設(shè)計(jì)的調(diào)試與接收。七、結(jié)果分析本次課程設(shè)計(jì)基本上是成功的，基本上達(dá)到了技術(shù)要求，不過接收距離只有6米，經(jīng)過分析得出，接收距離過短，是因?yàn)樵谑覂?nèi)容易受到其他電子產(chǎn)品的干擾，其次，由于電感線圈過于簡單，為手動調(diào)節(jié)，不容易完成非常精密的調(diào)試過程。這讓我們知道，一個很小的細(xì)節(jié)就能決定最后的結(jié)果，同時我也意識到精密器件的重要性。本次課程設(shè)計(jì)，在調(diào)試過程中遇到了一些困難，最后發(fā)現(xiàn)是因?yàn)閷﹄娐返墓ぷ髟聿皇呛芮宄?jīng)過查找資料，并在老師的幫助下我理解了原理，并順利的調(diào)試出了理想的結(jié)果，最終順利完成本次設(shè)計(jì)。該電路用先進(jìn)的脈碼調(diào)制發(fā)射及石英晶振穩(wěn)頻技術(shù)，接收由解調(diào)、放大、整形、聲響電路組成，性能穩(wěn)定，遙控距離遠(yuǎn)，功耗低等特點(diǎn)。可見，無線遙控門鈴的發(fā)展前景非常樂觀，市場前景非常廣闊，由此，對于門鈴系統(tǒng)的開發(fā)與研究將成為我們電子應(yīng)用專業(yè)人員長期研究的課題?；谠撻T鈴的使用簡便，除用作門鈴?fù)?，也可作為傳呼、看護(hù)病人、緊急通知等短距離的聯(lián)絡(luò)?？偨Y(jié)每一個電子設(shè)計(jì)愛好者都有電子制作的經(jīng)歷，從開始時的不斷失敗到逐漸得心應(yīng)手，到最后的設(shè)計(jì)制作成功，其中的滋味是沒有制作經(jīng)歷的人所無法領(lǐng)會的。通過這次實(shí)踐，通過組裝、調(diào)試制作套件使我們快速步入電子設(shè)計(jì)的大門。制作過程是一個考驗(yàn)人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，對電路的調(diào)試要一步一步來，不能急躁，在電腦上調(diào)試考驗(yàn)了我們的操作水平，而焊功更考驗(yàn)了我們的動手能力。焊盤很小，焊時可能會出現(xiàn)虛焊甚至可能造成焊盤銅片脫落的后果。焊功不好還有可能影響整個電路的穩(wěn)定性，可能造成中心頻率不穩(wěn)定，部分技術(shù)指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過這次課程設(shè)計(jì)，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，才真正意識到我們只有通過勤奮的努力，才能夠真正體會到科技帶給人類的幸福。在整個電路課程設(shè)計(jì)過程中，我們不斷地在遇到問題和解決問題之中盤旋。例如在硬件制作，電路板的焊接上慢慢元件連接起來的時候，手里握著電焊鐵，直冒青煙，心理還是很緊張的，但是看著自己的元件一個個連接了起來，自己的心里面像吃了蜜一樣的甜。終于就這樣，像愛迪生發(fā)明電燈泡的時候一樣，歷經(jīng)千萬次的猜想與實(shí)驗(yàn)，終于使得這個問題得到了圓滿的解決。成功的我高興地?zé)o以復(fù)加，只是感覺到勞動最光榮，勞動人民最高尚。歷時這幾個星期的課程設(shè)計(jì)即將在這次的答辯中畫上圓滿的句號?；仡^看看，不禁感慨眾多，沒有想到我們的科學(xué)家，哪怕是我們身邊的老師，原來也是如此這般的努力才能夠換來今天的幸福生活；離不開你們這些辛勤的工作者，我們的身邊這一切才能夠如此快捷方便；沒有了這一切，我不敢想象社會會如何發(fā)展，難道是倒退到那種封建社會，還是奴隸時代。通過了這次模擬電子電路課程設(shè)計(jì)，我才了解到我們所學(xué)的只是原來是如此地貼近我們，其實(shí)他們就在我們身邊，就在我們身邊或大或小的地方，甚至是我們不能發(fā)現(xiàn)的地方，而并不是我原先所想象的那樣遙不可及，總是好像在那種大房子里面的大機(jī)器才會用到這些東西，感覺那些是科學(xué)家做的事情，對于我們來說是天方夜譚。而如今，我才知道了這一切。我才會，并有這樣的動力將我所學(xué)的知識來賦予實(shí)踐。參考文獻(xiàn)[1].陳永泰，劉泉.通信電子線路原理與應(yīng)用.武漢：武漢理工大學(xué)出版社2021[2].鈴木憲治.高頻電路設(shè)計(jì)與制作.北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2005.4[3].謝自美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測試.武漢：華中科技大學(xué)，2000.7[4].李銀花.電子線路設(shè)計(jì)指導(dǎo).北京：航空航天大學(xué)出版社，2005.6[5].朱力恒.電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)教程.北京：電子工業(yè)出版社，2003.7[6].王志綱.現(xiàn)代電子線路（下冊）.北京：清華大學(xué)出版社，2003.4教師評語XXXX大學(xué)《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》課程設(shè)計(jì)報告課題名稱:遍歷二叉樹系（院）:專業(yè):班級:組員姓名:學(xué)號:指導(dǎo)教師:開課時間:學(xué)年學(xué)期摘要樹結(jié)構(gòu)在客觀世界中廣泛存在,如人類社會的族譜和各種社會組織機(jī)構(gòu)都可用樹形象表示.樹在計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中也得到廣泛應(yīng)用,如在編譯源程序時,可用樹表示源程序的語法結(jié)構(gòu).又如在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中,樹型結(jié)構(gòu)也是信息的重要組織形式之一.一切具有層次關(guān)系的問題都可用樹來描述.針對這樣的問題,我選擇了二叉樹的遍歷作為我的課程設(shè)計(jì)主題,編寫程序,實(shí)現(xiàn)對二叉樹的遍歷.在本次課程設(shè)計(jì)中,二叉樹的建立使用了遞歸算法；在前序、中序和后續(xù)遍歷的算法中則同時使用了遞歸與非遞歸的算法,即在這些遍歷算法的實(shí)現(xiàn)中使用了棧結(jié)構(gòu)與隊(duì)列結(jié)構(gòu),提供了6種不同的遍歷方式,供使用者選擇.同時,該程序具有輸出層序遍歷的功能,層序遍歷模塊使用了非遞歸算法.該程序基本實(shí)現(xiàn)了對二叉樹的遍歷,對于遞歸與非遞歸算法,我們應(yīng)從實(shí)際應(yīng)用中體驗(yàn)這些算法的優(yōu)越性.關(guān)鍵詞:層次關(guān)系,二叉樹建立,遞歸與非遞歸,遍歷,棧,隊(duì)列目錄一、 問題描述 1二、 需求分析 12.1主功能模塊 12.2創(chuàng)建樹模塊 12.3遍歷樹模塊 1三、 概要設(shè)計(jì) 23.1主界面設(shè)計(jì)思想流程圖 23.2.創(chuàng)建二叉樹 2二叉樹創(chuàng)建的思想 2二叉樹創(chuàng)建的算法流程圖 23.3.先序遞歸遍歷 3先序遞歸遍歷思想 3先序遞歸遍歷的算法流程圖 33.4.中序遞歸遍歷 3中序遞歸遍歷思想 3中序遞歸遍歷的算法流程圖 43.5.后序遞歸遍歷 4后序遞歸遍歷思想 4后序遞歸遍歷的算法流程圖 53.6.先序非遞歸遍歷 5先序非遞歸遍歷思想 5先序非遞歸遍歷的算法流程圖 63.7.中序非遞歸遍歷 6中序非遞歸遍歷思想 6中序非遞歸遍歷的算法流程圖 73.8.后序非遞歸遍歷 7后序非遞歸遍歷思想 7后序非遞歸遍歷的算法流程圖 83.9.層序非遞歸遍歷 8層序非遞歸遍歷思想 8層序非遞歸遍歷的算法流程圖 9四、 詳細(xì)設(shè)計(jì) 104.1界面設(shè)計(jì) 104.2.詳細(xì)代碼分析 11主模塊 11創(chuàng)建樹模塊 12遍歷樹模塊 13五、 調(diào)試分析 135.1.調(diào)試結(jié)果 13實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 13創(chuàng)建樹界面 14輸出結(jié)果界面 145.2.算法分析 16時間復(fù)雜度 16空間復(fù)雜度 165.3.程序的不足 16程序不足之處 16六、 心得體會 17七、 參考文獻(xiàn) 17問題描述建立二叉樹,層序、先序、中序、后序遍歷.(用遞歸或非遞歸的方法都可以)要求能夠輸入樹的各個結(jié)點(diǎn),并能夠輸出用不同方法遍歷的遍歷序列；分別建立二叉樹存儲結(jié)構(gòu)的的輸入函數(shù)、輸出層序遍歷序列的函數(shù)、輸出先序遍歷序列的函數(shù)、輸出中序遍歷序列的函數(shù)、輸出后序遍歷序列的函數(shù).需求分析在現(xiàn)實(shí)世界層次化的數(shù)據(jù)模型中,數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間的關(guān)系紛繁復(fù)雜.其中很多關(guān)系無法使用簡單的線性結(jié)構(gòu)表示清楚,比如祖先與后代的關(guān)系、整體與部分的關(guān)系等.于是人們借鑒自然界中樹的形象創(chuàng)造了一種強(qiáng)大的非線性結(jié)構(gòu)——樹.樹形結(jié)構(gòu)的具體形式有很多種,其中最常用的就是二叉樹.而二叉樹的多層次遍歷遍歷則是二叉樹的重要內(nèi)容.本程序用MicrosoftVisualC++6.0編寫,可以實(shí)現(xiàn)對二叉樹的創(chuàng)建、采用遞歸和非遞歸等兩種方式先序、中序、后序進(jìn)行遍歷.2.1主功能模塊通過合理的界面設(shè)計(jì),根據(jù)提示信息,使用者可以方便快捷地運(yùn)行本程序來完成創(chuàng)建、遍歷二叉樹等操作.界面美觀,人性化,程序智能,安全性高.2.2創(chuàng)建樹模塊當(dāng)進(jìn)入程序運(yùn)行界面后,根據(jù)提示輸入需要建立的二叉樹,按照先序次序輸入各個結(jié)點(diǎn)的值,完成二叉樹的建立.2.3遍歷樹模塊實(shí)現(xiàn)對該二叉樹的先序遞歸遍歷、先序非遞歸遍歷、中序遞歸遍歷、中序非遞歸遍歷、后序遞歸遍歷、后序非遞歸遍歷、層序非遞歸遍歷等方式的遍歷操作,并輸出各遍歷序列.概要設(shè)計(jì)3.1主界面設(shè)計(jì)思想流程圖3.2.創(chuàng)建二叉樹二叉樹創(chuàng)建的思想(1)定義二叉樹結(jié)點(diǎn)值的類型為字符型.(2)結(jié)點(diǎn)個數(shù)不超過10個.(3)按先序次序輸入,構(gòu)造二叉鏈表表示的二叉樹T,空格表示空樹.相關(guān)函數(shù)如下:voidCreateBiTree(BiTree&T)3.2.2二叉樹創(chuàng)建的算法流程圖開始開始創(chuàng)建二叉樹結(jié)束3.3.先序遞歸遍歷3.3.1先序遞歸遍歷思想若二叉樹為空,則空操作；否則(1)訪問根結(jié)點(diǎn)；(2)先序遍歷左子樹；(3)先序遍歷右子樹.相關(guān)函數(shù)如下:voidPreOrderTraverse(BiTreeT)3.3.2先序遞歸遍歷的算法流程圖開始開始判斷結(jié)點(diǎn)是否空訪問根結(jié)點(diǎn)結(jié)束按前根遍歷方式遍歷左子樹按前根遍歷方式遍歷右子樹YN3.4.中序遞歸遍歷3.4.1中序遞歸遍歷思想若二叉樹為空,則空操作；否則(1)中序遍歷左子樹；(2)訪問根結(jié)點(diǎn)；(3)中序遍歷右子樹.相關(guān)函數(shù)如下:voidInOrderTraverse(BiTreeT)3.4.2中序遞歸遍歷的算法流程圖開始開始判斷結(jié)點(diǎn)是否空按中根遍歷方式遍歷左子樹結(jié)束訪問根結(jié)點(diǎn)按中根遍歷方式遍歷右子樹YN3.5.后序遞歸遍歷3.5.1后序遞歸遍歷思想若二叉樹為空,則空操作；否則(1)后序遍歷左子樹；(2)后序遍歷右子樹；(3)訪問根結(jié)點(diǎn).相關(guān)函數(shù)如下:voidPostOrderTraverse(BiTreeT)3.5.2后序遞歸遍歷的算法流程圖開始開始判斷結(jié)點(diǎn)是否空按后根遍歷方式遍歷左子樹結(jié)束按后根遍歷方式遍歷右子樹訪問根結(jié)點(diǎn)YN3.6.先序非遞歸遍歷3.6.1先序非遞歸遍歷思想(1)訪問結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域；(2)指針指向p的左孩子結(jié)點(diǎn)；(3)從棧中彈出棧頂元素；(4)指針指向p的右孩子結(jié)點(diǎn).相關(guān)函數(shù)如下:voidNRPreOrder(BiTreebt)3.6.2先序非遞歸遍歷的算法流程圖開始開始申請一個STL棧stack<*>s判斷結(jié)點(diǎn)是否空p->datas.stacklist[top++]p=p->lchild判斷結(jié)點(diǎn)是否空s.stacklist[top++]p=p->rchild結(jié)束判斷?；蚪Y(jié)點(diǎn)是否空NYNYN3.7.中序非遞歸遍歷3.7.1中序非遞歸遍歷思想(1)指針指向p的左孩子結(jié)點(diǎn)；(2)從棧中彈出棧頂元素；(3)訪問結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)域；(4)指針指向p的右孩子結(jié)點(diǎn).相關(guān)函數(shù)如下:voidNRInOrder(BiTreebt)3.7.2中序非遞歸遍歷的算法流程圖開始開始申請一個STL棧stack<*>s判斷結(jié)點(diǎn)是否空s.push(p)結(jié)點(diǎn)的值變?yōu)樗淖蠛⒆优袛嘟Y(jié)點(diǎn)是否空輸出結(jié)點(diǎn)值p->datap=s.pop()p=p->rchild結(jié)束判斷?；蚪Y(jié)點(diǎn)是否空NYYNN3.8.后序非遞歸遍歷3.8.1后序非遞歸遍歷思想若二叉樹為空,則空操作；否則引入棧和標(biāo)記模擬遞歸工作棧,初始時棧為空.相關(guān)函數(shù)如下:voidNRPostOrder(BiTreebt);3.8.2后序非遞歸遍歷的算法流程圖開始開始申請一個STL棧stack<*>s;用一個bool變量flag標(biāo)記是否訪問flag=0s.push(p)p=p->lchildtop++判斷標(biāo)志flag是否為1輸出結(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)p->datap=s.pop()p=p->rchild結(jié)束NYYNNYYN判斷結(jié)點(diǎn)是否空判斷棧或結(jié)點(diǎn)是否空判斷結(jié)點(diǎn)是否空3.9.層序非遞歸遍歷3.9.1層序非遞歸遍歷思想(1)訪問該元素所指結(jié)點(diǎn).(2)若該元素所指結(jié)點(diǎn)的左右孩子結(jié)點(diǎn)非空,則該元素所指結(jié)點(diǎn)的左孩子指針和右孩子指針順序入隊(duì).相關(guān)函數(shù)如下:voidLevelOrderTraverse(BiTreeT)3.9.2層序非遞歸遍歷的算法流程圖開始申請一個開始申請一個STL隊(duì)列queue<*>q結(jié)束N判斷結(jié)點(diǎn)是否空Y判斷左結(jié)點(diǎn)是否空q.push(p->rchild)q.push(p->lchild)判斷右結(jié)點(diǎn)是否空q.push(root);判斷隊(duì)列是否為空p=q.front()；輸出結(jié)點(diǎn)值p->data;q.pop()YYNNYN詳細(xì)設(shè)計(jì)4.1界面設(shè)計(jì)圖4-1系統(tǒng)運(yùn)行主界面圖4-2創(chuàng)建二叉樹界面圖4-3二叉樹遞歸遍歷界面4.2.詳細(xì)代碼分析4.2.1主模塊本模塊定義了系統(tǒng)運(yùn)行主界面的相關(guān)內(nèi)容和相關(guān)操作函數(shù),源代碼如下:voidmain(){BiTreeT;T=NULL;intselect;//cout<<"請按先序次序輸入各結(jié)點(diǎn)的值,以空格表示空樹(輸入時可連續(xù)輸入):"<<endl;//CreateBiTree(T);while(1){cout<<"\n\n請選擇要執(zhí)行的操作:\n";cout<<"1.創(chuàng)建二叉樹\n";cout<<"2.二叉樹的遞歸遍歷算法（前、中、后）\n";cout<<"3.二叉樹的層次遍歷算法\n";cout<<"4.二叉樹的非遞歸遍歷算法（前、中、后）\n";cout<<"0.退出\n";cin>>select;switch(select){case0:return;case1:cout<<"請按先序次序輸入各結(jié)點(diǎn)的值,以空格表示空樹(輸入時可連續(xù)輸入):"<<endl;CreateBiTree(T);break;case2:if(!T)cout<<"未建立樹,請先建樹！";else{cout<<"\n先序遍歷:\n";PreOrderTraverse(T);cout<<"\n中序遍歷:\n";InOrderTraverse(T);cout<<"\n后序遍歷:\n";PostOrderTraverse(T);}break;case3:cout<<"\n層序遍歷:\n";LevelOrderTraverse(T);break;case4:if(!T)cout<<"未建立樹,請先建樹！";else{cout<<"\n先序遍歷:\n";NRPreOrder(T);cout<<"\n中序遍歷:\n";NRInOrder(T);cout<<"\n后序遍歷:\n";NRPostOrder(T);}break;default:cout<<"請確認(rèn)選擇項(xiàng):\n";}//endswitch}//endwhile}4.2.2創(chuàng)建樹模塊源代碼如下:voidCreateBiTree(BiTree&T){//按先序次序輸入,構(gòu)造二叉鏈表表示的二叉樹T,空格表示空樹//if(T)return;charch;ch=getchar();//不能用cin來輸入,在cin中不能識別空格.if(ch=='')T=NULL;else{if(!(T=(BTNode*)malloc(sizeof(BTNode))))cout<<"mallocfail!";T->data=ch;CreateBiTree(T->lchild);CreateBiTree(T->rchild);}}4.2.3遍歷樹模塊本模塊包括了各種遍歷二叉樹的函數(shù),源代碼如下:voidPreOrderTraverse(BiTreeT)//二叉樹的先序遍歷(遞歸)成員函數(shù)聲明voidInOrderTraverse(BiTreeT)//二叉樹的中序遍歷(遞歸)成員函數(shù)聲明voidPostOrderTraverse(BiTreeT)//二叉樹的后序遍歷(遞歸)成員函數(shù)聲明voidLevelOrderTraverse(BiTreeT)//二叉樹的層序遍歷(非遞歸)成員函數(shù)聲明voidNRPreOrder(BiTreebt)//二叉樹的先序遍歷(非遞歸)成員函數(shù)聲明voidNRInOrder(BiTreebt)//二叉樹的中序遍歷(非遞歸)成員函數(shù)聲明voidNRPostOrder(BiTreebt)//二叉樹的后序遍歷(非遞歸)成員函數(shù)聲明調(diào)試分析5.1.調(diào)試結(jié)果5.1.1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)AABCDEFHG這棵樹是隨機(jī)畫的,由數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識,按照先序次序輸入各個節(jié)點(diǎn)的值為:ABD###CEG###F#H##(此處#代表空格).在程序中輸入這些節(jié)點(diǎn),創(chuàng)建樹,如下圖:5.1.2創(chuàng)建樹界面圖5-1創(chuàng)建樹界面5.1.3輸出結(jié)果界面輸入2,輸出該二叉樹遞歸遍歷算法的遍歷結(jié)果,結(jié)果如下:輸入3,輸出該二叉樹層序遍歷算法的遍歷結(jié)果,結(jié)果如下:輸入4,輸出該二叉樹非遞歸遍歷算法的遍歷結(jié)果,結(jié)果如下:5.2.算法分析5.2.1時間復(fù)雜度無論是先序遞歸遍歷、先序非遞歸遍歷、中序遞歸遍歷、中序非遞歸遍歷、后序遞歸遍歷、后序非遞歸遍歷、層序非遞歸遍歷,其基本操作是訪問二叉樹結(jié)點(diǎn).因此對于n個結(jié)點(diǎn)的二叉樹,其時間復(fù)雜度均為O(n).5.2.2空間復(fù)雜度對于采用遞歸的方法遍歷二叉樹,即先序遞歸遍歷、中序遞歸遍歷、后序遞歸遍歷,并不需要輔助空間就能實(shí)現(xiàn)對二叉樹的遍歷,則空間復(fù)雜度為O(1).對于采用非遞歸的方法遍歷二叉樹,即先序非遞歸遍歷、中序非遞歸遍歷、后序非遞歸遍歷,所需輔助空間為遍歷過程中棧的最大容量,即樹的深度,一般情況下為,則空間復(fù)雜度為O(),最壞情況下為n,則空間復(fù)雜度也為O(n).5.3.程序的不足5.3.1程序不足之處(1)創(chuàng)建樹模塊不夠智能化,自己需要根據(jù)給出的二叉樹寫出節(jié)點(diǎn)次序,輸入節(jié)點(diǎn)次序運(yùn)行得到想要的結(jié)果.(2)當(dāng)對該二叉樹進(jìn)行層序非遞歸遍歷時,不能直接輸出該樹的邏輯結(jié)構(gòu)圖,不能直觀地顯示其層次關(guān)系.以下是網(wǎng)絡(luò)上找的,他們做的層序遍歷就可以直觀的看出層次關(guān)系.心得體會對于選擇這個題目,起初,沒有一點(diǎn)頭緒,經(jīng)過查閱各種資料和上網(wǎng)查詢,以及多方面的了解,認(rèn)識由淺入深,慢慢的形成一個輪廓.在課程設(shè)計(jì)這一期間,遇見一些重要的問題,其中的一些小的問題,通過上網(wǎng)查詢和討論以及詢問同學(xué)不算太難,但是非遞歸遍歷算法相對較難,對于程序理解較差,在請教一些計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)較好同學(xué)后對算法的大致運(yùn)行有了基本的了解.這一次的課程設(shè)計(jì)給我們提供了一個既能動手又動腦,獨(dú)立實(shí)踐的機(jī)會,我們就應(yīng)該緊緊抓住這個機(jī)會把我們的所學(xué)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)課程進(jìn)一步的鞏固和加深,進(jìn)一步培養(yǎng)我們的綜合能力.靈活運(yùn)用各種數(shù)據(jù)類型組成一個具有系統(tǒng)性的程序.之前在理論課上的學(xué)習(xí),自己對于二叉樹這一塊還是蠻感興趣的,但是接觸之后,發(fā)現(xiàn)非遞歸這一塊還是需要下功夫的.同時這次的課程設(shè)計(jì)也讓我們知道學(xué)習(xí)不僅要學(xué)份內(nèi)的東西,還要多看書拓展自己的知識面.多一些勤奮,少一些懶惰.雖然這次的課程設(shè)計(jì)大家都有自己各自的題目,但是組員中有人有問題,大家都是互相幫忙,體現(xiàn)出很好的團(tuán)隊(duì)精神.開心的合作,愉快的交談,問題不再迷茫,一起解決問題,成功會因合作而發(fā)芽,會因合作而有深意.最后,這次實(shí)踐,我們應(yīng)該更能了解我們自己,自己所學(xué)的不深,需要我們學(xué)習(xí)的還有很多很多,成功是百分之九十九的汗水加上百分之一的靈感,所以我們的路還很長很長,或許是萬里長城,或許還要翻山越嶺,但是我們都應(yīng)該永不放棄,永不言敗.參考文獻(xiàn)[1]數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(C語言版)嚴(yán)蔚敏、吳偉民編著清華大學(xué)出版社2021年9月[2]C++程序設(shè)計(jì)教程(第二版)錢能編著清華大學(xué)出版社2005年6月[3]C++數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理與經(jīng)典問題求解左飛編著電子工業(yè)出版社2021年6月[4]數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法——C++版（第三版）AdamDrozdek編著鄭巖、戰(zhàn)曉蘇翻譯清華大學(xué)出版社2006年1月完整代碼：我們是另外交一份代碼的#include"iostream.h"#include"stdlib.h"#include"stdio.h"typedefcharElemType;//定義二叉樹結(jié)點(diǎn)值的類型為字符型constintMaxLength=10;//結(jié)點(diǎn)個數(shù)不超過10個typedefstructBTNode{ElemTypedata;structBTNode*lchild,*rchild;}BTNode,*BiTree;voidCreateBiTree(BiTree&T){//按先序次序輸入，構(gòu)造二叉鏈表表示的二叉樹T，空格表示空樹//if(T)return;charch;ch=getchar();//不能用cin來輸入，在cin中不能識別空格。if(ch=='')T=NULL;else{if(!(T=(BTNode*)malloc(sizeof(BTNode))))cout<<"mallocfail!";T->data=ch;CreateBiTree(T->lchild);CreateBiTree(T->rchild);}}voidPreOrderTraverse(BiTreeT){//先序遍歷if(T){cout<<T->data<<'';PreOrderTraverse(T->lchild);PreOrderTraverse(T->rchild);}}voidInOrderTraverse(BiTreeT){//中序遍歷if(T){InOrderTraverse(T->lchild);cout<<T->data<<'';InOrderTraverse(T->rchild);}}voidPostOrderTraverse(BiTreeT){//后序遍歷if(T){PostOrderTraverse(T->lchild);PostOrderTraverse(T->rchild);cout<<T->data<<'';}}voidLevelOrderTraverse(BiTreeT){//層序遍歷BiTreeQ[MaxLength];intfront=0,rear=0;BiTreep;if(T){//根結(jié)點(diǎn)入隊(duì)Q[rear]=T;rear=(rear+1)%MaxLength;}while(front!=rear){p=Q[front];//隊(duì)頭元素出隊(duì)front=(front+1)%MaxLength;cout<<p->data<<'';if(p->lchild){//左孩子不為空，入隊(duì)Q[rear]=p->lchild;rear=(rear+1)%MaxLength;}if(p->rchild){//右孩子不為空，入隊(duì)Q[rear]=p->rchild;rear=(rear+1)%MaxLength;}}}//非遞歸的先序遍歷算法voidNRPreOrder(BiTreebt){BiTreestack[MaxLength],p;inttop;if(bt!=NULL){top=0;p=bt;while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL){cout<<p->data;stack[top]=p;top++;p=p->lchild;}if(top>0){top--;p=stack[top];p=p->rchild;}}}}//非遞歸的中序遍歷算法voidNRInOrder(BiTreebt){BiTreestack[MaxLength],p;inttop;if(bt!=NULL){top=0;p=bt;while(p!=NULL||top>0){while(p!=NULL){stack[top]=p;top++;p=p->lchild;}if(top>0){top--;p=stack[top];cout<<p->data;p=p->rchild;}}}}//非遞歸的后序遍歷算法typedefstruct{BiTreeptr;inttag;}stacknode;voidNRPostOrder(BiTreebt){stacknodes[MaxLength],x;BiTreep=bt;inttop;if(bt!=NULL){top=0;p=bt;do{while(p!=NULL)//遍歷左子樹{s[top].ptr=p;s[top].tag=1;//標(biāo)記為左子樹top++;p=p->lchild;}while(top>0&&s[top-1].tag==2){x=s[--top];p=x.ptr;cout<<p->data;//tag為R，表示右子樹訪問完畢，故訪問根結(jié)點(diǎn)}if(top>0){s[top-1].tag=2;//遍歷右子樹p=s[top-1].ptr->rchild;}}while(top>0);}}//PostOrderUnrecvoidmain(){BiTreeT;T=NULL;intselect;//cout<<"請按先序次序輸入各結(jié)點(diǎn)的值，以空格表示空樹(輸入時可連續(xù)輸入):"<<endl;//CreateBiTree(T);while(1){cout<<"\n\n請選擇要執(zhí)行的操作:\n";cout<<"1.創(chuàng)建二叉樹\n";cout<<"2.二叉樹的遞歸遍歷算法（前、中、后）\n";cout<<"3.二叉樹的層次遍歷算法\n";cout<<"4.二叉樹的非遞歸遍歷算法（前、中、后）\n";cout<<"0.退出\n";cin>>select;switch(select){case0:return;case1:cout<<"請按先序次序輸入各結(jié)點(diǎn)的值，以空格表示空樹(輸入時可連續(xù)輸入):"<<endl;CreateBiTree(T);break;case2:if(!T)cout<<"未建立樹，請先建樹！";else{cout<<"\n先序遍歷:\n";PreOrderTraverse(T);cout<<"\n中序遍歷:\n";InOrderTraverse(T);cout<<"\n后序遍歷:\n";PostOrderTraverse(T);}break;case3:cout<<"\n層序遍歷:\n";LevelOrderTraverse(T);break;case4:if(!T)cout<<"未建立樹，請先建樹！";else{cout<<"\n先序遍歷:\n";NRPreOrder(T);cout<<"\n中序遍歷:\n";NRInOrder(T);cout<<"\n后序遍歷:\n";NRPostOrder(T);}break;default:cout<<"請確認(rèn)選擇項(xiàng):\n";}//endswitch}//endwhile}吉林建筑大學(xué)電氣與電子信息工程學(xué)院射頻通信電路課程設(shè)計(jì)報告設(shè)計(jì)題目：調(diào)頻無線話筒的設(shè)計(jì)專業(yè)班級：電子信息工程101學(xué)生姓名：趙盼盼學(xué)號：10210218指導(dǎo)教師：楊佳王超設(shè)計(jì)時間：2021.12.30－2021.1.10教師評語：教師評語：成績評閱教師日期目錄摘要…………………1一、設(shè)計(jì)的作用、目的……………2二、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求………………2三、設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………2四、總體設(shè)計(jì)方案…………………2五、各單元電路設(shè)計(jì)………………55.1音頻放大部分………………55.2振蕩調(diào)制部分………………65.3倍頻緩沖放大部分…………7六、仿真與分析……………………86.1音頻放大部分的仿真………106.2振蕩調(diào)制部分的仿真………116.3倍頻緩沖放大部分的仿真…………………12七、心得體會……………………14八、參考文獻(xiàn)……………………15附錄（電路原理圖）……………16摘要無線話筒它就是一種通過無線電波傳輸聲音的設(shè)備。焊制電路板上的電子元件話筒將自然界的聲音信號變成音頻電信號，然后去調(diào)制振蕩器產(chǎn)生的高頻信號。最后，高頻信號通過天線發(fā)射到空中，調(diào)頻的信號設(shè)置在FM波段，這樣就可以用收音機(jī)幾首調(diào)試。隨著數(shù)字技術(shù)的廣泛使用，無線話筒成為越來越多用戶首選的對象，無線話筒系統(tǒng)在廣播、電影、戲劇和舞臺制作以及公司、宗教和教育場所都是一個重要的組成部分。功率無線話筒實(shí)際上就是一臺小功率的無線電高頻發(fā)射機(jī)，因其具有體積小、重量輕、電路簡單，成本低、無電纜傳送等特點(diǎn)，因而得到了靈活廣泛的應(yīng)用。無線話筒按調(diào)制方式可分為調(diào)頻式和調(diào)幅式，前者由于具有通頻帶寬、動態(tài)范圍大、傳輸距離遠(yuǎn)和抗擾性強(qiáng)等特點(diǎn)，所以應(yīng)用較多。簡易無線話筒的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)結(jié)合了高頻電子技術(shù)、電子線路設(shè)計(jì)、模擬電子技術(shù)等知識點(diǎn)，設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)這個實(shí)用性很強(qiáng)的課題，既可以在實(shí)踐中鞏固許多知識點(diǎn)，又可以根據(jù)自己的興趣開發(fā)新功能，從而學(xué)習(xí)到新的知識點(diǎn)。關(guān)鍵詞：無線調(diào)頻話筒、電路分析、仿真、實(shí)物調(diào)試設(shè)計(jì)的作用、目的課程設(shè)計(jì)是理論學(xué)習(xí)的延伸，是掌握所學(xué)知識的一種重要手段，對于貫徹理論聯(lián)系實(shí)際、提高學(xué)習(xí)質(zhì)量、塑造自身能力等于有特殊作用。本次課程設(shè)計(jì)一方面通過對射頻通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，使我們加深對理論知識的理解，同時增強(qiáng)其邏輯思維能力，另一方面對課堂所學(xué)理論知識作一個總結(jié)和補(bǔ)充。設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1.掌握調(diào)頻發(fā)射機(jī)的工作原理及具體實(shí)現(xiàn)方法；2.掌握調(diào)頻發(fā)射機(jī)的工作原理及具體實(shí)現(xiàn)方法；3.掌握MULTISIM的電路系統(tǒng)仿真。三、設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個簡易調(diào)頻無線話筒，具體要求如下：1.電路發(fā)射頻率在80-108MHz之間，用收音機(jī)FM段接收；2.在聲音唄清晰接收的前提下，發(fā)射距離不小于1m；3.天線阻抗為75Ω；4.輸出功率大于200mW；5.中心頻率穩(wěn)定度不低于1/1000；6.使用Multisim進(jìn)行仿真。四、總體設(shè)計(jì)方案收音機(jī)接收天線發(fā)射收音機(jī)接收天線發(fā)射倍頻放大直接調(diào)制音頻放大話筒輸入載波振載波振蕩圖1硬件系統(tǒng)框圖整個無線調(diào)頻話筒由音頻放大、調(diào)制振蕩及倍頻緩沖放大三部分組成。駐極體話筒MIC采集外界的聲音信號并將采得的音頻信號轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電信號，經(jīng)電容C2耦合至由V1等構(gòu)成的音頻放大器放大后，經(jīng)C1輸送給電容三點(diǎn)式高頻振蕩器振蕩管Q4的基極，使其ce結(jié)電容變化．從而使振蕩頻率隨之變化。這種調(diào)頻話筒的調(diào)頻原理是通過改變?nèi)龢O管的基極和發(fā)射極之間電容來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的，當(dāng)聲音電壓信號加到三極管的基極上時，三極管的基極和發(fā)射極之間電容會隨著聲音電壓信號大小發(fā)生同步的變化，同時使三極管的發(fā)射頻率發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制。FM無線電臺運(yùn)作有關(guān)頻率在88和108MHz之間。電容器C8和自制的電感L2構(gòu)成一個LC環(huán)路，其發(fā)射頻率將和FM調(diào)頻收音機(jī)的頻率產(chǎn)生共振而被接收。在振蕩回路環(huán)路中，電容通過兩極板在電場中儲存電能，電感通過線圈在磁場中儲存能量。由法拉第電磁感應(yīng)知道，變化的電場產(chǎn)生磁場，變化的磁場產(chǎn)生電場，而這邊電場和磁場的變化都是以正弦波的形式傳輸?shù)?，所以在空間的，電場和磁場相互垂直傳輸從而達(dá)到發(fā)射效果。調(diào)頻無線發(fā)射機(jī)將聲音信號變成無線電波信號通過無線方式在另一地點(diǎn)用普通的收音機(jī)就可以將聲音信號還原。工作原理如下：調(diào)頻無線話筒是一種可以將聲音或者歌聲轉(zhuǎn)換成88~108MHz的無線電波發(fā)射出去，距離可以達(dá)到30~50m，用普通調(diào)頻收音機(jī)或者帶收音機(jī)功能的就可以接收。將聲音調(diào)制到高頻載波上，可以用調(diào)幅的方法，也可以用調(diào)頻的方法。與調(diào)幅相比，調(diào)頻具有保真度好，抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是占用頻帶較寬。調(diào)頻的方式一般用于超短波波段。話筒MIC：駐極體小話筒，靈敏度非常高，可以采集微弱的聲音信號。話筒底部有兩個接點(diǎn)，用兩根粗銅絲焊牢在PCB印制電路板上。駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話筒。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個場效應(yīng)管作為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時需要直流工作電壓。駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、電聲性能好、價格低的特點(diǎn)，廣泛用于盒式錄音機(jī)、無線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話筒。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個場效應(yīng)管作為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時需要直流工作電壓。并且，外圍電路中需要有相應(yīng)的偏置電阻為其提供偏置。對于天線來說，只須設(shè)置一根電線（線狀天線）。一般天線的長度設(shè)定為電波波長的1/2（為了在天線上產(chǎn)生駐波）。如果載波頻率80MHz，那么波長λ為：式中，c是電波的速度（＝光速）。所以天線的長度為1.9m。但是，這個電路中如果接1.9m的天線的話，會發(fā)射很強(qiáng)的電波，有可能超出電波法所規(guī)定的范圍。所以把天線的長度限制在30cm的程度。無線話筒的類別，依不同的定義，可區(qū)分為許多不同的類型。1．依發(fā)射使用頻率而區(qū)分：a.FM無線話筒：俗稱FM是指FM88-108MHz國際調(diào)頻廣播頻段。早期消費(fèi)性無線話筒是利用FM收音機(jī)來接收，系統(tǒng)簡單，成本低廉。b.VHF無線話筒：又分為低頻及高頻段兩類型，前者使用VHF50MHz的頻段，因頻率較低，使用天線長度太長，又最容易受到各種電器雜波的干擾，因此這一類型的產(chǎn)品，目前已經(jīng)被高頻段所取代而逐漸從市場上消失。后者使用VHF200MHz的頻段，因頻率較高，使用天線較短，甚至可以設(shè)計(jì)成隱藏式天線，方便，安全又美觀，受電器的雜波干擾又大為減少，電路設(shè)計(jì)極為成熟，零件普及價格低廉，所以成為當(dāng)今市場上的熱門機(jī)種。2．依接收方式而區(qū)分：a.自動選訊接收無線話筒系統(tǒng)：由于電波輿中會產(chǎn)生“死角”的物理現(xiàn)象使接收機(jī)的聲音輸出，產(chǎn)生斷斷續(xù)續(xù)或不穩(wěn)定的缺點(diǎn)，為了解決這種缺陷，專業(yè)用的機(jī)種必須采用雙天線及雙調(diào)諧器的“自動選訊接收”方式來改善b.非自動選訊無線話筒系統(tǒng)：由于上述機(jī)型的電路設(shè)計(jì)復(fù)雜精密，裝配較難，成本較高，一般低價的機(jī)型就沒有采用自動選訊的設(shè)計(jì)，所以也無法消除無線話筒在使用中產(chǎn)生聲音中斷的缺點(diǎn)。這種機(jī)種當(dāng)然不能符合專業(yè)場合使用的基本要求。3．依振蕩方式而區(qū)分：a.石英鎖定機(jī)種：以石英振蕩器產(chǎn)生發(fā)射與接收精確穩(wěn)定的固定頻率，電路簡單，成本低廉，是當(dāng)今無線話筒的標(biāo)準(zhǔn)電路設(shè)計(jì)。這種類型的話筒及接收機(jī)只固定單一個頻率配對使用，無法改變或調(diào)整使用頻率。b.相位鎖定頻率合成機(jī)種：為了避免無線話筒在使用中遇到其他訊號的干擾而無法使用，或?yàn)榱送瑫r使用多支話筒的場合，需要隨時方便又快速的改變頻道，來達(dá)到這種功能的要求。4．依接收機(jī)頻道數(shù)而區(qū)分：a.單頻道機(jī)種：在一個接收機(jī)的機(jī)箱內(nèi)只裝配一個頻道的非自動選訊或自動選訊接收機(jī)。后者因使用簡單，特性穩(wěn)定，是適合專業(yè)場合多頻道同時使用，避免訊號干擾的最佳機(jī)種。b.雙頻道機(jī)種：在一個接收機(jī)的機(jī)箱內(nèi)，裝配兩個頻道的非自動選訊或自動選訊接收機(jī)，充分利用機(jī)箱的空間，降低成本。后者因?yàn)闄C(jī)構(gòu)及電路復(fù)雜，內(nèi)部互相干擾的處理及天線混合匹配不易，只有少數(shù)在生產(chǎn)專業(yè)機(jī)種的廠商才有的機(jī)型。c.多頻道機(jī)種：在一個接收機(jī)的機(jī)箱內(nèi)，裝配四個頻道以上的接收機(jī)，大都采用模組化接收模組的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。主要適用于裝架式專業(yè)機(jī)種的使用場合。五、各單元電路設(shè)計(jì)5.1音頻放大部分圖2音頻放大部分仿真原理圖Q1音頻放大管，可選為2SC1815型，也可用復(fù)合管替代，β≥150；電阻R1可改變話筒的受話靈敏度,電阻R2、R3為VT1提供靜態(tài)偏置，控制R3的大小可以輸入音頻的大??；C2為耦合電容，采用CDll型電解電容.5.2調(diào)制振蕩部分圖3調(diào)制振蕩部分仿真原理圖Q為振蕩管，要有較高的特征頻率，為了易于起振，β要盡量大一些，可選用ZTX1049A型，也可用國產(chǎn)管3DG56、3DG80等．β≥150，fT≥500MHz。R3R4為VT2提供靜態(tài)偏置，R1為反饋電阻。C1，C3,C5,C6均為CCl型高頻瓷片式，L1為自制電感方法如下:用線徑為O．51mm漆包線在φ3．5mm的骨架上繞制成空心線圈。繞上10匝，L1的中心處抽頭繞制，可用20W內(nèi)熱式電烙鐵的電熱芯作模具，然后脫胎而成。最后拉長為8mm。5.3倍頻緩沖放大部分圖4倍頻緩沖放大部分仿真原理圖Q6選用2SC1915、D467C、3DGl2C等中功率管，fT≥250MHz，β≥100。C1和L1構(gòu)成LC選頻網(wǎng)絡(luò)，諧振頻率為92M，其作用是對已調(diào)信號2倍頻，最后通過天線發(fā)射。L1為自制電感，其制作方法同L1一樣，L2為10匝，最后拉長為6mm。天線w可用80cm長的較粗的多股軟塑線代替。元器件清單：表1：元器件清單六、仿真與分析Multisim介紹工程師們可以使用Multisim交互式地搭建電路原理圖，并對電路進(jìn)行仿真。Multisim提煉了SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。通過Multisim和虛擬儀器設(shè)置，PCB設(shè)計(jì)工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計(jì)和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計(jì)流程。NIMultisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強(qiáng)大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進(jìn)行設(shè)計(jì)和驗(yàn)證。憑借NIMultisim，您可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SPICE模擬器模仿電路行為。借助專業(yè)的高級SPICE分析和虛擬儀器，您能在設(shè)計(jì)流程中提早對電路設(shè)計(jì)進(jìn)行的迅速驗(yàn)證，從而縮短建模循環(huán)。與NILabⅥEW和SignalExpress軟件的集成，完善了具有強(qiáng)大技術(shù)的設(shè)計(jì)流程，從而能夠比較具有模擬數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)建模測量。對電路進(jìn)行仿真運(yùn)行，通過對運(yùn)行結(jié)果的分析，判斷設(shè)計(jì)是否正確合理，是EDA軟件的一項(xiàng)主要功能。為此，Multisim為用戶提供了類型豐富的虛擬儀器，可以從Design工具欄，或用菜單命令。EDA（就是“ElectronicDesignAutomation”的縮寫）技術(shù)已經(jīng)在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。發(fā)達(dá)國家目前已經(jīng)基本上不存在電子產(chǎn)品的手工設(shè)計(jì)。一臺電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過程，從概念的確立，到包括電路原理、PCB版圖、單片機(jī)程序、機(jī)內(nèi)結(jié)構(gòu)、FPGA的構(gòu)建及仿真、外觀界面、熱穩(wěn)定分析、電磁兼容分析在內(nèi)的物理級設(shè)計(jì)，再到PCB鉆孔圖、自動貼片、焊膏漏印、元器件清單、總裝配圖等生產(chǎn)所需資料等等全部在計(jì)算機(jī)上完成。EDA技術(shù)借助計(jì)算機(jī)存儲量大、運(yùn)行速度快的特點(diǎn)，可對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行人工難以完成的模擬評估、設(shè)計(jì)檢驗(yàn)、設(shè)計(jì)優(yōu)化和數(shù)據(jù)處理等工作。EDA已經(jīng)成為集成電路、印制電路板、電子整機(jī)的主要技術(shù)手段。美國NI公司（美國國家儀器公司）的Multisim9軟件就是這方面很好的一個工具。而且Multisim9計(jì)算機(jī)仿真與虛擬儀器技術(shù)（也是美國NI公司的）可以很好的解決理論教學(xué)與實(shí)際動手實(shí)驗(yàn)相脫節(jié)的這一老大難問題。學(xué)員可以很好地、很方便地把剛剛學(xué)到的理論知識用計(jì)算