I附錄PAGE16第1章緒論1.1課題的研究目的和意義公眾無線移動通信與專網(wǎng)移動無線通信是移動通信的兩大應(yīng)用領(lǐng)域，同屬于移動通信的范疇[1]。大眾移動通信的發(fā)展速度非?？?，已進入市場并熱銷5G。專網(wǎng)移動通信則有很多不一樣的地方，專網(wǎng)移動通信主要應(yīng)用在一些特殊行業(yè)的使用，它具有強大的傳輸和命令功能，許多網(wǎng)絡(luò)功能，用戶首選項，一次性呼叫以及良好的安全體驗并且可靠性高，給許多不同行業(yè)根據(jù)不同需求來定做行業(yè)的應(yīng)用功能、以及只需要一次支付，無需交納任何后續(xù)費用，這些都是公眾移動通信系統(tǒng)所無法替代的優(yōu)點和特點。專網(wǎng)無線通信有三大類的系統(tǒng)：集群通信系統(tǒng)、無中心通信系統(tǒng)和對講機。對講機是一種被廣泛使用的無線傳輸通信工具。與手機對比，它具有不受網(wǎng)絡(luò)限定、可以同時多人接收信息的特性。在手機網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋區(qū)域或者通信中斷的情況下，仍然作為最主要的溝通工具。目前的對講機，在地下室、建筑工地、山上等通信地點和一些較長距離的通信都限制了對講機的正常使用。專業(yè)對講機不受網(wǎng)絡(luò)限制，在沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況下，用戶依然可以很容易地進行通信。簡單又靈活的聯(lián)網(wǎng)模式，研究生產(chǎn)成本不高、優(yōu)秀的性價比，讓其在當(dāng)今許多特殊的行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮著其它通信系統(tǒng)難以取代的用途。在追求生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟效益的今天，智能對講機提供給人們一對一和一對多的通訊方式。智能對講機只需按下語音鍵就能通話，操作簡單，通話清晰，使得溝通更自由，應(yīng)用更廣。尤其是在短距離緊急調(diào)度和安排任務(wù)的時候，比如在公共治安、應(yīng)急調(diào)度、運輸物資、快遞、交通、建筑施工、物業(yè)管理、餐飲服務(wù)等各個行業(yè)領(lǐng)域都有著至關(guān)重要的作用。然而傳統(tǒng)的模擬對講設(shè)備有一些難以避免的缺陷，如易受干擾頻、譜利用效率差，機密性低，業(yè)務(wù)單一等，并且它們也都已經(jīng)逐漸地體現(xiàn)出來。因此，推進傳統(tǒng)的模擬對講機邁向數(shù)字化的發(fā)展進程便成為了解決這些不足的一個有利方法。數(shù)字無線電在世界范圍內(nèi)變得越來越重要，并且在諸如歐洲和美國的工業(yè)化國家中正在進行數(shù)字無線電設(shè)備的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化。隨著中國經(jīng)濟的增長，移動通信在私營部門的公共安全價值也在提高。無線對講機在應(yīng)對一些巨大緊急突發(fā)事件有著巨大作用，在南方雪災(zāi)、汶川地震、玉樹地震的表現(xiàn)讓人們印象更加深刻，其作用是任何其他移動通信的設(shè)備都無法替代的。這足可預(yù)見，在我國經(jīng)濟迅猛發(fā)展的前景下，不可否認(rèn)，無線電在確保人們的生命和安全方面起著越來越重要的作用，并且擁有著巨大的發(fā)展前景。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀在強大的技術(shù)創(chuàng)新和政府資助方面（例如，美國政府在1949年開發(fā)了適用于商業(yè)和工業(yè)用途的無線電頻率），無線電變得更加移動，強大且可操作。在對講機開發(fā)的模擬階段，商業(yè)用戶接觸了運輸，公用事業(yè)，建筑，物流和制造領(lǐng)域。但模擬對講機自身存在的特點，例如用戶容量小、數(shù)據(jù)功能簡單等，仍然無法滿足人們?nèi)找鎰≡龅纳a(chǎn)生活需要。[2]摩托羅拉于1991年開始使用ASTRO數(shù)字廣播進行運營。他的出現(xiàn)是與對講機進行模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的開始。隨著社會和技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字媒體在不斷變化。ETSI歐盟標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會于1990年推出了TETRA標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)已成為歐洲標(biāo)準(zhǔn)。這在美國，澳大利亞，新加坡和新西蘭很常見。其優(yōu)勢為具有很好的兼容性及開放性，同時資源利用率比較低且保密性能良好，是目前國際范圍內(nèi)生產(chǎn)過程中參與廠商最多的、最周密的、高開放性的數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)，而其劣勢為前期建網(wǎng)以及終端價格均比較高，且后期維護成本高。[3]1994年，提出并實施了MotorolaIDEN網(wǎng)絡(luò)。如今，主要市場在美國和亞洲。IDENNetwork當(dāng)前是世界上最發(fā)達和最全面的無線電標(biāo)準(zhǔn)。它的優(yōu)勢在于其當(dāng)前的技術(shù)已經(jīng)成熟，可以識別跨平臺的計劃通信，更好的網(wǎng)絡(luò)管理和更高的帶寬利用率。。它是根據(jù)數(shù)字移動通信系統(tǒng)的參考文獻，數(shù)字通信系統(tǒng)的附加功能（例如電話，文本消息和語音消息）創(chuàng)建的，并且具有傳輸通信的傳統(tǒng)功能。該服務(wù)的目的是提供廣泛的服務(wù)，包括建筑、零售、批發(fā)、發(fā)電，商業(yè)和政府機構(gòu)。它還具有一些缺點：首先，接口無法解釋，其次，摩托羅拉壟斷了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的交付，這導(dǎo)致設(shè)備購買成本，網(wǎng)絡(luò)配置和取消費用較高。最后，由于其已經(jīng)被研發(fā)出了一段時間，導(dǎo)致了對后面部分新興業(yè)務(wù)上的支持的不足。在2005年，ETSI引入了用于數(shù)字對講協(xié)議的DMR標(biāo)準(zhǔn)，以滿足移動通信行業(yè)和低技術(shù)企業(yè)的需求。當(dāng)前的發(fā)展趨勢正在世界各地發(fā)生，影響到TETRA和IDEN的地位。此外，ETSI還為商業(yè)和公共安全引入了針對數(shù)字無線電協(xié)議的DPMR標(biāo)準(zhǔn)。兩種標(biāo)準(zhǔn)都是基于點對點連接的無線標(biāo)準(zhǔn)。1.2.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀和其他發(fā)達的國家相比較，我國的數(shù)字集群系統(tǒng)建設(shè)的比較晚，在上世紀(jì)的八十年代末，中國才引入了模擬集群的系統(tǒng)，而在這之后的近20年內(nèi)都占據(jù)著專用無線通信領(lǐng)域的重要地位，可模擬集群通信沒有發(fā)揮它本身的作用，導(dǎo)致終端設(shè)備資源浪費等許多的問題，隨著數(shù)字通信技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的集群通信業(yè)也開始向數(shù)字化方向邁進。[4]資料顯示我國于2000年12月28日引進了基于TETRA協(xié)議和IDEN協(xié)議通訊網(wǎng)，受限于我國技術(shù)方面問題，經(jīng)濟成本等各個方面的一些困難并沒有成功。后來伴隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，許多的部門和行業(yè)領(lǐng)域都展現(xiàn)出了對數(shù)字集群通信系統(tǒng)這一方面的高需求，這時正好遇到我國工信部在666號文件里規(guī)定新內(nèi)容的時機，要求在2016年1月1日之前完成由模擬產(chǎn)品到轉(zhuǎn)換成數(shù)字產(chǎn)品，所以，對講機的數(shù)字化進程發(fā)展迫在眉睫。由此情景，國內(nèi)的兩大通信領(lǐng)域的公司看好了中國數(shù)字集群這一領(lǐng)域的發(fā)展前景。同一時段里倆大公司中興和華為分別發(fā)明了GoTa系統(tǒng)和GT-800系統(tǒng)。這兩大系統(tǒng)的成功上線打破了我國數(shù)字集群通信長期被國外公司壟斷的這一尷尬場面。。就標(biāo)準(zhǔn)和檢查要求而言，中國目前沒有國家標(biāo)準(zhǔn)。大多數(shù)產(chǎn)品是相互依賴的，因為只有本地數(shù)字無線電研究公司才能開發(fā)和生產(chǎn)自己的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。中國的對講機產(chǎn)業(yè)是脫節(jié)的。要想測量對講機的某一具體指標(biāo)方法繁多且歷史悠久，比如我們可以使用多個都有效的方法測試誤碼率和功率，且針對DMR級誤碼率的測試方法也被找到了。我們需要從這些方法中獲得啟發(fā)，使用對講機測試的實際出發(fā)，這樣才能找到測試其各項性能指標(biāo)的最好方法?，F(xiàn)在我國在對講機測試方面的研究技術(shù)仍然只支持于初期方面，在應(yīng)用執(zhí)行的過程中仍然會發(fā)現(xiàn)許多預(yù)期之外的挑戰(zhàn)，有待我們進一步研究和解決。因此必須開始研究對講機測試的局面是刻不容緩的。1.3本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排該設(shè)計劃采用STC12C5A60S2單片機做為中央處理芯片，使用1602液晶顯示屏顯示參數(shù)，利用按鍵來調(diào)整通信的U/V值，由于對講機是半雙工通信，所以在某一時刻只能是收聽語音或者是聽發(fā)送語音，所以這個過程的實現(xiàn)也是采取按鍵來控制。由于對講機包括發(fā)送方的語音搜集并且將搜集到的信號放大后發(fā)送出去，所以在硬件電路設(shè)計上需要添加語音功放部分。在對講機模塊型號計劃采用SR-FRS-1WU，它具有功耗低、內(nèi)置高性能射頻收發(fā)芯片。在硬件電路設(shè)計方面，使用兩節(jié)18650鋰電池供電，單片機的額定電壓是3.3V-5.0V并且功放電路和射頻模塊的工作電壓都是3.3V，所以選擇用3.3V電壓給單片機供電，在3.3V穩(wěn)壓是采用的AMS1117-3.3V芯片，該芯片理論上是可以提供200MA電流，這個電流是足夠可以使各個模塊穩(wěn)定工作。本文各章節(jié)內(nèi)容安排如下：第1章介紹了關(guān)于數(shù)字對講機的一些概念，以及對講機在國內(nèi)外的發(fā)展歷程與現(xiàn)狀。本設(shè)計的來源和主體任務(wù)，同時還寫出了研究的目的及其意義。第2章描述了對講機系統(tǒng)的整體設(shè)計，以及單片機、無線收發(fā)模塊和顯示屏的選擇。第3章介紹了系統(tǒng)在硬件方面的設(shè)計。包括主控制器、無線語音對講及數(shù)傳模塊、電源部分、按鍵發(fā)射電路、語音功放電路、MIC語音采集電路、液晶屏顯示電路和按鍵電路的設(shè)計第4章主要寫出關(guān)于軟件方面的內(nèi)容。介紹了軟件的開發(fā)環(huán)境，展示了整個系統(tǒng)工作的流程圖以及LCD1602、UART、AT、數(shù)據(jù)傳輸接收模塊等子程序的設(shè)計。

第2章系統(tǒng)總體設(shè)計及元件介紹2.1系統(tǒng)總體設(shè)計本設(shè)計主要分為八大模塊分別為主控制器模塊、電源模塊、液晶屏模塊、按鍵發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊、語音功放模塊、語音采集模塊。塊其中單片機最小系統(tǒng)由晶振電路，復(fù)位電路等組成，其中控制電路單片機芯片使用的是STC12C5A60S2芯片，主要的功能是：復(fù)位，頻率加，頻率減，數(shù)據(jù)傳輸，實時對講。電源電路可以提供穩(wěn)定的5V輸出電壓，有穩(wěn)壓芯片。顯示電路由LCD1602組成，可顯示對講機的頻率以及所使用的信道，本設(shè)計一共設(shè)計了14個信道，可以通過控電路去改變信道。整體系統(tǒng)的框圖如圖2-1。語音功放模塊語音功放模塊語音采集模塊液晶顯示屏主控組制電源模塊按鍵模塊數(shù)據(jù)傳輸模塊圖2-1系統(tǒng)總體設(shè)計框圖2.2元器件的選擇2.2.1STC12C5A60S2簡介因為單片機具有的微型計算機及存儲功能，因此本設(shè)計采用的是STC12C5A60S2單片機，用該單片機來控制發(fā)送接收模塊的語音和數(shù)據(jù)的傳輸。STC12C5A60S2單片機由STC生產(chǎn)，擁有單時鐘/機器周期（1T）的功能，作為新研制的單片機，它具備了高速、超強抗干擾能力、耗能低等優(yōu)勢，指令代碼和傳統(tǒng)的8051相互兼容，其擁有增強型8051CPU，在速度方面可比普通的8051快8-12倍，內(nèi)部集成了MAX810專用復(fù)位電路，和2路PWM，以及8路高速10位A/D轉(zhuǎn)換，速度可以達到每秒25萬次，使得使用更加方便，性能更好[5]。這款單片機工作時的可用電壓范圍較寬，為4-5.5V。STC12C5A60S的管腳以及說明分別如表2-1。表2-1STC12C5A60S管腳說明管腳號管腳說明P0.0~P0.7P0口既可以作為輸入/輸出口，也可以作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用，當(dāng)P0口作為輸入/輸出口時，P0是一個8位準(zhǔn)雙向口，內(nèi)部有弱上拉電阻，無需外接上拉電阻，當(dāng)P0作為地址/數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用時，是低8位地址線A0~A7，數(shù)據(jù)線D0~D7[6]。P1.0標(biāo)準(zhǔn)IO口、ADC輸入通道0、獨立波特率發(fā)生器的時鐘輸出。P1.1ADC1。P1.2標(biāo)準(zhǔn)IO口、ADC輸入通道2、PCA計數(shù)器的外部脈沖輸入腳，第二串口數(shù)據(jù)接收端。P1.3ADC3/CCP0/TxD2外部信號捕獲，高速脈沖輸出及脈寬調(diào)制輸出、第二串口數(shù)據(jù)發(fā)送端。P1.4SPI同步串行接口的從機選擇信號。P1.5同步串行接口的主出從入(主器件的輸入和從器件的輸出)。P1.6SPI同步串行接口的主入從出。P2.0~P2.7P2口內(nèi)部有上拉電阻，既可作為輸入輸出口（8位準(zhǔn)雙向口），也可作為高8位地址總線使用。P3.0標(biāo)準(zhǔn)IO口、串口1數(shù)據(jù)接收端。P3.1外部中斷0，下降沿中斷或低電平中斷。P3.3INT1。P3.4定時器計數(shù)器0外部輸入、定時器0下降沿中斷、定時計數(shù)器0的時鐘輸出。STC12C5A60S2是自帶A/D轉(zhuǎn)換的單片機。A/D轉(zhuǎn)換口設(shè)在P1口，共有有8路10位高速A/D轉(zhuǎn)換器，速度高達到250KHz（25萬次/秒）。電壓輸入型A/D有8路，功能齊全，可做溫度檢測、電池電壓檢測、按鍵掃描、頻譜檢測等，上電復(fù)位后，P1口為弱上拉型IO口，我們通過軟件可將8路中的任何一路設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換口，若不需要設(shè)置為A/D轉(zhuǎn)換口，可繼續(xù)作為IO口使用[6]。單片機ADC的組成結(jié)構(gòu)有：多路開關(guān)、比較器、逐次比較寄存器、10位DAC、轉(zhuǎn)換結(jié)果寄存器以及ADC_CONTER，本單片機的ADC為逐次比較型ADC，一個比較器和D/A轉(zhuǎn)換器構(gòu)成了逐次比較型ADC，通過逐次比較邏輯，從最高位（MSB）開始，依次地對每一輸入電壓與內(nèi)置D/A轉(zhuǎn)換器輸出進行比較，通過多次比較，讓轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量逐次接近輸入模擬量對應(yīng)值。[7]逐次比較型A/D轉(zhuǎn)換器具有速度高，功耗低的優(yōu)點。[7]需作為AD口使用的，先將P1ASF特殊功能寄存器中的相應(yīng)位設(shè)置為‘1’，將對應(yīng)的口設(shè)置為模擬功能。[7]STC12C5A60引腳圖如圖2-2。圖2-2STC12C5A60S2引腳圖2.2.21602液晶屏液晶顯示器是指通過液晶經(jīng)過處理后，顯示器會改變光線的傳輸方向的特性有不同，從而可以使英文字母和圖像得以現(xiàn)實。其具有體積小、重量輕、功耗低、顯示內(nèi)容多等特點，在單片機的開發(fā)應(yīng)用當(dāng)中扮演著重要的作用。1602芯片由專用的顯示點陣的行列驅(qū)動器、控制和一些基礎(chǔ)的鏈接結(jié)構(gòu)組成件等組成，雖然無法顯示出圖像但可以清晰顯示阿拉伯?dāng)?shù)字及英文字幕，但足以滿足本設(shè)計的需求，顯示出頻率和信道及傳輸?shù)奈谋拘畔ⅰ?602型LCD在5V電壓下工作。

第3章系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1主控制器模塊最小系統(tǒng)由單片機、復(fù)位電路、晶振電路和旁路濾波電路構(gòu)成。單片機系統(tǒng)復(fù)位鍵電路原理圖如圖3-9。最小單片機系統(tǒng)原理圖如圖3-1所示。圖3-1最小單片機系統(tǒng)原理圖圖3-2復(fù)位鍵電路原理圖STC12C5A60S2單片機的復(fù)位方式有五種：第一種為通過外部RST引腳復(fù)位，第二種為外部低壓檢測復(fù)位(新增第二復(fù)位功能腳RST2復(fù)位，實現(xiàn)外部可調(diào)復(fù)位門檻電壓復(fù)位)，第三種為軟件復(fù)位，第四種為掉電復(fù)位/上電復(fù)位(并可選擇增額外的復(fù)位延時200mS，也稱MAX810專用復(fù)位電路，其實就是在上電復(fù)位后增一個200mS復(fù)位延時)，最后一個復(fù)位方式為看門狗復(fù)位[8]。濾波電容[8]：濾波電容應(yīng)用于電源整流的電路當(dāng)中，有濾除交流成分的作用，讓輸入的直流5V電壓更平滑[9]。3.2數(shù)據(jù)傳輸模塊硬件設(shè)計數(shù)據(jù)傳輸模塊原理圖如圖3-3所示，其中C4，C5，C7是旁路電容，很好的進行了雜波的濾除。C3，C8和R4進行了一個發(fā)射路徑的信號耦合匹配[10]。圖3-3數(shù)據(jù)傳輸模塊原理圖3.3電源模塊硬件設(shè)計電源電路部分采用了線性降壓芯片ASM1117-5.0。該該芯片具有內(nèi)部集成過熱保護和限流電路的作用，使得輸入電壓穩(wěn)定在5V[11]。AMS1117功能描述：AMS1117是一個低漏失電壓調(diào)整器，它的穩(wěn)壓調(diào)整管由一個PNP驅(qū)動的NPN管組成，漏失電壓定義為：VDROP=VBE+VSAT[12]。AMS1117有固定和可調(diào)兩個版本，輸出電壓有很多：1.2V，1.5V，1.8V，2.5V，2.85V，3.0V，3.3V，和5.0V，本設(shè)計選用的是5.0V[12]。芯片內(nèi)過熱切斷電路提供了過載和過熱保護，以防環(huán)境溫度造成過高的結(jié)溫[12]。對于固定電壓版本，可采用更小的電容，具體可以根據(jù)實際應(yīng)用確定。[13]通常，線性調(diào)整器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低[13]。最大允許功耗是最大工作結(jié)溫TJ(max)，結(jié)對空熱阻θJA和環(huán)境溫度Tamb的函數(shù)[14]。最大允許功耗在給定的環(huán)境溫度下，PD(max)=(TJ(max)-Tamb)/θJA，超過最大允許功耗會導(dǎo)致芯片溫度過高，調(diào)整器因此會進入到過熱切斷狀態(tài)[14]。整體的電源電路原理圖如圖3-4。圖3-4電源原理圖P4是電源輸入端，輸入電壓在6-15V寬電壓。ASM1117-5.0芯片是線性降壓芯片，C25，C26為輸入濾波電容[15]。C28，C27是輸出濾波電容。同時設(shè)置了LED電源指示燈。當(dāng)按下按鈕時，電源由5V單片機來供電同時指示燈亮起。同時，為了給RF模塊供電，IN4007二極管負(fù)責(zé)提供一個SYS_VCC電壓，。RF模塊最大的供電電壓是5V，為了保證安全，使用二極管隔離，通過二極管壓降（0.7V），使得SYS_VCC約為4.3V。同時RF模塊是高頻模塊，二極管很好的隔離了來自電源線的RF信號干擾，使得單片機系統(tǒng)保持穩(wěn)定。這里電源使用的是1.5V南孚電池，4節(jié)串聯(lián)，電源正負(fù)不可以反接，否則會燒壞電路。3.4按鍵模塊硬件電路設(shè)計按鍵S2控制收發(fā)狀態(tài)收，0=發(fā)射。當(dāng)按鍵按下，PTT引腳為低電平，即進入發(fā)射。同時進入發(fā)射的時候VOX_DET置高，即TX_LED網(wǎng)絡(luò)線是高電平，Q1三極管導(dǎo)通，即D1藍LED亮，為發(fā)射狀態(tài)。FRS_HL引腳是RF高低功率控制；接地為低功率0.5W，接高電平為高功率1W。S2按鍵是記憶開關(guān)，當(dāng)打開的時候FRS_HL為高電平，模塊發(fā)射功率設(shè)為1W，反之為0.5W。按鍵發(fā)射電路原理圖如圖3-5。圖3-5按鍵發(fā)射電路原理圖按動S3鍵對代表增加信道、按動S5鍵對代表減少信道、按動S6鍵對代表增加數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容、按動S8鍵對代表減少數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容，按鍵部分的電路原理圖如圖3-6。圖3-6按鍵電路原理圖3.5語音功放模塊電路硬件設(shè)計語音供放采用的是LM4817是1W立體聲音頻放大器。為了帶動負(fù)載工作，需要被提供至少5V電壓，使其住處1.0W的功率。還有關(guān)斷模式，低靜態(tài)電流和LDO電壓，一般調(diào)整器還具有小陶瓷電容負(fù)載，調(diào)整器有調(diào)節(jié)誤差檢測的作用，還能帶隙電壓基準(zhǔn)和恒定電流的限制[16]。因為其擁有輸出300mA能力的有點，可將其用于低功率，低電流的場合[16]。語音功放的電路原理圖如圖3-7。圖3-7語音功放電路原理圖R1通過變化阻值大小來調(diào)節(jié)音量。AF_OUT是RF模塊輸出語音引腳。其語音信號較弱，通過LM4817放大，來推動外置的8歐姆1W喇叭。聲音效果良好。C12，C13為芯片的旁路電容，濾波。SQ是靜噪輸出引腳。為了防止系統(tǒng)在接收狀態(tài)的時候被雜音噪聲等打擾，，SQ引腳置低，使得LM4817的SHUTDOWM輸出低電平，此時鎖定，沒有聲音輸出。但是接收信號中有較強的語音信號時，靜噪釋放，SHUTDOWM引腳為高電平，使能LM4817，使的聲音放大后推動喇叭[17]。3.6MIC語音采集模塊電路硬件設(shè)計語音采集傳感器的工作原理是把聲信號轉(zhuǎn)化為電信號的一個過程，他的原理跟喇叭的原理正好相反，MIC是輸入，喇叭是輸出[18]。MIC麥克風(fēng)的結(jié)構(gòu)從外到內(nèi)分為為：防塵網(wǎng)：起到保護的作用，防止一些塵埃落到網(wǎng)膜上。外殼：外殼的存在能保護麥克風(fēng)的的其他器件，防止其他器件受損，還能起到電磁屏蔽的作用，也是麥克風(fēng)接地點。振膜：振膜是整個麥克風(fēng)的主要器件，能完成聲-電的轉(zhuǎn)換。該薄膜可附帶電荷，也可以組成一個可變電容的電極板，還是一個可振動的電極板[18]。墊片：用來分隔兩個極板電容之間的距離，使其留有間隙，為振膜提供有效的振動空間，從而改變電容量[18]。極板：電容的第二個電極，而且連接上了FET的G極上[18]。極環(huán)：接通板極與FET的G極，還起到支撐作用[18]。腔體：牢固極板和極環(huán)，以防止極板和極環(huán)與外殼短路[18]。PCB組件：裝有FET和電容等器件[18]。MIC語音采集電路原理圖如圖3-8。圖3-8MIC語音采集電路原理圖3.7液晶屏模塊電路硬件設(shè)計顯示電路部分采用的顯示芯片是LCD1602，P27引腳為高電平的時候，LCD1602背景光打開，顯示部分的電路原理圖如圖3-9。圖3-9顯示電路原理圖

第4章系統(tǒng)軟件設(shè)計4.1系統(tǒng)的程序流程圖對于RF模塊的收發(fā)，語音放大，單片機均不干預(yù)RF，僅僅在信道上等有AT指令方面進行控制。程序在開始的時候，會有一段時間的上電延遲，這一段延遲的主要作用是使系統(tǒng)進入穩(wěn)定狀態(tài)。系統(tǒng)進入穩(wěn)定狀態(tài)后，進行一系列的初始化工作，在初始化工作完成以后，整個系統(tǒng)將進入信道寫入命令，也就是將信道寫入單片機的寄存器中。在儲存完成之后，進行按鍵掃描。按鍵掃描一共分為三個按鍵：按鍵1負(fù)責(zé)語音采集。當(dāng)語音采集完成后，就會將采集到的語音信息發(fā)送出去。按鍵2和按鍵3是用于調(diào)節(jié)信道。按鍵2按下信道加，完成后會在液晶顯示屏上進行刷新顯示。按鍵3的按下信道減，原理相同。在按鍵檢測完成后，會檢測是否有接收的消息。檢測完是否有接收的消息后還會查看消息隊列中是否有接收到的消息。消息隊列的主要作用是防止同一時間或短時間里，來多個消息，會造成消息丟失，所以同一時間如果來多個消息，會將消息放于消息隊列中。如果消息隊列是空的，系統(tǒng)會將接收到的消息播放。如果消息隊列不是空的，那么剛接收到的消息會放于消息隊列中，直到消息隊列其他消息播放完畢后。這樣整個程序的運行就結(jié)束了?？偭鞒虉D如圖4-1。圖4-1總流程框圖4.2各模塊程序設(shè)計4.2.1LCD1602子程序LCD1602延遲函數(shù)使建模者更方便地描述輸入變量和輸出變量之間的延遲關(guān)系，子程序如圖4-4。圖4-1LCD1602子程序4.2.2UART子程序UART子程序如圖4-2。圖4-2UART子程序UART的初始化：8位數(shù)據(jù)，1位停止位，無奇偶校驗，波特率9600；UART中斷，接收發(fā)送均處理，雙工模式；4.2.3AT指令子程序AT指令子程序如圖4-3。 圖4-3AT指令子程序該為AT指令數(shù)據(jù)處理傳輸，所指的是頻率信道存儲數(shù)組，調(diào)用即可。4.2.4數(shù)據(jù)傳輸接收模塊程序?qū)χv機通訊傳收模塊通過調(diào)試進行傳收工作。數(shù)據(jù)傳輸接收程序如圖4-4。圖4-4數(shù)據(jù)傳輸接收第5章測試5.1系統(tǒng)功能測試檢測對講系統(tǒng)的功能就是測試對講機系統(tǒng)在有電狀態(tài)下是否能正常工作，實現(xiàn)預(yù)期的功能。主要檢測對講機之間能否實現(xiàn)遠程通話和文字信息的傳輸。經(jīng)過多次測試，對講系統(tǒng)在正常條件下能夠正常工作，在同一頻道下可以實現(xiàn)實時對講，聲音清晰，并且可以通過按鍵和LCD顯示屏來傳送文本信息。5.2調(diào)試中解決的困難開始設(shè)計的時候發(fā)現(xiàn)單片機的功率與對講模塊的功率不同，經(jīng)過調(diào)試后決定安裝一個3.3V的穩(wěn)壓模塊，使得對講機可以正常的運行。結(jié)論對講機作為一種通用的無線傳輸通信工具。與手機對比，它具有不受網(wǎng)絡(luò)限定、可以同時多人接收信息的特性。在手機網(wǎng)絡(luò)沒有覆蓋區(qū)域或者通信中斷的情況下，仍然作為最主要的溝通工具。目前的對講機，在地下室、建筑工地、山上等通信地點和一些較長距離的通信都限制了對講機的正常使用。專業(yè)對講機不受網(wǎng)絡(luò)限制，在沒有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的情況下，用戶依然可以很容易地進行通信。簡單又靈活的聯(lián)網(wǎng)模式，研究生產(chǎn)成本不高、優(yōu)秀的性價比，讓其在當(dāng)今許多特殊的行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)揮著其它通信系統(tǒng)難以取代的用途。本設(shè)計最終實現(xiàn)了兩個對講機的無線對講功能，并且在能完成對講功能的前提下，還設(shè)計了LCD1602顯示屏與其對接。該顯示屏讓對講機所使用的信道和頻率得以呈現(xiàn)在屏幕上，并且還設(shè)計了外設(shè)信道切換按鍵，讓本對講機能夠進行頻率的切換，完成了對講機的智能對講功能。本設(shè)計設(shè)計的對講機讓使用者在小區(qū)的使用當(dāng)中更加方便，簡單。

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