畢設(shè)：基于單片機(jī)的無線語音對講系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、蘭州理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（2011屆）題 目基于單片機(jī)的無線語音對講系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院電信學(xué)院專 業(yè)電子信息科學(xué)與技術(shù)班 級電子二班學(xué) 號學(xué)生姓名指導(dǎo)教師緱新科完成日期誠 信 承 諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文基于CC2500的語音對講系統(tǒng)設(shè)計(jì)均系本人獨(dú)立完成，沒有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料，均作了注釋，若有不實(shí)，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日摘 要 本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)自主研發(fā)的基于CC2500的語音對講系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)短距離的語音對講。在現(xiàn)代通信中，對講機(jī)是一種近距離的、簡單的無線傳輸通信工具，由于它不需要中轉(zhuǎn)站和地面交換機(jī)站支持，就可以進(jìn)行有效的移動通信，因此深受人們歡

2、迎。目前，它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、保安、野外工程等領(lǐng)域的小范圍移動通信工程中?？紤]到研究的針對性，基于CC2500的無線對講系統(tǒng)的原理是通過STC89C52單片機(jī)控制，讀取存于FLASH里的PCM編碼信號，進(jìn)行處理后通過CC2500模塊發(fā)送，接收機(jī)通過CC2500模塊接收到信號后通過STC89C52模擬PWM波輸出。其音頻放大電路是通過LM358跟4871放大送到3歐喇叭。本文將具體介紹對講系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)及軟件編程設(shè)計(jì)過程。關(guān)鍵詞：CC2500模塊；單片機(jī)；語音對講ABSTRACT The graduation design, the main design based on the indepen

3、dent research and development CC2500 speech talkback system, realize short speech the intercom.In the modern communication, intercom is a close, simple wireless transmission communication tools, because it does not require station and ground switch station, can effectively support the mobile communi

4、cations,so it Welcome by people.At present, it is widely used in production, security, field engineering and other areas of small range of mobile communication engineering. Considering the pertinence, based on research CC2500 wireless talkback system principle is through STC89C52 MCU control, read s

5、tored in FLASH pulse code modulation (PCM).the signal processing CC2500 module after sending by CC2500 module,receiver received by STC89C52 simulation PWM signal after through wavelet output.The audio amplification circuit is amplified by LM358 and 4871 to 3 speakers.Key words：CC2500 module；MCU；Voic

6、e Intercom目 錄1 引言12 概述22.1無線對講系統(tǒng)概況22.2射頻芯片CC2500簡介32.3單片機(jī)概述52.4研究的意義62.5本設(shè)計(jì)方案思路63 語音對講系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)73.1語音對講系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架73.2主控制器部分設(shè)計(jì)73.3 FLASH選擇113.4 顯示部分設(shè)計(jì)123.5信號發(fā)射/接收模塊設(shè)計(jì)123.6音頻輸出模塊設(shè)計(jì)143.7按鍵電路設(shè)計(jì)163.8 電源部分設(shè)計(jì)163.9本章小結(jié)174語音對講系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)184.1軟件開發(fā)調(diào)試環(huán)境184.2軟件總體設(shè)計(jì)框圖184.3 各模塊程序設(shè)計(jì)194.4本章小結(jié)265 制作與調(diào)試275.1原理圖繪制及PCB制板275.2 硬

7、件電路的布線與焊接275.3 調(diào)試286 總結(jié)30致謝31參考文獻(xiàn)32附錄331 引言專業(yè)對講機(jī)通信作為專網(wǎng)移動通信的重要組成部分，其不受網(wǎng)絡(luò)限制，在網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到的地方，可以讓使用者輕松溝通，簡單靈活的組網(wǎng)方式，更少的投入、更優(yōu)的性價比在許多特殊的行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著其它通信系統(tǒng)無法替代的作用。傳統(tǒng)的模擬對講機(jī)設(shè)備在追求生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益的今天，對講機(jī)提供一對一，一對多的通話方式，一按就說，操作簡單，令溝通更自由，尤其是緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作的情況下，如在公共安全、應(yīng)急調(diào)度、物資流通、貨運(yùn)、交通、建筑施工、物業(yè)管理、餐飲服務(wù)等各個領(lǐng)域都扮演著重要的角色。但是傳統(tǒng)的模擬對講機(jī)設(shè)備頻譜利用率低，

8、易受干擾，保密性差，業(yè)務(wù)單一等一些不可避免的缺陷已經(jīng)逐漸地體現(xiàn)出來。因此，推動傳統(tǒng)的模擬通信設(shè)備向數(shù)字化發(fā)展將是解決這些缺陷的非常有效的辦法。目前，對講機(jī)的數(shù)字化已受到全球高度重視。數(shù)字對講機(jī)設(shè)備的技術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作在歐美等發(fā)達(dá)國家已開始推進(jìn)。最近幾年隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，政府部門、警察、公共安全、公用設(shè)施、醫(yī)療、消防及一些特殊部門等對專網(wǎng)移動通信有了新的要求，促使我國許多企業(yè)投入大量人力物力研發(fā)自己的移動通信標(biāo)準(zhǔn)。這其中最具代表性的就是華為的GT800系統(tǒng)和中興的GoTa系統(tǒng)，不過十分遺憾的是這兩個系統(tǒng)并未在國內(nèi)得到很好的推廣。與之形成鮮明對比的是國外的TETRA、iDEN系統(tǒng)卻在國

9、內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。另外國家雖然早在1995年就發(fā)布了無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)的國家標(biāo)準(zhǔn)，卻并沒又得到很好的發(fā)展。我國信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局在2007年9月13同發(fā)布了數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)設(shè)備無線射頻技術(shù)指標(biāo)要求(試行)和2009年12月12日發(fā)布的150MHz、400MHz頻段數(shù)字對講機(jī)設(shè)備無線技術(shù)指標(biāo)的通知，為我國數(shù)字對講機(jī)的發(fā)展提供了頻率保證和射頻技術(shù)基本指標(biāo)要求，也使得國內(nèi)通信制造商的研發(fā)有章可循，從而促進(jìn)了國內(nèi)數(shù)字對講機(jī)設(shè)備的研發(fā)。隨著科技的發(fā)展人們對對講機(jī)不斷的提高要求，本文所研究的通過CC2500模塊構(gòu)建語音對講系統(tǒng)低功耗低成本有一定的實(shí)際意義。2 概述2.1無線對講系統(tǒng)概況 公眾

10、無線移動通信和專網(wǎng)移動無線通信同屬于移動通信的范疇，是移動通信的兩大應(yīng)用領(lǐng)域。公眾移動通信發(fā)展迅速，已進(jìn)入市場炒得火熱的3G，其特點(diǎn)是橫向、跨行業(yè)、面向全社會。專網(wǎng)移動通信則以某些特定領(lǐng)域的應(yīng)用或垂直的行業(yè)應(yīng)用為主，其所具有的強(qiáng)大的調(diào)度指揮功能、靈活多變的組網(wǎng)功能、獨(dú)有的用戶優(yōu)先級、一鍵呼叫業(yè)務(wù)、高保密性、高可靠性、為各行業(yè)量身定做的行業(yè)應(yīng)用功能、以及只需一次投入不用定期交納服務(wù)費(fèi)等都是公眾移動通信系統(tǒng)所無法替代的。專網(wǎng)無線通信系統(tǒng)主要包括三大類系統(tǒng)：集群通信系統(tǒng)、無中心通信系統(tǒng)和對講機(jī)。通過下面的介紹我們會發(fā)現(xiàn)對無線對講系統(tǒng)的研究和發(fā)展是有一定的現(xiàn)實(shí)意義的。2.1.1集群移動通信系統(tǒng)集群移動

11、通信系統(tǒng)又叫專用業(yè)務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，是專用無線電調(diào)度系統(tǒng)的一種高級發(fā)展階段。目前，集群移動通信基本已經(jīng)從模擬時過度到了數(shù)字時代?？梢哉f是專網(wǎng)移動通信三大系統(tǒng)中最早實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的系統(tǒng)。數(shù)字集群通信系統(tǒng)相對于模擬集群通信系統(tǒng)，主要有高頻譜利用率、高保密性、更好的話音質(zhì)量、支持多種業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理和控制更加有效和靈活等特點(diǎn)。我國數(shù)字集群移動通信系統(tǒng)體制包括來自國外的TETRA、iDEN系統(tǒng)及國內(nèi)的GoTa、GT800系統(tǒng)，由于TETRA系統(tǒng)的開放性較好，技術(shù)也較為成熟，參與廠商也比較多，所以在國內(nèi)發(fā)展較好，而其它3種系統(tǒng)并未得到較好的應(yīng)用。集群系統(tǒng)雖然功能強(qiáng)大，但總的來說建網(wǎng)費(fèi)用還是較高，這也是對講機(jī)和無中心

12、移動通信系統(tǒng)得以發(fā)展的原因之一。2.1.2對講機(jī) 專業(yè)對講機(jī)通信作為專網(wǎng)移動通信的重要組成部分，以其更簡單靈活的組網(wǎng)方式、更少的投入、更優(yōu)的性價比在許多特殊的行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著其它通信系統(tǒng)無法替代的作用。傳統(tǒng)的模擬對講機(jī)設(shè)備在追求生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益的今天，在公共安全、應(yīng)急調(diào)度、物資流通、貨運(yùn)、交通、建筑施工、物業(yè)管理、餐飲服務(wù)等各個領(lǐng)域都扮演著重要的角色。但是傳統(tǒng)的模擬對講機(jī)設(shè)備頻譜利用率低，易受干擾，保密性差，業(yè)務(wù)單一等一些不可避免的缺陷已經(jīng)逐漸地體現(xiàn)出來。因此，推動傳統(tǒng)的模擬通信設(shè)備向數(shù)字化發(fā)展將是解決這些缺陷的非常有效的辦法。目前，對講機(jī)的數(shù)字化已受到全球高度重視。數(shù)字對講機(jī)設(shè)備的技

13、術(shù)研究和標(biāo)準(zhǔn)化工作在歐美等發(fā)達(dá)國家已開始推進(jìn)。我國信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局在2007年9月13同發(fā)布了數(shù)字對講機(jī)系統(tǒng)設(shè)備無線射頻技術(shù)指標(biāo)要求(試行)和2009年12月12日發(fā)布的150MHz、400MHz頻段數(shù)字對講機(jī)設(shè)備無線技術(shù)指標(biāo)的通知，為我國數(shù)字對講機(jī)的發(fā)展提供了頻率保證和射頻技術(shù)基本指標(biāo)要求，也使得國內(nèi)通信制造商的研發(fā)有章可循，從而促進(jìn)了國內(nèi)數(shù)字對講機(jī)設(shè)備的研發(fā)。2.1.3無中心移動通信系統(tǒng) 無中心移動通信系統(tǒng)是指沒有作轉(zhuǎn)發(fā)用基站的移動通信系統(tǒng)，900MHz無中心選址系統(tǒng)在我國經(jīng)歷了10多年的使用，于1995年發(fā)布了兩個國家標(biāo)準(zhǔn)：無中心多信道選址移動通信系統(tǒng)體制和無中心多信道移動通信設(shè)備

14、總規(guī)范。無中心移動通信系統(tǒng)有其自身的優(yōu)點(diǎn)，比如費(fèi)用低廉，多信道公用，無需申請指配頻點(diǎn)等。目前，無中心移動通信系統(tǒng)和對講機(jī)一樣是只能進(jìn)行通話的模擬系統(tǒng)，也正在經(jīng)歷模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的過程，就目前而言，國內(nèi)還沒有成熟的數(shù)字無中心通信系統(tǒng)投入市場。中國是移動通信最大的市場，這是由我國是世界第一人口大國和我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展決定的。但是相對于發(fā)展同趨成熟的公網(wǎng)移動通信，專網(wǎng)移動通信可以說是剛剛起步。由上面的介紹我們可以看出，專網(wǎng)移動通信的三大類系統(tǒng)在我國的發(fā)展都不是很理想?？墒请S著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，公共安全對專網(wǎng)移動通信的需求卻日漸增長。近些年南方雪災(zāi)、汶川地震、玉樹地震的發(fā)生讓我們深刻體會到了對講機(jī)在應(yīng)對突發(fā)事

15、件的巨大作用?？梢灶A(yù)見，在我國經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天，數(shù)字對講機(jī)必將在囤計(jì)民生和公共安全領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，有著巨大的發(fā)展前景?，F(xiàn)在中國的專網(wǎng)移動通信正在經(jīng)歷模轉(zhuǎn)數(shù)的過程，對講機(jī)、無中心系統(tǒng)的數(shù)字化是移動通信領(lǐng)域罩最后一塊由模擬轉(zhuǎn)數(shù)字的市場。新型的專網(wǎng)數(shù)字移動通信系統(tǒng)也隨著對講機(jī)的數(shù)字化應(yīng)運(yùn)而生，未來將成為專網(wǎng)系統(tǒng)的主力軍。為避免再出現(xiàn)公網(wǎng)數(shù)字化和集群數(shù)字化過程中核心技術(shù)受制于國外的情形，迫切需要我國的研發(fā)人員能真正掌握該領(lǐng)域的核心技術(shù)，所以對數(shù)字對講機(jī)的研究意義重大。 2.2射頻芯片CC2500簡介 射頻模塊采用Chipcon公司生產(chǎn)的CC2500芯片，它是一款超低功耗、低成本的無線收發(fā)模

16、塊，其載頻范圍在2。400GHz2。483GHz的ISM頻段由一個完全集成的頻率調(diào)制器一個解調(diào)器的接收器一個功率放大器一個晶體振蕩器和一個調(diào)節(jié)其組成。工作特點(diǎn)是自動產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC可以很容易通過SPI接口進(jìn)行編程配置，電流消耗低?？臻e信道評估CCA（Clear Channel Assessment）功能是指當(dāng)CC2500處于RX狀態(tài)時，可以檢測自身所處信道的電磁場的強(qiáng)弱以判斷該信道是否空閑。本設(shè)計(jì)中利用該功能來避免多個標(biāo)簽同時響應(yīng)閱讀器查詢時發(fā)生的碰撞。當(dāng)一個標(biāo)簽收到閱讀器的查詢時，讓它先進(jìn)行CCA檢測，若檢測到該信道忙，表明已經(jīng)有其他標(biāo)簽響應(yīng)了，自身不再響應(yīng)，等待下一次查詢命令到來，否則正

17、常響應(yīng)。 圖 2-1 CC2500簡化框圖 CC2500簡化框圖如圖2-1所示，RF收發(fā)器集成了一個數(shù)據(jù)傳輸率可達(dá)500kbps 的高度可配置的調(diào)制解調(diào)器。通過開啟集成在調(diào)制解調(diào)器上的前向誤差校正選項(xiàng)，能使性能得到提升。 CC2500 為數(shù)據(jù)包處理、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)數(shù)據(jù)傳輸、清晰信道評估、連接質(zhì)量指示和電磁波激發(fā)提供廣泛的硬件支持。 CC2500 的主要操作參數(shù)和 64 位傳輸/接收FIFO （先進(jìn)先出堆棧） 可通過 SPI 接口控制。在一個典型系統(tǒng)里，CC2550 和一個微控制器及若干被動元件一起使用。 CC2500 基于 0.18 微米 CMOS 晶體的Chipcon的 SmartRF 04

18、 系列。 CC2500主要特性 ：體積?。≦LP 44mm封裝，20 腳）；真正的單片 2.4GHz RF（射頻）收發(fā)器高靈敏度（10kbps 下-98dBm，1數(shù)據(jù)包誤差率）；可編程控制的數(shù)據(jù)傳輸率，可達(dá)500kbps ；較低的電流消耗（RX中 15.6mA）；可編程控制的輸出功率，可達(dá)+1dBm ；優(yōu)秀的接收器選擇性和模塊化性能；極少的外部元件：芯片內(nèi)頻率合成器，不需要外部濾波器或 RF轉(zhuǎn)換；可編程控制的基帶調(diào)制解調(diào)器；理想的多路操作特性；可控的數(shù)據(jù)包處理硬件；快速頻率變動合成器帶來的合適的頻率跳躍系統(tǒng)；可選的帶交錯的前向誤差校正；單獨(dú)的 64 字節(jié) RX和 TX數(shù)據(jù) FIFO；高效的 S

19、PI 接口：所有的寄存器能用一個“突發(fā)”轉(zhuǎn)換器控制數(shù)字 RSSI 輸出；與遵照 EN ，EN class 2 (歐洲)，CFR47 Part 15 (美國), 和ARIB STD-T66(日本)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)相配；自動低功率RX拉電路的電磁波激活功能；許多強(qiáng)大的數(shù)字特征，使得使用廉價的微控制器就能得到高性能的 RF系統(tǒng)；集成模擬溫度傳感器；自由引導(dǎo)的“綠色”數(shù)據(jù)包；對數(shù)據(jù)包導(dǎo)向系統(tǒng)的靈活支持：對同步詞匯插入的芯片偵測，地址檢查，靈活的數(shù)據(jù)包長度及自動 CRC 處理；可編程信道濾波帶寬；OOK和靈活的 ASK整型支持；2-FSK 和 MSK支持；自動頻率補(bǔ)償可用來調(diào)整頻率合成器到接收中間頻率；對數(shù)據(jù)

20、的可選自動白化處理；對現(xiàn)存通信協(xié)議的向后兼容的異步透明接收/傳輸模式的支持；可編程的載波感應(yīng)指示器 ；可編程前導(dǎo)質(zhì)量指示器及在隨機(jī)噪聲下改進(jìn)的針對同步詞匯偵測的保護(hù)；支持傳輸前自動清理信道訪問（CCA），即載波偵聽系統(tǒng)；支持每個數(shù)據(jù)包連接質(zhì)量指示。 2.3單片機(jī)概述2 單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是因?yàn)樗钤绫挥迷诠I(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU的專用處理器發(fā)展而來。最早的設(shè)計(jì)理念是通過將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一個芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜的而對體積要求嚴(yán)格的控制設(shè)備當(dāng)中。STC單片機(jī)：STC公司的單片機(jī)主要是基于8051內(nèi)核，是新一代增

21、強(qiáng)型單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度快812倍，帶ADC，4路PWM，雙串口，有全球唯一ID號，加密性好，抗干擾強(qiáng)。PIC單片機(jī)：是MICROCHIP公司的產(chǎn)品，其突出的特點(diǎn)是體積小，功耗低，精簡指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強(qiáng)的模擬接口，代碼保密性好，大部分芯片有其兼容的FLASH程序存儲器的芯片。EMC單片機(jī)：是臺灣義隆公司的產(chǎn)品，有很大一部分與PIC 8位單片機(jī)兼容，且相兼容產(chǎn)品的資源相對比PIC的多，價格便宜，有很多系列可選，但抗干擾較差。 ATMEL單片機(jī)(51單片機(jī))：ATMEL公司的8位單片機(jī)有AT89、AT90兩個系列，AT89系列是8位Flash單片機(jī)，與805

22、1系列單片機(jī)相兼容，靜態(tài)時鐘模式；AT90系列單片機(jī)是增強(qiáng)RISC結(jié)構(gòu)、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程Flash的單片機(jī)，也叫AVR單片機(jī)。 PHLIPIS 51PLC系列單片機(jī)(51單片機(jī))：PHILIPS公司的單片機(jī)是基于80C51內(nèi)核的單片機(jī)，嵌入了掉電檢測、模擬以及片內(nèi)RC振蕩器等功能，這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗的應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面的性能要求。 HOLTEK單片機(jī)：臺灣盛揚(yáng)半導(dǎo)體的單片機(jī)，價格便宜，種類較多，但抗干擾較差，適用于消費(fèi)類產(chǎn)品。 TI公司單片機(jī)(51單片機(jī))：德州儀器提供了TMS370和MSP430兩大系列通用單片機(jī)。TMS370系列單片機(jī)是8位CMOS

23、單片機(jī)，具有多種存儲模式、多種外圍接口模式，適用于復(fù)雜的實(shí)時控制場合；MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高的16位低功耗單片機(jī)，特別適用于要求功耗低的場合松翰單片機(jī)（SONIX）：是臺灣松翰公司的單片，大多為8位機(jī)，有一部分與PIC 8位單片機(jī)兼容，價格便宜，系統(tǒng)時鐘分頻可選項(xiàng)較多，有PMWAD內(nèi)振內(nèi)部雜訊濾波。缺點(diǎn)RAM空間過小，抗干擾較好。2.4研究的意義 由于語音對講系統(tǒng)越來越廣泛的就用于公安、民航、運(yùn)輸、鐵路、水利、服務(wù)、建筑等行業(yè)。用于團(tuán)體成員間的聯(lián)絡(luò)和指揮調(diào)度，以提高溝通效率和提高處理實(shí)發(fā)事件的快速反應(yīng)能力，隨著對講機(jī)進(jìn)入民用市場，人們外出購物、旅游也開始越多的使用

24、對講機(jī)。短距離語音對講系統(tǒng)的種類也越來越多種，本著物盡其用的原則，在一些場合對于短距離語音通信要求不是很高的情況下，沒有必要去買價格比較貴的對講機(jī)。所以本課題可以很好的解決短距離語音通信，基于CC2500的語音對講系統(tǒng)成本低，功耗低可以節(jié)省資源浪費(fèi)。2.5本設(shè)計(jì)方案思路 基于CC2500的功能比較強(qiáng)大，其各方面的優(yōu)點(diǎn)可以用來傳輸比較大的PCM編碼，用單片機(jī)控制其發(fā)送音頻信號能達(dá)到8KHZ的電話音質(zhì)，故而想到用其做一個簡易的語音對講系統(tǒng)，基于這里研究的主要為CC2500，所以語音對講系統(tǒng)的語音輸入PCM編碼調(diào)制省略為用單片機(jī)讀取存于FLASH里的PCM編碼來替代。3 語音對講系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.

25、1語音對講系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架考慮到研究的針對性，本設(shè)計(jì)主要針對CC2500模塊的研究。對講系統(tǒng)省略去語音輸入的PCM調(diào)制，基于CC2500的語音對講系統(tǒng)的體框圖如下圖（圖2-4）。圖2-4 系統(tǒng)框圖 單片機(jī)控制讀取存于4M-bit Flash中的PCM編碼，送CC2500模塊發(fā)送，從機(jī)通過CC2500模塊接收數(shù)據(jù)，接收到的數(shù)劇通過單片機(jī)模擬產(chǎn)生PWM波輸出到音頻輸出模塊。音頻輸出模塊用RC濾波電路濾波再通過LM385跟4871放大送喇叭發(fā)生。切換鍵用來切換接收還是發(fā)送數(shù)據(jù)，由數(shù)碼管顯示系統(tǒng)工作在何種模式（接收、發(fā)送）。3.2主控制器部分設(shè)計(jì)2 利用單片機(jī)的具有的微型計(jì)算機(jī)及存儲功能進(jìn)行設(shè)計(jì)發(fā)送和

26、接收模塊的。本系統(tǒng)使用了stc89c51。 STC89C51系列單片機(jī)是從引腳到內(nèi)核都完全兼容標(biāo)準(zhǔn)8051的單片機(jī)，有PDIP（塑料雙列直插式封裝，芯片封裝的形式之一）-40、PLCC（特殊引腳芯片封裝，它是貼片封裝的一種）-44、PQFP（塑料方塊平面封裝，一種芯片封裝形式）-44三種封裝形式。STC推出的系列51單片機(jī)芯片是全面兼容其它51單片機(jī)的。STC89C51/芯片分別含有4K字節(jié)FLASH ROM供用戶編程使用。STC89C系列單片機(jī)是高速/低功耗的新一代8051單片機(jī)，最高工作頻率可分別達(dá)到25MHz50MHz，具體在芯片上的型號名稱后以“-XX”標(biāo)注。STC89C系列單片機(jī)有較

27、寬的工作電壓，5V型號的可工作于3.4V6.0V，3.3V型號的可工作于2.0V4.0V(ISP/IAP操作時對電壓要求會稍嚴(yán))。正常工作模式下的典型耗電為4mA7mA，空閑模式為2mA，掉電模式(可由外部中斷喚醒)下則小于0.1A。此外，STC89C系列單片機(jī)在完全兼容8052芯片(在標(biāo)準(zhǔn)8051基礎(chǔ)上增加了T2定時器和128字節(jié)內(nèi)部RAM)的基礎(chǔ)上，新增了許多實(shí)用功能。本次選用本次選用了PDIP-40的51單片機(jī)，這款單片機(jī)一共有40pin引腳。RST（復(fù)位輸入端），當(dāng)振蕩器運(yùn)行時，在該引腳上出項(xiàng)兩個機(jī)器周期的高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問外部存儲器時，ALE（地址鎖存允許）

28、的輸出用于鎖存地址的低位字節(jié)。即使不訪問外部存儲器，ALE端仍以不變的頻率（此頻率為振蕩器的頻率的1/6）周期性地出現(xiàn)正脈沖信號。因此，它可用作對外輸出地時鐘，或用于定時目的。然而，要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。在對FLASH存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（/PROG）。如必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH 單元的D0 位置位，可禁止ALE 操作。該位置位后，只一條M0VX 和M0VC 指令A(yù)LE 才會被激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE 無效。PSEN：程序儲存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲器的讀選通

29、信號，當(dāng)AT89S51 由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個脈沖。當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，沒 兩次有效的PSEN信號。EA VPP：外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。F1ash存儲器編程時，該引腳加上+12V的編程電壓Vpp。XTALl：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。P0 ：P0口是一組8位漏極開路型雙向I

30、0口，也即地址數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時，每位能驅(qū)動8個TTL邏輯門電路，對端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在F1ash編程時，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時，要求外接上拉電阻。P1 ：Pl 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向IO口，Pl的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4個TTL邏輯門電路。對端口寫“l(fā)”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。Flash

31、編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接收低8位地址。P2 ：P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向IO 口，P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流（IIL）。Flash編程或校驗(yàn)時，P2亦接收高位地址和其它控制信號。P3 ：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I0 口。P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流）4 個TTL邏輯門電路。對P3口寫入“l(fā)”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。作輸入端時，被外部拉低的P3口將用

32、上拉電阻輸出電流（IIL）。圖3-1 單片機(jī)DIP40封裝基于CC2500的性能強(qiáng)大，應(yīng)用方便，可以選擇單位機(jī)來實(shí)現(xiàn)對其的主要控制操作。由于本人在校期間比較習(xí)慣應(yīng)用89C51系列中的STC89C52RC，所以本設(shè)計(jì)的主控器選擇STC89C52RC。STC單片機(jī)的理由：降低成本，提升性能，原有程序直接使用,硬件無需改動。選用PLCC, PQFP小型封裝, 3.3V工作電壓單片機(jī)，可使產(chǎn)品更小，更輕，功耗更低。這里我們選擇用DIP-40的封裝（圖3-1）。STC89C52RC的最小系統(tǒng)如圖3-2所示。最小系統(tǒng)由單片機(jī)、復(fù)位電路、晶振電路構(gòu)成。STC89C52RD其RST引腳在接收到2個機(jī)器周期的高

33、電平信號后復(fù)位，復(fù)位電路可在上電是復(fù)位單片機(jī)，通過SW1復(fù)位按鈕在單片機(jī)運(yùn)行過程當(dāng)中可以隨時復(fù)位。晶振電路MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一個用于構(gòu)成震蕩器的高增益反相放大器，管腳XTAL1和XTAL2分別是該反相放大器的輸入端和輸出端，在芯片的外部通過這兩個引腳跨接晶振和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個穩(wěn)定的自激震蕩器。這里晶振選擇12MHZ，兩個微調(diào)電容取30P。圖3-2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)復(fù)位電路的作用：單片機(jī)是屬于數(shù)字電路，數(shù)字電路就只有“0”低電平和“1”高電平兩個狀態(tài)。這兩狀態(tài)是已知狀態(tài)，比如有的0代表是0.0-0.01v ，1代表4.99-5.0v 。但在電路上電時候或電壓波動不

34、穩(wěn)定的時候，當(dāng)給單片機(jī)上電那一瞬間，電壓有在幾微秒內(nèi)（有的是幾毫秒內(nèi)）不是直接跳變到5V的而是一個直線上升的階段，這時候，單片機(jī)不能正常工作，需要復(fù)位電路給它延時以等到電壓穩(wěn)定。這叫上電復(fù)位。晶振的作用：片機(jī)系統(tǒng)里都有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需的時鐘頻率，單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)行速度就越快，單片接的一切指令的執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供的時鐘頻率。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對精度可達(dá)百萬分之五十。高級的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。晶振用一種能把電能和機(jī)

35、械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。同時為系統(tǒng)提供基本的時鐘信號。通常一個系統(tǒng)共用一個晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。3.3 FLASH選擇本設(shè)計(jì)用FLASH儲存PCM編碼來替代對講系統(tǒng)的語音輸入PCM調(diào)制部分。PCM編碼來自WAVE文件。標(biāo)準(zhǔn)的WAV格式的聲音文件含有聲音的采樣數(shù)據(jù)和文件頭。文件頭描述了后面聲音數(shù)據(jù)的一些信息，如通道數(shù)、采樣頻率、采樣位數(shù)以及數(shù)據(jù)的長度等。通道數(shù)，是指聲音的采樣路數(shù)，如單聲道、立體聲等。采樣頻率，是指每秒鐘對聲音的采樣次數(shù)，采樣頻率越高，還原出來的聲音越接近原始聲

36、音，如表1所列。根據(jù)采樣定理,要想精確還原出某種頻率的波形，其最小采樣率應(yīng)至少為該波形頻率的2倍。表1 采樣頻率與音質(zhì)關(guān)系1音質(zhì)頻率范圍/Hz采樣頻/kHz電話音質(zhì)200Hz3400Hz8短波段收音機(jī)音質(zhì)50Hz7kHz11025FM收音機(jī)音質(zhì)20Hz15kHz2205CD音質(zhì)10Hz20kHz441提取聲音數(shù)據(jù)時，要注意采樣頻率、采樣位數(shù)、存儲容量與存儲時間的關(guān)系，如表2所列。表2 采樣頻率/位數(shù)、存儲容量與存儲時間的關(guān)系1采樣頻率/kHz668811.02511.02522.05022.05044.10044.100采樣位數(shù)/位816816816816816存儲容量KB325.462.73

37、4.102.052.971.491.490.740.740.376410.925.468.194.105.942.972.971.491.490.7412821.8410.9216.388.1911.895.945.942.972.971.4925643.6921.8432.77163823.78118911.895.945.942.9751287.3843.6965.5432.7747.5523.7823.7811.8911.895.94注：存儲時間單位：s通常，8kHz的采樣頻率和8位的采樣位數(shù)可獲得清晰的語音以及較好的音樂聲，并且占有較少的存儲空間。采樣位數(shù)，指的是每次采樣的采樣精度。采

38、樣位數(shù)越高，還原出來的聲音的量化噪聲越小，波形也越接近原波形。 由于WAVE文件比較大，所以選擇用華邦的w25x40，其容量為4M-BIT可以儲存。對講系統(tǒng)對音質(zhì)要求不是很高所以使用8KHZ采樣16位的電話音質(zhì)，w25x40可以儲存32.77秒的聲音。3.4 顯示部分設(shè)計(jì)顯示部分只需顯示語音對講系統(tǒng)的工作模式，接收或發(fā)送。選擇用共陽數(shù)碼管來做顯示模塊，用數(shù)字0表示OUT語音對講系統(tǒng)處于發(fā)送工作模式下，用1表示IN表示語音對講系統(tǒng)處于接收工作模式下。數(shù)碼管管腳圖如圖3-3。圖3-3 共陽數(shù)碼管腳圖因?yàn)榭紤]到PCB版的布線問題，所以數(shù)碼管與單片機(jī)IO口的連接并非標(biāo)準(zhǔn)的連。本系統(tǒng)數(shù)碼管與單片機(jī)IO口

39、的連接圖如圖3-4。a-P0.2、b-P0.3、c-P0.6、d-P0.5、e-P0.4、f-P0.1、g-P0.0、DP-P0.7，這樣子給PCB單面布線的時候帶來了不小的方便使得PCB布線更加簡潔。圖3-4 單片機(jī)數(shù)碼管連接圖3.5信號發(fā)射/接收模塊設(shè)計(jì)10 RF2500無線模塊，其工作于2.4GHz的ISM/SRD頻段免許可證使用，采用TI公司的CC2500多通道RF收發(fā)器。CC2500是用于超低功耗無線應(yīng)用的業(yè)界系統(tǒng)成本最低的多通道無線產(chǎn)品，具有強(qiáng)大的數(shù)字處理特性，因此僅使用一顆低成本MCU便可構(gòu)建出高性能的射頻系統(tǒng)，包括很多非常有用的數(shù)字功能，如整個數(shù)據(jù)包處理、FIFO緩沖器、空閑通

40、道評估和無線喚醒等，可廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品（如無線鍵盤、鼠標(biāo)、游戲控制器）、無線音頻傳輸（如無線話筒、無線耳機(jī)、無線音箱）等。圖 3-5 RF2500射頻模塊 CC2500射頻收發(fā)器是用于低功耗無線應(yīng)用的業(yè)界系統(tǒng)成本最低的多通道無線電產(chǎn)品。工作波段頻帶是 2.4GHz，包括很多非常有用的數(shù)字功能。射頻模塊通過由6個引腳組成的數(shù)字交互界面與控制器進(jìn)行通信。89C51系列單片機(jī)的端口功能強(qiáng)大，每一個位都可以獨(dú)立地配置成為輸入、輸出等功能引腳。射頻模塊可將單片機(jī)的P1腳中的6位，分別與CC2500的SI、CLK、SO、GDO2、GDO0、CS相連接，其中由CS、CLK、SI、SO組成SPI口，負(fù)

41、責(zé)控制器與CC2500之間收發(fā)數(shù)據(jù)的傳送。GDO0與GDO2是CC2500可配置的多功能引腳，當(dāng)CC2500收到數(shù)據(jù)包時，令GDO0觸發(fā)控制器引起中斷，讀取CC2500緩存里的數(shù)據(jù)。通過配置GDO2則可提供CC2500的CCA檢測結(jié)果。 對講系統(tǒng)通過射頻模塊規(guī)定的數(shù)據(jù)包格式通信，CC2500規(guī)定的數(shù)據(jù)通信格式如圖3-5所示。 導(dǎo)言、同步字與CRC校驗(yàn)在發(fā)送數(shù)據(jù)時是由CC2500硬件自動添加，在接收時由硬件自動去除，在信道特性較好的場合，為提高識別速度，可設(shè)定16位的導(dǎo)言與16位的同步字。CC2500在固定長度通信模式下，可刪去長度域；在可變長度通信模式下，需要8位的長度域給出除去導(dǎo)言與同步字外

42、所有數(shù)據(jù)負(fù)載的字節(jié)數(shù)。本設(shè)計(jì)中要用到多種不同長度的通信命令，因此采用了后一種模式。地址域用于CC2500多設(shè)備識別，本設(shè)計(jì)沒用到，刪去。最后兩個字節(jié)的CRC校驗(yàn)是長度域、地址域與數(shù)據(jù)負(fù)載的校驗(yàn)和。RF2500性能及特點(diǎn):(1)工作電壓：1.8V3.6V, 推薦靠近3.6V，但是不超過3.6V;(2)2400-2483.5 MHz的ISM和SRD頻段，免許可證使用;(3)最高工作速率 500kbps,支持2-FSK、GFSK 和 MSK 調(diào)制方式;(4)高接收靈敏度(1.2kbps 下-110dBm，10kbps下-101dBm,250kbps下-90dBm，1數(shù)據(jù)包誤碼率);(5)內(nèi)置硬件 C

43、RC 檢錯和點(diǎn)對多點(diǎn)通信地址控制;(6)耗電量極低：TX：在 0dBm 為21.2mA RX：在 250kbps 為13.3mA;(7) 可編程控制的輸出功率，最大輸出功率為0dBm，最小功率為-10dBm，數(shù)據(jù)速率可在1.2kbps至500kbps之間變化;(8)支持低功率電磁波激活功能,外部中斷喚醒、外部中斷或RTC喚醒系統(tǒng);(9)支持傳輸前自動清理信道訪問（CCA），即載波偵聽系統(tǒng);(10)快速頻率變動合成器帶來的合適的頻率跳躍系統(tǒng);(11)模塊可軟件設(shè)地址，軟件編程非常方便;(12)標(biāo)準(zhǔn) DIP 間距接口，便于嵌入式應(yīng)用;(13)單獨(dú)的64字節(jié)RX和TX數(shù)據(jù)FIFO ;(14)很少的外

44、部組件，工作可靠性高;(15)模塊可視直線通信距離，RF2500BK采用PCB天線20米-70左右,RF2500SE采用外置天線可到50-100米;(16) 模塊尺寸，RF2500BK采用PCB天線尺寸:28mm*22mm； RF2500SE尺寸：30mm*22mm(不含SMA及天線) 。接口說明：(1) VCC腳接電壓范圍為 1.9V-3.6V之間，不能在這個區(qū)間之外，超過3.6V將會燒毀模塊。推薦電壓3.3V左右;(2) 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的5V單片機(jī)IO口直接相連，無需電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然對3V左右的單片機(jī)更加適用了;(3) 硬件上面沒有SPI的單片機(jī)也可以控制本模塊

45、，用普通單片機(jī)IO口模擬SPI不需要單片機(jī)真正的串口介入，只需要普通的單片機(jī)IO口就可以了，當(dāng)然用串口也可以。RF2500構(gòu)成了語音對講系統(tǒng)的主體模塊。是語音對講系統(tǒng)成功與否重要模塊。3.6音頻輸出模塊設(shè)計(jì)圖3-6 音頻輸出電路語音對講系統(tǒng)通過RF2500模塊接收到從機(jī)讀取FLASH通過RF2500發(fā)送的數(shù)據(jù)后，經(jīng)過單片機(jī)的處理后由P2.2口模擬PWM波形輸出。PWM波不有直接驅(qū)動喇叭發(fā)聲。系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)一個PWM音頻信號放大電路。由于語音對講系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對聲音的質(zhì)量要求并不是很高只要達(dá)到普通的電話音質(zhì)即可，所以對音頻輸出模塊的設(shè)計(jì)只用了一個簡單的RC低通濾波電路以及LM358跟4871進(jìn)行音頻放

46、大，進(jìn)而驅(qū)動3歐的喇叭發(fā)出聲音。其電路原理如圖3-6所示。 4871概述：4871 是一個 BTL 橋連接的音頻功率放大器。它能夠在 5V 電源電壓下給一個3 負(fù)載 提供 THD 小于10%、平均值為3W 輸出功率。在關(guān)閉模式下電流的典型值為0.6 A 。4871 是為提供大功率，高保真音頻輸出而專門設(shè)計(jì)的。它僅僅需要少量的外圍元件，并且能工作在 低電壓條件下(2.0V-5.5V)。4871 不需要偶合電容，自舉電容或者緩沖網(wǎng)絡(luò)，所以它非常適用于小音量和低重量的低功耗系統(tǒng)。4871主要特性： 在 失真度為10%，輸入1KHZ的信號，不同負(fù)載的條件下輸出功率為： 3 歐姆，3W（典型值） 4 歐

47、姆，2.5W（典型值） 8 歐姆負(fù)載，1.5W（典型值）。 待機(jī)電流：0.6 A 工作電壓：2.0-5.5V 。 在輸入信號頻率為1KHZ，負(fù)載8歐姆，輸出平均功率為1W的條件下，最大失真度為0.5% 輸出不需要耦合電容，自舉電容或者緩沖電路。 體積小，采用 SOP8 封裝。 增益穩(wěn)定。 外部配置可以改變增益。LM358 內(nèi)部包括有兩個獨(dú)立的、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償?shù)碾p運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范圍很寬的單電源使用，也適用于雙電源工作模式，在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。它的使用范圍包括傳感放大器、直流增益模塊和其他所有可用單電源供電的使用運(yùn)算放大器的場合。特性：內(nèi)部頻率補(bǔ)償 、直流

48、電壓增益高(約100dB) 、單位增益頻帶寬(約1MHz) 、電源電壓范圍寬：單電源(330V)； 雙電源(1.5 一15V) 、低功耗電流，適合于電池供電、低輸入偏流、低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流、共模輸入電壓范圍寬，包括接地 差模輸入電壓范圍寬，等于電源電壓范圍、輸出電壓擺幅大(0 至Vcc-1.5V)。 圖3-7 LM358封裝圖在音頻輸出模塊中R20與C6構(gòu)成了一個簡單的低通濾波器，因?yàn)檫@里用的音頻為8KHZ的電話音質(zhì)，其它高頻的雜音通過低通濾波過濾掉。低通濾波器13的截止頻率F=1/（2RC），本設(shè)計(jì)取R20為10K,C6為470PF，其截止頻率為29.5KHZ。圖3-8 低通濾波電路3

49、.7按鍵電路設(shè)計(jì)圖3-9 按鍵模塊 切換按鍵直接使用開關(guān)與地相連如圖3-9所示。當(dāng)按鍵按下時讀P1.7口電平，讀取P1.7口電平為低電平時時說明按鍵按下，語音對講系統(tǒng)切換工作模式從發(fā)送變?yōu)榻邮栈驈慕邮兆優(yōu)榘l(fā)送，具體通過程序來實(shí)現(xiàn)，同時通過程序使數(shù)碼管顯語音對講系統(tǒng)的工作模式IN（1）或OUT（0），按鍵的消抖通過程序?qū)崿F(xiàn)。3.8 電源部分設(shè)計(jì)基于華邦w25x40FLASH的工作電壓以及RF2500模塊的工作電壓均為3.3V比較合適，STC89C52、LM358、4871都在5V電壓下可以工作。語音對講系統(tǒng)要的是攜帶方便，單片機(jī)、運(yùn)放以及射頻收發(fā)模塊以及FLASH的功耗都不高，5V電源可由3節(jié)1

50、.5V電池串聯(lián)得到。AMS1117系列穩(wěn)壓器有可調(diào)版與多種固定電壓版，設(shè)計(jì)用于提供1A輸出電流且工作壓差可低至1V。在最大輸出電流時，AMS1117器件的壓差保證最大不超過1.3V，并隨負(fù)載電流的減小而逐漸降低。AMS1117的片上微調(diào)把基準(zhǔn)電壓調(diào)整到1.5%的誤差以內(nèi)，而且電流限制也得到了調(diào)整，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而造成的壓力。AMS1117器件引腳上兼容其他三端SCSI穩(wěn)壓器，提供適用貼片安裝的SOT-223，8引腳SOIC，和TO-252(DPAK)塑料封裝。 AMS1117 參數(shù) AMS1117 基本參數(shù) 輸出電流 (A) 1 輸出電壓 (V) Adj,1.5, 1.8,

51、2.5, 2.85, 3.3, 5.0, AMS1117 其他特性 初始誤差 (%) 1.5 壓差 (V) 1.3 AMS1117 封裝類型 SOT-223 TO-252 SO-8三端口可調(diào)節(jié)或固定輸出電壓 1.5V, 1.8V, 2.5V, 2.85V, 3.3V 和5.0V 輸出電流1A 工作壓差低至1V 線荷載調(diào)節(jié)：0.2% Max. 負(fù)載調(diào)節(jié)：0.4% Max. 可選SOT-223,TO-252和SO-8封裝 AMS1117應(yīng)用高效線性穩(wěn)壓器 后置穩(wěn)壓器，用于交換式電源 5V至3.3V線性穩(wěn)壓器、電池充電器、有源SCSI終端筆記本電源管理、電池供電設(shè)備。所以語音對講系統(tǒng)的3.3V電壓可

52、以通過集成芯片ASM1117-3.3使用固定輸出電壓值模式輸出如圖3-10所示。C16、以及C17用來穩(wěn)波。圖3-10 3.3V電源模塊3.9本章小結(jié) 本章節(jié)對基于CC2500的語音對講系統(tǒng)做了整體的硬件設(shè)計(jì)介紹，同時詳細(xì)的介紹了各個部分的設(shè)計(jì)方案，在器件的選擇上也做了一定的分析。硬件電路的設(shè)計(jì)對整個基于CC2500的語音對講系統(tǒng)作用關(guān)鍵。4語音對講系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1軟件開發(fā)調(diào)試環(huán)境 C51工具包的整體結(jié)構(gòu)中，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或

53、其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。采用KEIL 開發(fā)的89c51單片機(jī)應(yīng)用程序步驟：（1）在uVision 集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)建新項(xiàng)目（Project），擴(kuò)展文件名為.UV2并為該項(xiàng)目選定合適的單片機(jī)CPU器件（本設(shè)計(jì)采用STC 公司下的STC89C52）

54、。（2）用uVision 的文本編輯器編寫源文件，可以是匯編文件（.ASM）,也可以使C語言文件（擴(kuò)展名.C），并將該文件添加到項(xiàng)目中去。一個項(xiàng)目文件可以包含多個文件，除了源程序文件外，還可以是庫文件、頭文件或文本說明文件。（3）通過uVision 3 的相關(guān)選擇項(xiàng)，配置編譯環(huán)境、連接定位器以及Debug調(diào)試器的功能。（4）對項(xiàng)目中的源文件進(jìn)行編譯連接，生成絕對目標(biāo)代碼和可選的HEX文件，如果出現(xiàn)編譯連接錯誤則返回到第2步，修改源文件中的錯誤后重構(gòu)整個項(xiàng)目。（5）對沒有語法錯誤的程序進(jìn)行仿真調(diào)試，調(diào)試成功后將HEX文件寫入到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的ROM中。4.2軟件總體設(shè)計(jì)框圖基于CC2500的語音

55、對講系統(tǒng)其硬件電路并不是很復(fù)雜，RF2500用了現(xiàn)成的模塊。單片機(jī)的最小系統(tǒng)及一些不大的外圍電路所組成。只有硬件電路沒有軟件支持的系統(tǒng)只是擺設(shè)，就像一臺電腦沒安裝操作系統(tǒng)一樣，什么都做不了只是一個擺設(shè)而已。所以要使語音對講系統(tǒng)的功能得到較好的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵問題在于單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)。程序的好壞決定了語音對講系統(tǒng)的成功與否，所以在編寫程序之前應(yīng)該整體考慮，使程序在邏輯上不發(fā)生什么錯誤，尋找最完善的結(jié)構(gòu)框架就行編程可以使程序更為簡潔而不失功能的強(qiáng)大。所以在硬件的基礎(chǔ)上，考慮到程序的可讀性跟可移植性，基于CC2500的語音對講系統(tǒng)進(jìn)行分模塊編程，其中包括按鍵模塊，顯示模塊，F(xiàn)LASH讀取模塊，PWM音頻輸出模塊以及最為關(guān)鍵的RF2500射頻芯片模塊的發(fā)送跟讀取。主程序設(shè)計(jì)框架好圖4-1所示。圖4-1 程序主流程圖4.3 各模塊程序設(shè)計(jì)4.3.1延時程序void delay_1ms(void) unsigned char a,b,c; for(c=1;