畢設(shè)基于單片機(jī)的無(wú)線語(yǔ)音對(duì)講專業(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

蘭州理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（）題目基于單片機(jī)無(wú)線語(yǔ)音對(duì)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(jí)電子二班學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指引教師緱新科完畢日期誠(chéng)信承諾我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫畢業(yè)論文《基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)設(shè)計(jì)》均系本人獨(dú)立完畢，沒(méi)有抄襲行為，凡涉及其她作者觀點(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)重要設(shè)計(jì)自主研發(fā)基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)短距離語(yǔ)音對(duì)講。在當(dāng)代通信中，對(duì)講機(jī)是一種近距離、簡(jiǎn)樸無(wú)線傳播通信工具，由于它不需要中轉(zhuǎn)站和地面互換機(jī)站支持，就可以進(jìn)行有效移動(dòng)通信，因而深受人們歡迎。當(dāng)前，它廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、保安、野外工程等領(lǐng)域小范疇移動(dòng)通信工程中。考慮到研究針對(duì)性，基于CC2500無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)原理是通過(guò)STC89C52單片機(jī)控制，讀取存于FLASH里PCM編碼信號(hào)，進(jìn)行解決后通過(guò)CC2500模塊發(fā)送，接受機(jī)通過(guò)CC2500模塊接受到信號(hào)后通過(guò)STC89C52模仿PWM波輸出。其音頻放大電路是通過(guò)LM358跟4871放大送到3歐喇叭。本文將詳細(xì)簡(jiǎn)介對(duì)講系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及軟件編程設(shè)計(jì)過(guò)程。核心詞：CC2500模塊；單片機(jī)；語(yǔ)音對(duì)講

ABSTRACTThegraduationdesign，themaindesignbasedontheindependentresearchanddevelopmentCC2500speechtalkbacksystem，realizeshortspeechtheintercom.Inthemoderncommunication，intercomisaclose，simplewirelesstransmissioncommunicationtools，becauseitdoesnotrequirestationandgroundswitchstation，caneffectivelysupportthemobilecommunications,soitWelcomebypeople.Atpresent，itiswidelyusedinproduction，security，fieldengineeringandotherareasofsmallrangeofmobilecommunicationengineering.Consideringthepertinence，basedonresearchCC2500wirelesstalkbacksystemprincipleisthroughSTC89C52MCUcontrol，readstoredinFLASHpulsecodemodulation(PCM).thesignalprocessingCC2500moduleaftersendingbyCC2500module,receiverreceivedbySTC89C52simulationPWMsignalafterthroughwaveletoutput.TheaudioamplificationcircuitisamplifiedbyLM358and4871to3Ωspeakers.Keywords：CC2500module；MCU；VoiceIntercom目錄TOC\o"1-2"\h\u74801引言 132412概述 2116942.1無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)概況 283262.2射頻芯片CC2500簡(jiǎn)介 367742.3單片機(jī)概述 5308882.4研究意義 6286052.5本設(shè)計(jì)方案思路 6134223語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 730063.1語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架 7276693.2主控制器某些設(shè)計(jì) 7217383.3FLASH選取 1117413.4顯示某些設(shè)計(jì) 1223.5信號(hào)發(fā)射/接受模塊設(shè)計(jì) 12149533.6音頻輸出模塊設(shè)計(jì) 14251733.7按鍵電路設(shè)計(jì) 16184323.8電源某些設(shè)計(jì) 16319233.9本章小結(jié) 17105964語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 18294074.1軟件開發(fā)調(diào)試環(huán)境 18225154.2軟件總體設(shè)計(jì)框圖 1850164.3各模塊程序設(shè)計(jì) 19209204.4本章小結(jié) 26284465制作與調(diào)試 2725.1原理圖繪制及PCB制板 2727125.2硬件電路布線與焊接 27326085.3調(diào)試 28159866總結(jié) 3010030道謝 3116531參照文獻(xiàn) 3226956附錄 33

1引言專業(yè)對(duì)講機(jī)通信作為專網(wǎng)移動(dòng)通信重要構(gòu)成某些，其不受網(wǎng)絡(luò)限制，在網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到地方，可以讓使用者輕松溝通，簡(jiǎn)樸靈活組網(wǎng)方式，更少投入、更優(yōu)性價(jià)比在許多特殊行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著其他通信系統(tǒng)無(wú)法代替作用。老式模仿對(duì)講機(jī)設(shè)備在追求生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益今天，對(duì)講機(jī)提供一對(duì)一，一對(duì)多通話方式，一按就說(shuō)，操作簡(jiǎn)樸，令溝通更自由，特別是緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作狀況下，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(gè)領(lǐng)域都扮演著重要角色。但是老式模仿對(duì)講機(jī)設(shè)備頻譜運(yùn)用率低，易受干擾，保密性差，業(yè)務(wù)單一等某些不可避免缺陷已經(jīng)逐漸地體現(xiàn)出來(lái)。因而，推動(dòng)老式模仿通信設(shè)備向數(shù)字化發(fā)展將是解決這些缺陷非常有效辦法。當(dāng)前，對(duì)講機(jī)數(shù)字化已受到全球高度注重。數(shù)字對(duì)講機(jī)設(shè)備技術(shù)研究和原則化工作在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已開始推動(dòng)。近來(lái)幾年隨著國(guó)內(nèi)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，政府部門、警察、公共安全、公用設(shè)施、醫(yī)療、消防及某些特殊部門等對(duì)專網(wǎng)移動(dòng)通信有了新規(guī)定，促使國(guó)內(nèi)許多公司投入大量人力物力研發(fā)自己移動(dòng)通信原則。這其中最具代表性就是華為GT800系統(tǒng)和中興GoTa系統(tǒng)，但是十分遺憾是這兩個(gè)系統(tǒng)并未在國(guó)內(nèi)得到較好推廣。與之形成鮮明對(duì)比是國(guó)外TETRA、iDEN系統(tǒng)卻在國(guó)內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。此外國(guó)家雖然早在1995年就發(fā)布了無(wú)中心多信道選址移動(dòng)通信系統(tǒng)國(guó)標(biāo)，卻并沒(méi)又得到較好發(fā)展。國(guó)內(nèi)信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局在9月13同發(fā)布了《數(shù)字對(duì)講機(jī)系統(tǒng)設(shè)備無(wú)線射頻技術(shù)指標(biāo)規(guī)定》(試行)和12月12日發(fā)布《150MHz、400MHz頻段數(shù)字對(duì)講機(jī)設(shè)備無(wú)線技術(shù)指標(biāo)》告知，為國(guó)內(nèi)數(shù)字對(duì)講機(jī)發(fā)展提供了頻率保證和射頻技術(shù)基本指標(biāo)規(guī)定，也使得國(guó)內(nèi)通信制造商研發(fā)有章可循，從而增進(jìn)了國(guó)內(nèi)數(shù)字對(duì)講機(jī)設(shè)備研發(fā)。隨著科技發(fā)展人們對(duì)對(duì)講機(jī)不斷提高規(guī)定，本文所研究通過(guò)CC2500模塊構(gòu)建語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)低功耗低成本有一定實(shí)際意義。2概述2.1無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)概況公眾無(wú)線移動(dòng)通信和專網(wǎng)移動(dòng)無(wú)線通信同屬于移動(dòng)通信范疇，是移動(dòng)通信兩大應(yīng)用領(lǐng)域。公眾移動(dòng)通信發(fā)展迅速，已進(jìn)入市場(chǎng)炒得火熱3G，其特點(diǎn)是橫向、跨行業(yè)、面向全社會(huì)。專網(wǎng)移動(dòng)通信則以某些特定領(lǐng)域應(yīng)用或垂直行業(yè)應(yīng)用為主，其所具備強(qiáng)大調(diào)度指揮功能、靈活多變組網(wǎng)功能、獨(dú)有顧客優(yōu)先級(jí)、一鍵呼喊業(yè)務(wù)、高保密性、高可靠性、為各行業(yè)量身定做行業(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(dòng)通信系統(tǒng)所無(wú)法代替。專網(wǎng)無(wú)線通信系統(tǒng)重要涉及三大類系統(tǒng)：集群通信系統(tǒng)、無(wú)中心通信系統(tǒng)和對(duì)講機(jī)。通過(guò)下面簡(jiǎn)介咱們會(huì)發(fā)現(xiàn)對(duì)無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)研究和發(fā)展是有一定現(xiàn)實(shí)意義。2.1.1集群移動(dòng)通信系統(tǒng)集群移動(dòng)通信系統(tǒng)又叫專用業(yè)務(wù)調(diào)度系統(tǒng)，是專用無(wú)線電調(diào)度系統(tǒng)一種高檔發(fā)展階段。當(dāng)前，集群移動(dòng)通信基本已經(jīng)從模仿時(shí)過(guò)度到了數(shù)字時(shí)代。可以說(shuō)是專網(wǎng)移動(dòng)通信三大系統(tǒng)中最早實(shí)現(xiàn)數(shù)字化系統(tǒng)。數(shù)字集群通信系統(tǒng)相對(duì)于模仿集群通信系統(tǒng)，重要有高頻譜運(yùn)用率、高保密性、更好話音質(zhì)量、支持各種業(yè)務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理和控制更加有效和靈活等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)體制涉及來(lái)自國(guó)外TETRA、iDEN系統(tǒng)及國(guó)內(nèi)GoTa、GT800系統(tǒng)，由于TETRA系統(tǒng)開放性較好，技術(shù)也較為成熟，參加廠商也比較多，因此在國(guó)內(nèi)發(fā)展較好，而其他3種系統(tǒng)并未得到較好應(yīng)用。集群系統(tǒng)雖然功能強(qiáng)大，但總來(lái)說(shuō)建網(wǎng)費(fèi)用還是較高，這也是對(duì)講機(jī)和無(wú)中心移動(dòng)通信系統(tǒng)得以發(fā)展因素之一。2.1.2對(duì)講機(jī)專業(yè)對(duì)講機(jī)通信作為專網(wǎng)移動(dòng)通信重要構(gòu)成某些，以其更簡(jiǎn)樸靈活組網(wǎng)方式、更少投入、更優(yōu)性價(jià)比在許多特殊行業(yè)與應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮著其他通信系統(tǒng)無(wú)法代替作用。老式模仿對(duì)講機(jī)設(shè)備在追求生產(chǎn)效率以及經(jīng)濟(jì)效益今天，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(gè)領(lǐng)域都扮演著重要角色。但是老式模仿對(duì)講機(jī)設(shè)備頻譜運(yùn)用率低，易受干擾，保密性差，業(yè)務(wù)單一等某些不可避免缺陷已經(jīng)逐漸地體現(xiàn)出來(lái)。因而，推動(dòng)老式模仿通信設(shè)備向數(shù)字化發(fā)展將是解決這些缺陷非常有效辦法。當(dāng)前，對(duì)講機(jī)數(shù)字化已受到全球高度注重。數(shù)字對(duì)講機(jī)設(shè)備技術(shù)研究和原則化工作在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家已開始推動(dòng)。國(guó)內(nèi)信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局在9月13同發(fā)布了《數(shù)字對(duì)講機(jī)系統(tǒng)設(shè)備無(wú)線射頻技術(shù)指標(biāo)規(guī)定》(試行)和12月12日發(fā)布《150MHz、400MHz頻段數(shù)字對(duì)講機(jī)設(shè)備無(wú)線技術(shù)指標(biāo)》告知，為國(guó)內(nèi)數(shù)字對(duì)講機(jī)發(fā)展提供了頻率保證和射頻技術(shù)基本指標(biāo)規(guī)定，也使得國(guó)內(nèi)通信制造商研發(fā)有章可循，從而增進(jìn)了國(guó)內(nèi)數(shù)字對(duì)講機(jī)設(shè)備研發(fā)。2.1.3無(wú)中心移動(dòng)通信系統(tǒng)無(wú)中心移動(dòng)通信系統(tǒng)是指沒(méi)有作轉(zhuǎn)發(fā)用基站移動(dòng)通信系統(tǒng)，900MHz無(wú)中心選址系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)經(jīng)歷了10近年使用，于1995年發(fā)布了兩個(gè)國(guó)標(biāo)：《無(wú)中心多信道選址移動(dòng)通信系統(tǒng)體制》和《無(wú)中心多信道移動(dòng)通信設(shè)備總規(guī)范》。無(wú)中心移動(dòng)通信系統(tǒng)有其自身長(zhǎng)處，例如費(fèi)用低廉，多信道公用，無(wú)需申請(qǐng)指配頻點(diǎn)等。當(dāng)前，無(wú)中心移動(dòng)通信系統(tǒng)和對(duì)講機(jī)同樣是只能進(jìn)行通話模仿系統(tǒng)，也正在經(jīng)歷模仿轉(zhuǎn)數(shù)字過(guò)程，就當(dāng)前而言，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟數(shù)字無(wú)中心通信系統(tǒng)投入市場(chǎng)。中華人民共和國(guó)是移動(dòng)通信最大市場(chǎng)，這是由國(guó)內(nèi)是世界第一人口大國(guó)和國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展決定。但是相對(duì)于發(fā)展同趨成熟公網(wǎng)移動(dòng)通信，專網(wǎng)移動(dòng)通信可以說(shuō)是剛剛起步。由上面簡(jiǎn)介咱們可以看出，專網(wǎng)移動(dòng)通信三大類系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)發(fā)展都不是很抱負(fù)?？墒请S著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，公共安全對(duì)專網(wǎng)移動(dòng)通信需求卻日漸增長(zhǎng)。近些年南方雪災(zāi)、汶川地震、玉樹地震發(fā)生讓咱們深刻體會(huì)到了對(duì)講機(jī)在應(yīng)對(duì)突發(fā)事件巨大作用?？梢灶A(yù)見，在國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展今天，數(shù)字對(duì)講機(jī)必將在囤計(jì)民生和公共安全領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要作用，有著巨大發(fā)展前景。當(dāng)前中華人民共和國(guó)專網(wǎng)移動(dòng)通信正在經(jīng)歷模轉(zhuǎn)數(shù)過(guò)程，對(duì)講機(jī)、無(wú)中心系統(tǒng)數(shù)字化是移動(dòng)通信領(lǐng)域罩最后一塊由模仿轉(zhuǎn)數(shù)字市場(chǎng)。新型專網(wǎng)數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)也隨著對(duì)講機(jī)數(shù)字化應(yīng)運(yùn)而生，將來(lái)將成為專網(wǎng)系統(tǒng)主力軍。為避免再浮現(xiàn)公網(wǎng)數(shù)字化和集群數(shù)字化過(guò)程中核心技術(shù)受制于國(guó)外情形，迫切需要國(guó)內(nèi)研發(fā)人員能真正掌握該領(lǐng)域核心技術(shù)，因此對(duì)數(shù)字對(duì)講機(jī)研究意義重大。2.2射頻芯片CC2500簡(jiǎn)介射頻模塊采用Chipcon公司生產(chǎn)CC2500芯片，它是一款超低功耗、低成本無(wú)線收發(fā)模塊，其載頻范疇在2。400GHz～2。483GHzISM頻段由一種完全集成頻率調(diào)制器一種解調(diào)器接受器一種功率放大器一種晶體振蕩器和一種調(diào)節(jié)其構(gòu)成。工作特點(diǎn)是自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC可以很容易通過(guò)SPI接口進(jìn)行編程配備，電流消耗低?？臻e信道評(píng)估CCA（ClearChannelAssessment）功能是指當(dāng)CC2500處在RX狀態(tài)時(shí)，可以檢測(cè)自身所處信道電磁場(chǎng)強(qiáng)弱以判斷該信道與否空閑。本設(shè)計(jì)中運(yùn)用該功能來(lái)避免各種標(biāo)簽同步響應(yīng)閱讀器查詢時(shí)發(fā)生碰撞。當(dāng)一種標(biāo)簽收到閱讀器查詢時(shí)，讓它先進(jìn)行CCA檢測(cè)，若檢測(cè)到該信道忙，表白已有其她標(biāo)簽響應(yīng)了，自身不再響應(yīng)，等待下一次查詢命令到來(lái)，否則正常響應(yīng)。圖2-1CC2500簡(jiǎn)化框圖CC2500簡(jiǎn)化框圖如圖2-1所示，RF收發(fā)器集成了一種數(shù)據(jù)傳播率可達(dá)500kbps高度可配備調(diào)制解調(diào)器。通過(guò)啟動(dòng)集成在調(diào)制解調(diào)器上前向誤差校正選項(xiàng)，能使性能得到提高。CC2500為數(shù)據(jù)包解決、數(shù)據(jù)緩沖、突發(fā)數(shù)據(jù)傳播、清晰信道評(píng)估、連接質(zhì)量批示和電磁波激發(fā)提供廣泛硬件支持。CC2500重要操作參數(shù)和64位傳播/接受FIFO（先進(jìn)先出堆棧）可通過(guò)SPI接口控制。在一種典型系統(tǒng)里，CC2550和一種微控制器及若干被動(dòng)元件一起使用。CC2500基于0.18微米CMOS晶體ChipconSmartRF04系列。CC2500重要特性：體積?。≦LP4×4mm封裝，20腳）；真正單片2.4GHzRF（射頻）收發(fā)器高敏捷度（10kbps下-98dBm，1％數(shù)據(jù)包誤差率）；可編程控制數(shù)據(jù)傳播率，可達(dá)500kbps；較低電流消耗（RX中15.6mA）；可編程控制輸出功率，可達(dá)+1dBm；先進(jìn)接受器選取性和模塊化性能；很少外部元件：芯片內(nèi)頻率合成器，不需要外部濾波器或RF轉(zhuǎn)換；可編程控制基帶調(diào)制解調(diào)器；抱負(fù)多路操作特性；可控?cái)?shù)據(jù)包解決硬件；迅速頻率變動(dòng)合成器帶來(lái)適當(dāng)頻率跳躍系統(tǒng)；可選帶交錯(cuò)前向誤差校正；單獨(dú)64字節(jié)RX和TX數(shù)據(jù)FIFO；高效SPI接口：所有寄存器能用一種“突發(fā)”轉(zhuǎn)換器控制數(shù)字RSSI輸出；與遵循EN300328，EN300440class2(歐洲)，CFR47Part15(美國(guó))，和ARIBSTD-T66(日本)原則系統(tǒng)相配；自動(dòng)低功率RX拉電路電磁波激活功能；許多強(qiáng)大數(shù)字特性，使得使用便宜微控制器就能得到高性能RF系統(tǒng)；集成模仿溫度傳感器；自由引導(dǎo)“綠色”數(shù)據(jù)包；對(duì)數(shù)據(jù)包導(dǎo)向系統(tǒng)靈活支持：對(duì)同步詞匯插入芯片偵測(cè)，地址檢查，靈活數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度及自動(dòng)CRC解決；可編程信道濾波帶寬；OOK和靈活A(yù)SK整型支持；2-FSK和MSK支持；自動(dòng)頻率補(bǔ)償可用來(lái)調(diào)節(jié)頻率合成器到接受中間頻率；對(duì)數(shù)據(jù)可選自動(dòng)白化解決；對(duì)現(xiàn)存通信合同向后兼容異步透明接受/傳播模式支持；可編程載波感應(yīng)批示器；可編程前導(dǎo)質(zhì)量批示器及在隨機(jī)噪聲下改進(jìn)針對(duì)同步詞匯偵測(cè)保護(hù)；支持傳播前自動(dòng)清理信道訪問(wèn)（CCA），即載波偵聽系統(tǒng)；支持每個(gè)數(shù)據(jù)包連接質(zhì)量批示。2.3單片機(jī)概述2單片機(jī)也被稱為微控制器（Microcontroller），是由于它最早被用在工業(yè)控制領(lǐng)域。單片機(jī)由芯片內(nèi)僅有CPU專用解決器發(fā)展而來(lái)。最早設(shè)計(jì)理念是通過(guò)將大量外圍設(shè)備和CPU集成在一種芯片中，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)更小，更容易集成進(jìn)復(fù)雜而對(duì)體積規(guī)定嚴(yán)格控制設(shè)備當(dāng)中。STC單片機(jī)：STC公司單片機(jī)重要是基于8051內(nèi)核，是新一代增強(qiáng)型單片機(jī)，指令代碼完全兼容老式8051，速度快8~12倍，帶ADC，4路PWM，雙串口，有全球唯一ID號(hào)，加密性好，抗干擾強(qiáng)。PIC單片機(jī)：是MICROCHIP公司產(chǎn)品，其突出特點(diǎn)是體積小，功耗低，精簡(jiǎn)指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強(qiáng)模仿接口，代碼保密性好，大某些芯片有其兼容FLASH程序存儲(chǔ)器芯片。EMC單片機(jī)：是臺(tái)灣義隆公司產(chǎn)品，有很大一某些與PIC8位單片機(jī)兼容，且相兼容產(chǎn)品資源相對(duì)比PIC多，價(jià)格便宜，有諸多系列可選，但抗干擾較差。ATMEL單片機(jī)(51單片機(jī))：ATMEL公司8位單片機(jī)有AT89、AT90兩個(gè)系列，AT89系列是8位Flash單片機(jī)，與8051系列單片機(jī)相兼容，靜態(tài)時(shí)鐘模式；AT90系列單片機(jī)是增強(qiáng)RISC構(gòu)造、全靜態(tài)工作方式、內(nèi)載在線可編程Flash單片機(jī)，也叫AVR單片機(jī)。PHLIPIS51PLC系列單片機(jī)(51單片機(jī))：PHILIPS公司單片機(jī)是基于80C51內(nèi)核單片機(jī)，嵌入了掉電檢測(cè)、模仿以及片內(nèi)RC振蕩器等功能，這使51LPC在高集成度、低成本、低功耗應(yīng)用設(shè)計(jì)中可以滿足多方面性能規(guī)定。HOLTEK單片機(jī)：臺(tái)灣盛揚(yáng)半導(dǎo)體單片機(jī)，價(jià)格便宜，種類較多，但抗干擾較差，合用于消費(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單片機(jī)，具備各種存儲(chǔ)模式、各種外圍接口模式，合用于復(fù)雜實(shí)時(shí)控制場(chǎng)合；MSP430系列單片機(jī)是一種超低功耗、功能集成度較高16位低功耗單片機(jī)，特別合用于規(guī)定功耗低場(chǎng)合松翰單片機(jī)（SONIX）：是臺(tái)灣松翰公司單片，大多為8位機(jī)，有一某些與PIC8位單片機(jī)兼容，價(jià)格便宜，系統(tǒng)時(shí)鐘分頻可選項(xiàng)較多，有PMWAD內(nèi)振內(nèi)部雜訊濾波。缺陷RAM空間過(guò)小，抗干擾較好。2.4研究意義由于語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)越來(lái)越廣泛就用于公安、民航、運(yùn)送、鐵路、水利、服務(wù)、建筑等行業(yè)。用于團(tuán)隊(duì)成員間聯(lián)系和指揮調(diào)度，以提高溝通效率和提高解決實(shí)發(fā)事件迅速反映能力，隨著對(duì)講機(jī)進(jìn)入民用市場(chǎng)，人們外出購(gòu)物、旅游也開始越多使用對(duì)講機(jī)。短距離語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)種類也越來(lái)越各種，本著物盡其用原則，在某些場(chǎng)合對(duì)于短距離語(yǔ)音通信規(guī)定不是很高狀況下，沒(méi)有必要去買價(jià)格比較貴對(duì)講機(jī)。因此本課題可以較好解決短距離語(yǔ)音通信，基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)成本低，功耗低可以節(jié)約資源揮霍。2.5本設(shè)計(jì)方案思路基于CC2500功能比較強(qiáng)大，其各方面長(zhǎng)處可以用來(lái)傳播比較大PCM編碼，用單片機(jī)控制其發(fā)送音頻信號(hào)能達(dá)到8KHZ電話音質(zhì)，故而想到用其做一種簡(jiǎn)易語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)，基于這里研究重要為CC2500，因此語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)語(yǔ)音輸入PCM編碼調(diào)制省略為用單片機(jī)讀取存于FLASH里PCM編碼來(lái)代替。3語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框架考慮到研究針對(duì)性，本設(shè)計(jì)重要針對(duì)CC2500模塊研究。對(duì)講系統(tǒng)省略去語(yǔ)音輸入PCM調(diào)制，基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)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-bitFlash中PCM編碼，送CC2500模塊發(fā)送，從機(jī)通過(guò)CC2500模塊接受數(shù)據(jù)，接受到數(shù)劇通過(guò)單片機(jī)模仿產(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(guò)LM385跟4871放大送喇叭發(fā)生。切換鍵用來(lái)切換接受還是發(fā)送數(shù)據(jù)，由數(shù)碼管顯示系統(tǒng)工作在何種模式（接受、發(fā)送）。3.2主控制器某些設(shè)計(jì)2運(yùn)用單片機(jī)具備微型計(jì)算機(jī)及存儲(chǔ)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)發(fā)送和接受模塊。本系統(tǒng)使用了stc89c51。STC89C51系列單片機(jī)是從引腳到內(nèi)核都完全兼容原則8051單片機(jī)，有PDIP（塑料雙列直插式封裝，芯片封裝形式之一）-40、PLCC（特殊引腳芯片封裝，它是貼片封裝一種）-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推出系列51單片機(jī)芯片是全面兼容其他51單片機(jī)。STC89C51/芯片分別具有4K／字節(jié)FLASHROM供顧客編程使用。STC89C系列單片機(jī)是高速/低功耗新一代8051單片機(jī)，最高工作頻率可分別達(dá)到25MHz～50MHz，詳細(xì)在芯片上型號(hào)名稱后以“-XX”標(biāo)注。STC89C系列單片機(jī)有較寬工作電壓，5V型號(hào)可工作于3.4V～6.0V，3.3V型號(hào)可工作于2.0V～4.0V(ISP/IAP操作時(shí)對(duì)電壓規(guī)定會(huì)稍嚴(yán))。正常工作模式下典型耗電為4mA～7mA，空閑模式為2mA，掉電模式’(可由外部中斷喚醒)下則不大于0.1μA。此外，STC89C系列單片機(jī)在完全兼容8052芯片(在原則8051基本上增長(zhǎng)了T2定期器和128字節(jié)內(nèi)部RAM)基本上，新增了許多實(shí)用功能。本次選用本次選用了PDIP-4051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)營(yíng)時(shí)，在該引腳上出項(xiàng)兩個(gè)機(jī)器周期高電平將是單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存容許）輸出用于鎖存地址低位字節(jié)。雖然不訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器，ALE端仍以不變頻率（此頻率為振蕩器頻率1/6）周期性地浮現(xiàn)正脈沖信號(hào)。因而，它可用作對(duì)外輸出地時(shí)鐘，或用于定期目。然而，要注意是：每當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一種ALE脈沖。在對(duì)FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（/PROG）。如必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中8EH單元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(huì)被激活。此外，該引腳會(huì)被薄弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)立ALE無(wú)效。PSEN：程序儲(chǔ)存容許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)，當(dāng)AT89S51由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，沒(méi)兩次有效PSEN信號(hào)。EAVPP：外部訪問(wèn)容許。欲使CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000H－FFFFH），EA端必要保持低電平（接地）。需注意是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)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(chǔ)器中指令。F1ash存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V編程電壓Vpp。XTALl：振蕩器反相放大器及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器輸入端。XTAL2：振蕩器反相放大器輸出端。P0：P0口是一組8位漏極開路型雙向I／0口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫“l(fā)”可作為高阻抗輸入端用。在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。在F1ash編程時(shí)，P0口接受指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，規(guī)定外接上拉電阻。P1：Pl是一種帶內(nèi)部上拉電阻8位雙向I／O口，Pl輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸取或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“l(fā)”，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，由于內(nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一種電流（IIL）。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，Pl接受低8位地址。P2：P2是一種帶有內(nèi)部上拉電阻8位雙向I／O口，P2輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸取或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，通過(guò)內(nèi)部上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，由于內(nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一種電流（IIL）。Flash編程或校驗(yàn)時(shí)，P2亦接受高位地址和其他控制信號(hào)。P3：P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻8位雙向I／0口。P3口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸取或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。對(duì)P3口寫入“l(fā)”時(shí)，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(shí)，被外部拉低P3口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。圖3-1單片機(jī)DIP40封裝基于CC2500性能強(qiáng)大，應(yīng)用以便，可以選取單位機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)其重要控制操作。由于本人在校期間比較習(xí)慣應(yīng)用89C51系列中STC89C52RC，因此本設(shè)計(jì)主控器選取STC89C52RC。STC單片機(jī)理由：減少成本，提高性能，原有程序直接使用,硬件無(wú)需改動(dòng)。選用PLCC，PQFP小型封裝，3.3V工作電壓?jiǎn)纹瑱C(jī)，可使產(chǎn)品更小，更輕，功耗更低。這里咱們選取用DIP-40封裝（圖3-1）。STC89C52RC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引腳在接受到2個(gè)機(jī)器周期高電平信號(hào)后復(fù)位，復(fù)位電路可在上電是復(fù)位單片機(jī)，通過(guò)SW1復(fù)位按鈕在單片機(jī)運(yùn)營(yíng)過(guò)程當(dāng)中可以隨時(shí)復(fù)位。晶振電路MCS-51單片機(jī)內(nèi)部有一種用于構(gòu)成震蕩器高增益反相放大器，管腳XTAL1和XTAL2分別是該反相放大器輸入端和輸出端，在芯片外部通過(guò)這兩個(gè)引腳跨接晶振和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一種穩(wěn)定自激震蕩器。這里晶振選取12MHZ，兩個(gè)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)位電路作用：?jiǎn)纹瑱C(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(gè)狀態(tài)。這兩狀態(tài)是已知狀態(tài)，例如有0代表是0.0-0.01v，1代表4.99-5.0v。但在電路上電時(shí)候或電壓波動(dòng)不穩(wěn)定期候，當(dāng)給單片機(jī)上電那一瞬間，電壓有在幾微秒內(nèi)（有是幾毫秒內(nèi)）不是直接跳變到5V而是一種直線上升階段，這時(shí)候，單片機(jī)不能正常工作，需要復(fù)位電路給它延時(shí)以等到電壓穩(wěn)定。這叫上電復(fù)位。晶振作用：片機(jī)系統(tǒng)里均有晶振，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振作用非常大，全程叫晶體振蕩器，她結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生單片機(jī)所需時(shí)鐘頻率，單片機(jī)晶振提供時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)運(yùn)營(yíng)速度就越快，單片接一切指令執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振提供時(shí)鐘頻率。在普通工作條件下，普通晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬(wàn)分之五十。高檔精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范疇內(nèi)調(diào)節(jié)頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。晶振用一種能把電能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)化晶體在共振狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精準(zhǔn)單頻振蕩。同步為系統(tǒng)提供基本時(shí)鐘信號(hào)。普通一種系統(tǒng)共用一種晶振，便于各某些保持同步。有些通訊系統(tǒng)基頻和射頻使用不同晶振，而通過(guò)電子調(diào)節(jié)頻率辦法保持同步。3.3FLASH選取本設(shè)計(jì)用FLASH儲(chǔ)存PCM編碼來(lái)代替對(duì)講系統(tǒng)語(yǔ)音輸入PCM調(diào)制某些。PCM編碼來(lái)自WAVE文獻(xiàn)。原則WAV格式聲音文獻(xiàn)具有聲音采樣數(shù)據(jù)和文獻(xiàn)頭。文獻(xiàn)頭描述了背面聲音數(shù)據(jù)某些信息，如通道數(shù)、采樣頻率、采樣位數(shù)以及數(shù)據(jù)長(zhǎng)度等。通道數(shù)，是指聲音采樣路數(shù)，如單聲道、立體聲等。采樣頻率，是指每秒鐘對(duì)聲音采樣次數(shù)，采樣頻率越高，還原出來(lái)聲音越接近原始聲音，如表1所列。依照采樣定理,要想精準(zhǔn)還原出某種頻率波形，其最小采樣率應(yīng)至少為該波形頻率2倍。表1采樣頻率與音質(zhì)關(guān)系1音質(zhì)頻率范疇/Hz采樣頻/kHz電話音質(zhì)200Hz~3400Hz8短波段收音機(jī)音質(zhì)50Hz~7kHz11．025FM收音機(jī)音質(zhì)20Hz~15kHz22．05CD音質(zhì)10Hz~20kHz44．1提取聲音數(shù)據(jù)時(shí)，要注意采樣頻率、采樣位數(shù)、存儲(chǔ)容量與存儲(chǔ)時(shí)間關(guān)系，如表2所列。表2采樣頻率/位數(shù)、存儲(chǔ)容量與存儲(chǔ)時(shí)間關(guān)系1采樣頻率/kHz668811.02511.02522.05022.05044.10044.100采樣位數(shù)/位816816816816816存儲(chǔ)容量／KB325.462.734.102.052.971.491.490.740.740.376410.925.468.194.105.942.972.971.491.490.7412821.8410.9216.388.1911.895.945.942.972.971.4925643.6921.8432.7716．3823.7811．8911.895.945.942.9751287.3843.6965.5432.7747.5523.7823.7811.8911.895.94注：存儲(chǔ)時(shí)間單位：s普通，8kHz采樣頻率和8位采樣位數(shù)可獲得清晰語(yǔ)音以及較好音樂(lè)聲，并且占有較少存儲(chǔ)空間。采樣位數(shù)，指是每次采樣采樣精度。采樣位數(shù)越高，還原出來(lái)聲音量化噪聲越小，波形也越接近原波形。由于WAVE文獻(xiàn)比較大，因此選取用華邦w25x40，其容量為4M-BIT可以儲(chǔ)存。對(duì)講系統(tǒng)對(duì)音質(zhì)規(guī)定不是很高因此使用8KHZ采樣16位電話音質(zhì)，w25x40可以儲(chǔ)存32.77秒聲音。3.4顯示某些設(shè)計(jì)顯示某些只需顯示語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)工作模式，接受或發(fā)送。選取用共陽(yáng)數(shù)碼管來(lái)做顯示模塊，用數(shù)字0表達(dá)OUT語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)處在發(fā)送工作模式下，用1表達(dá)IN表達(dá)語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)處在接受工作模式下。數(shù)碼管管腳圖如圖3-3。圖3-3共陽(yáng)數(shù)碼管腳圖由于考慮到PCB版布線問(wèn)題，因此數(shù)碼管與單片機(jī)IO口連接并非原則連。本系統(tǒng)數(shù)碼管與單片機(jī)IO口連接圖如圖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單面布線時(shí)候帶來(lái)了不小以便使得PCB布線更加簡(jiǎn)潔。圖3-4單片機(jī)數(shù)碼管連接圖3.5信號(hào)發(fā)射/接受模塊設(shè)計(jì)10RF2500無(wú)線模塊，其工作于2.4GHzISM/SRD頻段免允許證使用，采用TI公司CC2500多通道RF收發(fā)器。CC2500是用于超低功耗無(wú)線應(yīng)用業(yè)界系統(tǒng)成本最低多通道無(wú)線產(chǎn)品，具備強(qiáng)大數(shù)字解決特性，因而僅使用一顆低成本MCU便可構(gòu)建出高性能射頻系統(tǒng)，涉及諸多非常有用數(shù)字功能，如整個(gè)數(shù)據(jù)包解決、FIFO緩沖器、空閑通道評(píng)估和無(wú)線喚醒等，可廣泛應(yīng)用于消費(fèi)類電子產(chǎn)品（如無(wú)線鍵盤、鼠標(biāo)、游戲控制器）、無(wú)線音頻傳播（如無(wú)線話筒、無(wú)線耳機(jī)、無(wú)線音箱）等。圖3-5RF2500射頻模塊CC2500射頻收發(fā)器是用于低功耗無(wú)線應(yīng)用業(yè)界系統(tǒng)成本最低多通道無(wú)線電產(chǎn)品。工作波段頻帶是2.4GHz，涉及諸多非常有用數(shù)字功能。射頻模塊通過(guò)由6個(gè)引腳構(gòu)成數(shù)字交互界面與控制器進(jìn)行通信。89C51系列單片機(jī)端口功能強(qiáng)大，每一種位都可以獨(dú)立地配備成為輸入、輸出等功能引腳。射頻模塊可將單片機(jī)P1腳中6位，分別與CC2500SI、CLK、SO、GDO2、GDO0、CS相連接，其中由CS、CLK、SI、SO構(gòu)成SPI口，負(fù)責(zé)控制器與CC2500之間收發(fā)數(shù)據(jù)傳送。GDO0與GDO2是CC2500可配備多功能引腳，當(dāng)CC2500收到數(shù)據(jù)包時(shí)，令GDO0觸發(fā)控制器引起中斷，讀取CC2500緩存里數(shù)據(jù)。通過(guò)配備GDO2則可提供CC2500CCA檢測(cè)成果。對(duì)講系統(tǒng)通過(guò)射頻模塊規(guī)定數(shù)據(jù)包格式通信，CC2500規(guī)定數(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(shí)是由CC2500硬件自動(dòng)添加，在接受時(shí)由硬件自動(dòng)去除，在信道特性較好場(chǎng)合，為提高辨認(rèn)速度，可設(shè)定16位導(dǎo)言與16位同步字。CC2500在固定長(zhǎng)度通信模式下，可刪去長(zhǎng)度域；在可變長(zhǎng)度通信模式下，需要8位長(zhǎng)度域給出除去導(dǎo)言與同步字外所有數(shù)據(jù)負(fù)載字節(jié)數(shù)。本設(shè)計(jì)中要用到各種不同長(zhǎng)度通信命令，因而采用了后一種模式。地址域用于CC2500多設(shè)備辨認(rèn)，本設(shè)計(jì)沒(méi)用到，刪去。最后兩個(gè)字節(jié)CRC校驗(yàn)是長(zhǎng)度域、地址域與數(shù)據(jù)負(fù)載校驗(yàn)和。RF2500性能及特點(diǎn):(1)工作電壓：1.8V~3.6V，推薦接近3.6V，但是不超過(guò)3.6V;(2)2400-2483.5MHzISM和SRD頻段，免允許證使用;(3)最高工作速率500kbps,支持2-FSK、GFSK和MSK調(diào)制方式;(4)高接受敏捷度(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CRC檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制;(6)耗電量極低：TX：在0dBm為21.2mARX：在250kbps為13.3mA;(7)可編程控制輸出功率，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)支持傳播前自動(dòng)清理信道訪問(wèn)（CCA），即載波偵聽系統(tǒng);(10)迅速頻率變動(dòng)合成器帶來(lái)適當(dāng)頻率跳躍系統(tǒng);(11)模塊可軟件設(shè)地址，軟件編程非常以便;(12)原則DIP間距接口，便于嵌入式應(yīng)用;(13)單獨(dú)64字節(jié)RX和TX數(shù)據(jù)FIFO;(14)很少外部組件，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)。接口闡明：(1)VCC腳接電壓范疇為1.9V-3.6V之間，不能在這個(gè)區(qū)間之外，超過(guò)3.6V將會(huì)燒毀模塊。推薦電壓3.3V左右;(2)除電源VCC和接地端，別的腳都可以直接和普通5V單片機(jī)IO口直接相連，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換。固然對(duì)3V左右單片機(jī)更加合用了;(3)硬件上面沒(méi)有SPI單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片機(jī)IO口模仿SPI不需要單片機(jī)真正串口介入，只需要普通單片機(jī)IO口就可以了，固然用串口也可以。RF2500構(gòu)成了語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)主體模塊。是語(yǔ)音對(duì)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(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)通過(guò)RF2500模塊接受到從機(jī)讀取FLASH通過(guò)RF2500發(fā)送數(shù)據(jù)后，通過(guò)單片機(jī)解決后由P2.2口模仿PWM波形輸出。PWM波不有直接驅(qū)動(dòng)喇叭發(fā)聲。系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)一種PWM音頻信號(hào)放大電路。由于語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)聲音質(zhì)量規(guī)定并不是很高只要達(dá)到普通電話音質(zhì)即可，因此對(duì)音頻輸出模塊設(shè)計(jì)只用了一種簡(jiǎn)樸RC低通濾波電路以及LM358跟4871進(jìn)行音頻放大，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)3歐喇叭發(fā)出聲音。其電路原理如圖3-6所示。4871概述：4871是一種BTL橋連接音頻功率放大器。它可以在5V電源電壓下給一種3Ω負(fù)載提供THD不大于10%、平均值為3W輸出功率。在關(guān)閉模式下電流典型值為0.6μA。4871是為提供大功率，高保真音頻輸出而專門設(shè)計(jì)。它僅僅需要少量外圍元件，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)，因此它非常合用于小音量和低重量低功耗系統(tǒng)。4871重要特性：■在失真度為10%，輸入1KHZ信號(hào)，不同負(fù)載條件下輸出功率為：·3歐姆，3W（典型值）·4歐姆，2.5W（典型值）·8歐姆負(fù)載，1.5W（典型值）?！龃龣C(jī)電流：0.6μA■工作電壓：2.0-5.5V?！鲈谳斎胄盘?hào)頻率為1KHZ，負(fù)載8歐姆，輸出平均功率為1W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?！鲶w積小，采用SOP8封裝?！鲈鲆娣€(wěn)定?！鐾獠颗鋫淇梢宰兓鲆?。LM358內(nèi)部涉及有兩個(gè)獨(dú)立、高增益、內(nèi)部頻率補(bǔ)償雙運(yùn)算放大器，適合于電源電壓范疇很寬單電源使用，也合用于雙電源工作模式，在推薦工作條件下，電源電流與電源電壓無(wú)關(guān)。它使用范疇涉及傳感放大器、直流增益模塊和其她所有可用單電源供電使用運(yùn)算放大器場(chǎng)合。特性：內(nèi)部頻率補(bǔ)償、直流電壓增益高(約100dB)、單位增益頻帶寬(約1MHz)、電源電壓范疇寬：?jiǎn)坞娫?3—30V)；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、共模輸入電壓范疇寬，涉及接地差模輸入電壓范疇寬，等于電源電壓范疇、輸出電壓擺幅大(0至Vcc-1.5V)。圖3-7LM358封裝圖在音頻輸出模塊中R20與C6構(gòu)成了一種簡(jiǎn)樸低通濾波器，由于這里用音頻為8KHZ電話音質(zhì)，其他高頻雜音通過(guò)低通濾波過(guò)濾掉。低通濾波器13截止頻率F=1/（2πRC），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3.7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(shí)讀P1.7口電平，讀取P1.7口電平為低電平時(shí)時(shí)闡明按鍵按下，語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)切換工作模式從發(fā)送變?yōu)榻邮芑驈慕邮茏優(yōu)榘l(fā)送，詳細(xì)通過(guò)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)，同步通過(guò)程序使數(shù)碼管顯語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)工作模式IN（1）或OUT（0），按鍵消抖通過(guò)程序?qū)崿F(xiàn)。3.8電源某些設(shè)計(jì)基于華邦w25x40FLASH工作電壓以及RF2500模塊工作電壓均為3.3V比較適當(dāng)，STC89C52、LM358、4871都在5V電壓下可以工作。語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)要是攜帶以便，單片機(jī)、運(yùn)放以及射頻收發(fā)模塊以及FLASH功耗都不高，5V電源可由3節(jié)1.5V電池串聯(lián)得到。AMS1117系列穩(wěn)壓器有可調(diào)版與各種固定電壓版，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(shí)，AMS1117器件壓差保證最大不超過(guò)1.3V，并隨負(fù)載電流減小而逐漸減少。AMS1117片上微調(diào)把基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)到1.5%誤差以內(nèi)，并且電流限制也得到了調(diào)節(jié)，以盡量減少因穩(wěn)壓器和電源電路超載而導(dǎo)致壓力。AMS1117器件引腳上兼容其她三端SCSI穩(wěn)壓器，提供合用貼片安裝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,1.5，1.8，2.5，2.85，3.3，5.0，AMS1117其她特性初始誤差(%)±1.5壓差(V)1.3AMS1117封裝類型SOT-223TO-252SO-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，用于互換式電源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。因此語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)3.3V電壓可以通過(guò)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(lái)穩(wěn)波。圖3-103.3V電源模塊3.9本章小結(jié)本章節(jié)對(duì)基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)做了整體硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介，同步詳細(xì)簡(jiǎn)介了各個(gè)某些設(shè)計(jì)方案，在器件選取上也做了一定分析。硬件電路設(shè)計(jì)對(duì)整個(gè)基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)作用核心。4語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)4.1軟件開發(fā)調(diào)試環(huán)境C51工具包整體構(gòu)造中，其中uVision與Ishell分別是C51forWindows和forDos集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完畢編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE自身或其他編輯器編輯C或匯編源文獻(xiàn)。然后分別由C51及A51編譯器編譯生成目的文獻(xiàn)(.OBJ)。目的文獻(xiàn)可由LIB51創(chuàng)立生成庫(kù)文獻(xiàn)，也可以與庫(kù)文獻(xiàn)一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目的文獻(xiàn)(.ABS)。ABS文獻(xiàn)由OH51轉(zhuǎn)換成原則Hex文獻(xiàn)，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目的板進(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)89c51單片機(jī)應(yīng)用程序環(huán)節(jié)：（1）在uVision集成開發(fā)環(huán)境中創(chuàng)立新項(xiàng)目（Project），擴(kuò)展文獻(xiàn)名為.UV2并為該項(xiàng)目選定適當(dāng)單片機(jī)CPU器件（本設(shè)計(jì)采用STC公司下STC89C52）。（2）用uVision文本編輯器編寫源文獻(xiàn)，可以是匯編文獻(xiàn)（.ASM）,也可以使C語(yǔ)言文獻(xiàn)（擴(kuò)展名.C），并將該文獻(xiàn)添加到項(xiàng)目中去。一種項(xiàng)目文獻(xiàn)可以包括各種文獻(xiàn)，除了源程序文獻(xiàn)外，還可以是庫(kù)文獻(xiàn)、頭文獻(xiàn)或文本闡明文獻(xiàn)。（3）通過(guò)uVision3有關(guān)選取項(xiàng)，配備編譯環(huán)境、連接定位器以及Debug調(diào)試器功能。（4）對(duì)項(xiàng)目中源文獻(xiàn)進(jìn)行編譯連接，生成絕對(duì)目的代碼和可選HEX文獻(xiàn)，如果浮現(xiàn)編譯連接錯(cuò)誤則返回到第2步，修改源文獻(xiàn)中錯(cuò)誤后重構(gòu)整個(gè)項(xiàng)目。（5）對(duì)沒(méi)有語(yǔ)法錯(cuò)誤程序進(jìn)行仿真調(diào)試，調(diào)試成功后將HEX文獻(xiàn)寫入到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)ROM中。4.2軟件總體設(shè)計(jì)框圖基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)其硬件電路并不是很復(fù)雜，RF2500用了現(xiàn)成模塊。單片機(jī)最小系統(tǒng)及某些不大外圍電路所構(gòu)成。只有硬件電路沒(méi)有軟件支持系統(tǒng)只是擺設(shè)，就像一臺(tái)電腦沒(méi)安裝操作系統(tǒng)同樣，什么都做不了只是一種擺設(shè)而已。因此要使語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)功能得到較好實(shí)現(xiàn)核心問(wèn)題在于單片機(jī)程序設(shè)計(jì)。程序好壞決定了語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)成功與否，因此在編寫程序之前應(yīng)當(dāng)整體考慮，使程序在邏輯上不發(fā)生什么錯(cuò)誤，尋找最完善構(gòu)造框架就行編程可以使程序更為簡(jiǎn)潔而不失功能強(qiáng)大。因此在硬件基本上，考慮到程序可讀性跟可移植性，基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)進(jìn)行分模塊編程，其中涉及按鍵模塊，顯示模塊，F(xiàn)LASH讀取模塊，PWM音頻輸出模塊以及最為核心RF2500射頻芯片模塊發(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(shí)程序voiddelay_1ms(void){unsignedchara,b,c;for(c=1;c>0;c--)for(b=142;b>0;b--)for(a=2;a>0;a--);}voiddelay_nms(unsignedintn){unsignedinti=0;for(i=0;i<n;i++)delay_1ms(); }4.3.2w25x40驅(qū)動(dòng)模塊設(shè)計(jì)8FLASH驅(qū)動(dòng)模塊單片機(jī)IO口定義如下：sbit_cs=P2^7；//定義P2.7口為CSsbit_miso=P2^6；//定義P2.6口為SPI_MISOsbit_clk=P2^5；//定義P2.5口為CLKsbit_mosi=P2^4；//定義P2.4口為SPI_MOSI//W25X40指令定義//#defineWREN0X06//設(shè)立寫使能#defineWRDI0X04//復(fù)位寫使能#defineRDSR0X05//讀狀態(tài)寄存器#defineWRSR0X01//寫闕云太寄存器#defineREAD0X03//從內(nèi)存中讀取數(shù)據(jù)#definePROGRAM0X02//寫數(shù)據(jù)到內(nèi)存中#defineSECTOR_ERASE0X20//ERASEONESECTORINMEMORYARRAY#defineCHIP_ERASE0Xc7//ERASEALLSECIORSINMEMORYARRAY#defineRDI0X90//讀取制造信息和產(chǎn)品ID定義單片機(jī)8位數(shù)據(jù)發(fā)送到FLASHunsignedcharRead8Bit() 單片機(jī)從FLASH讀取8位數(shù)據(jù)voidWrite8Bit(unsignedcharByte)讀狀態(tài)寄存器unsignedcharReadSR()從FLASH中讀取兩位數(shù)據(jù)voidTwo_Read(unsignedcharHaddress,unsignedcharMaddress,unsignedcharLaddress,unsignedchar*Read_Data)芯片忙碌檢測(cè)unsignedcharCheck_Busy(void)4.3.3按鍵及顯示模塊設(shè)計(jì)9按鍵程序設(shè)計(jì)時(shí)考慮到按鍵開關(guān)去抖動(dòng)問(wèn)題,機(jī)械式按鍵再按下或釋放時(shí)，由于機(jī)械彈性作用影響，普通隨著有一定期間觸點(diǎn)機(jī)械抖動(dòng)，然后其觸點(diǎn)才穩(wěn)定下來(lái)。其抖動(dòng)過(guò)程如圖4-2所示，抖動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短與開關(guān)機(jī)械特性關(guān)于，普通為5~10ms。圖4-2按鍵按下狀態(tài)圖軟件上采用辦法是：在檢測(cè)到有按鍵按下時(shí)，執(zhí)行一種10ms左右（詳細(xì)時(shí)間應(yīng)視所使用按鍵進(jìn)行調(diào)節(jié)）延時(shí)程序后，再確認(rèn)該鍵電平與否仍保持閉合狀態(tài)電平，若仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認(rèn)該鍵處在閉合狀態(tài)。同理，在檢測(cè)到該鍵釋放后，也應(yīng)采用相似環(huán)節(jié)進(jìn)行確認(rèn)，從而可消除抖動(dòng)影響。按鍵消抖程序：while(1){if(k1==0){for(i=0;i<20;i++) for(j=0;j<248;j++); if(k1==0)//確認(rèn)按鍵按下 {要執(zhí)行程序; } while(k1==0)；//等待按鍵抬起for(i=0;i<20;i++) for(j=0;j<248;j++); while(k1==0)；//擬定按鍵抬起}}與單片機(jī)IO口連接定義程序：sbitk1=P1^7;數(shù)碼管顯示模塊可以都過(guò)查表方式進(jìn)行，依照硬件連接方式定義unsignedcharcodetable[]={0x81,0xb7}；其中0x81使數(shù)碼管顯示數(shù)字0表達(dá)發(fā)送工作模式，0xb7使數(shù)碼管顯示1表達(dá)接受工作模式。將顯示程序嵌到按鍵程序中即可。4.3.4CC2500驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)15下面先簡(jiǎn)介CC2500某些編程有關(guān)定義。SPI讀寫時(shí)序如圖4-3所示圖4-3SPI讀寫時(shí)序16狀態(tài)字節(jié)概述：比特名稱描述7CHIP_RDYn保持高，直到功率和晶體已穩(wěn)定。當(dāng)使用SPI接口時(shí)應(yīng)始終為低。6：4STATE[2:0]表白當(dāng)前主狀態(tài)機(jī)模式值狀態(tài)描述000空閑空閑狀態(tài)001RX接受模式010TX發(fā)送模式011FSTXON迅速TX準(zhǔn)備100校準(zhǔn)頻率合成器校準(zhǔn)正運(yùn)營(yíng)101遷移PLL正遷移110XFIFO_OVERFLOWRXFIFO已經(jīng)溢出，讀出任何有用數(shù)據(jù)，然后用SFRX沖洗111XFIFO_OVERFLOWTXFIFO已經(jīng)下溢，同SFTX應(yīng)答3:0FIFO_BYTES_AVAILABLE[3:0]TXFIFO中自由比特?cái)?shù)。若FIFO_BYTES_AVAILABLE=15，它表白有15或更各種比特是可用/自由。命令濾波：地址濾波名描述0x30SRES重啟芯片0x31SFSTXON啟動(dòng)和校準(zhǔn)頻率合成器（若MCSM0.FSAUTOCAL=10x32SXOFF關(guān)閉晶體振蕩器0x33SCAL校準(zhǔn)頻率合成器并關(guān)斷（啟動(dòng)迅速啟動(dòng)）。在不設(shè)立手動(dòng)校準(zhǔn)模式（MCSM0.FS_AUTOCAL=0）狀況下，SCAL能從空閑模式濾波。0x34SRX啟用RX。若上一狀態(tài)為空閑且MCSM0.FS_AUTOCAL=1則一方面運(yùn)營(yíng)校準(zhǔn)。0x35STX空閑狀態(tài)：?jiǎn)⒂肨X。若MCSM0.FS_AUTOCAL=1一方面運(yùn)營(yíng)校準(zhǔn)。若在RX狀態(tài)且CCA啟用：若信道為空則進(jìn)入TX0x36SIDLE離開RX/TX,關(guān)斷頻率合成器并離開電磁波激活模式若可用0x37SAFC運(yùn)營(yíng)22.1節(jié)列出頻率合成器AFC調(diào)節(jié)0x38SWOR運(yùn)營(yíng)27.5節(jié)描述自動(dòng)RX選舉序列（電磁波激活）0x39SPWD當(dāng)CSn為高時(shí)進(jìn)入功率減少模式。0x3ASFRX沖洗RXFIFO緩沖0x3BSFTX沖洗TXFIFO緩沖0x3CSWORRST重新設(shè)立真實(shí)時(shí)間時(shí)鐘0x3DSNOP無(wú)操作。也許用來(lái)為更簡(jiǎn)樸軟件將濾波命令變?yōu)?字節(jié)。配備寄存器概述：地址寄存器描述保存在休眠狀態(tài)中0x00IOCFG2GDO2輸出腳配備Yes0x01IOCFG1GDO1輸出腳配備Yes0x02IOCFG0GDO0輸出腳配備Yes0x03FIFOTHRRXFIFO和TXFIFO門限Yes0x04SYNC1同步詞匯，高字節(jié)Yes0x05SYNC0同步詞匯，低字節(jié)Yes0x06PKTLEN數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度Yes0x07PKTCTRL1數(shù)據(jù)包自動(dòng)控制Yes0x08PKTCTRL0數(shù)據(jù)包自動(dòng)控制Yes0x09ADDR設(shè)備地址Yes0x0ACHANNR信道數(shù)Yes0x0BFSCTRL1頻率合成器控制Yes0x0CFSCTRL0頻率合成器控制Yes0x0DFREQ2頻率控制詞匯，高字節(jié)Yes0x0EFREQ1頻率控制詞匯，中間字節(jié)Yes0x0FFREQ0頻率控制詞匯，低字節(jié)Yes0x10MDMCFG4調(diào)制器配備Yes0x11MDMCFG3調(diào)制器配備Yes0x12MDMCFG2調(diào)制器配備Yes0x13MDMCFG1調(diào)制器配備Yes0x14MDMCFG0調(diào)制器配備Yes0x15DEVIATN調(diào)制器背離設(shè)立Yes0x16MCSM2主通信控制狀態(tài)機(jī)配備Yes0x17MCSM1主通信控制狀態(tài)機(jī)配備Yes0x18MCSM0主通信控制狀態(tài)機(jī)配Yes0x19FOCCFG頻率偏移補(bǔ)償配備Yes0x1ABSCFG位同步配備Yes0x1BAGCTRL2AGC控制Yes0x1CAGCTRL1AGC控制Yes0x1DAGCTRL0AGC控制Yes0x1EWOREVT1高字節(jié)時(shí)間0暫停Yes0x1FWOREVT0低字節(jié)時(shí)間0暫停Yes0x20WORCTRL電磁波激活控制Yes0x21FREND1前末端RX配備Yes0x22FREND0前末端TX配備Yes0x23FSCAL3頻率合成器校準(zhǔn)Yes0x24FSCAL2頻率合成器校準(zhǔn)Yes0x25FSCAL1頻率合成器校準(zhǔn)Yes0x26FSCAL0頻率合成器校準(zhǔn)Yes0x27RCCTRL1RC振蕩器配備Yes0x28RCCTRL0RC振蕩器配備Yes0x29FSTEST頻率合成器校準(zhǔn)控制No0x2APTEST產(chǎn)品測(cè)試No0x2BAGCTESTAGC測(cè)試No0x2CTEST2不同測(cè)試設(shè)立No0x2DTEST1不同測(cè)試設(shè)立No0x2ETEST0不同測(cè)試設(shè)立No狀態(tài)寄存器概述：地址寄存器描述0x30(0xF0)PARTNUMCC2550構(gòu)成某些數(shù)目0x31(0xF1)VERSION當(dāng)前版本數(shù)0x32(0xF2)FREQEST頻率偏移預(yù)計(jì)0x33(0xF3)LQI連接質(zhì)量解調(diào)器預(yù)計(jì)0x34(0xF4)RSSI接受信號(hào)強(qiáng)度批示0x35(0xF5)MARCSTATE控制狀態(tài)機(jī)狀態(tài)0x36(0xF6)WORTIME1WOR計(jì)時(shí)器高字節(jié)0x37(0xF7)WORTIME0WOR計(jì)時(shí)器低字節(jié)0x38(0xF8)PKTSTATUS當(dāng)前GDOx狀態(tài)和數(shù)據(jù)包狀態(tài)0x39(0xF9)VCOVCDACPLL校準(zhǔn)模塊當(dāng)前設(shè)定0x3A(0xFA)TXBYTESTXFIFO中下溢和比特?cái)?shù)0x3B(0xFB)RXBYTESRXFIFO中下溢和比特?cái)?shù)RF2500模塊與單片機(jī)IO定義程序?yàn)椋簊bitGDO0=P1^2；//定義P1.2口為GDO0sbitGDO2=P1^3；//定義P1.3口為GDO2sbitMISO=P1^4；//定義P1.4口為MISOsbitSCK=P1^1；//定義P1.1口為SCKsbitCSN=P1^0；//定義P1.0口為CSNsbitMOSI=P1^5；//定義P1.5口為MOSI依照以上CC2500概括編寫程序，由于程序較長(zhǎng)詳見附錄，下面簡(jiǎn)樸定義某些用到函數(shù)。CC2500設(shè)立接受模式函數(shù)：voidCC2500_SetRxMode(void)CC2500寄存器寫入函數(shù)：voidCC2500_WriteReg(unsignedcharaddr，unsignedcharvalue)CC2500寄存器讀取函數(shù)：unsignedcharCC2500_ReadReg(unsignedcharaddr)CC2500寄存器持續(xù)寫入函數(shù)：voidCC2500_WriteBurstReg(unsignedcharaddr，unsignedchar*buffer，unsignedcharcount)CC2500寄存器持續(xù)讀取函數(shù)：voidCC2500_ReadBurstReg(unsignedcharaddr，unsignedchar*buffer，unsignedcharcount)CC2500命令函數(shù)：voidCC2500_Command(unsignedcharcmd)SPI初始化函數(shù)：voidSPI2500_Init(void)SPI單字節(jié)讀取函數(shù)：unsignedcharSPI_Read(void)SPI單字節(jié)寫入函數(shù)：voidSPI_Write(unsignedchartxdata)4.3.5PWM程序設(shè)計(jì)11一方面定義PWM波輸出口sbitPWMOUT=P2^2;由定期器0來(lái)定期要產(chǎn)生8KHZ頻率PWM波讓定期器工作在方式1下其程序初始化為TMOD=0x01;TH0=(65536-65535)/256;TL0=(65536-65535)%256;TR0=1;ET0=1;EA=1;voidTimer0()interrupt1{unsignedcharcount;TF2=0;if(++count==D_C)PWMOUT=0；//達(dá)到脈寬設(shè)定值時(shí)，輸出PWM低電平elseif(count==125)//PWM頻率為8khz左右{count=0;PWMOUT=1;}}D_C為能過(guò)RF2500模塊接受到16位數(shù)據(jù)解決后控制PWM占空比值。4.4本章小結(jié)本章重要對(duì)基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)程序某些進(jìn)行了設(shè)計(jì)，程序總體框架以及各程序模塊設(shè)計(jì)。由于總程序比較長(zhǎng)因此這里只簡(jiǎn)樸簡(jiǎn)介了某些函數(shù)定義，以及設(shè)計(jì)思路，詳細(xì)程序在附錄中。基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)成功與否軟件成功設(shè)計(jì)至關(guān)重要。5制作與調(diào)試5.1原理圖繪制及PCB制板12在檢查過(guò)設(shè)計(jì)方案可行性之后進(jìn)行原理圖繪制。AltiumDesigner提供了唯一一款統(tǒng)一應(yīng)用方案，其綜合電子產(chǎn)品一體化開發(fā)所需所有必要技術(shù)和功能。AltiumDesigner在單一設(shè)計(jì)環(huán)境中集成板級(jí)和FPGA系統(tǒng)設(shè)計(jì)、基于FPGA和分立解決器嵌入式軟件開發(fā)以及PCB版圖設(shè)計(jì)、編輯和制造。并集成了當(dāng)代設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理功能,使得AltiumDesigner成為電子產(chǎn)品開發(fā)完整解決方案－一種既滿足當(dāng)前，也滿足將來(lái)開發(fā)需求解決方案。因此使用AltiumDesigner軟件進(jìn)行原理圖繪制，以及PCB板繪制。剛開始對(duì)這款軟件使用還不怎么清晰，通過(guò)查找資料跟請(qǐng)教同窗之后，最后完畢了原理圖及PCB繪制。繪制好PCB板之后開始PCB轉(zhuǎn)印及腐蝕。由于條件所限因此沒(méi)能使用制板機(jī)進(jìn)行制板，而是選取了使用覆銅板就行電路板制作。其過(guò)程是打印PCB原理圖到光滑表面轉(zhuǎn)印紙上，將覆銅板表面洗凈擦干后，把轉(zhuǎn)印紙打印面壓到銅板之上用膠帶固定使之不會(huì)滑動(dòng)。完畢這些之后把覆銅板放到轉(zhuǎn)印機(jī)下就行熱轉(zhuǎn)印。幾次之后拆掉轉(zhuǎn)印紙，墨跡成功轉(zhuǎn)印到銅板之上。接下來(lái)就是最后一步腐蝕，至此電路板空板制件成功。 5.2硬件電路布線與焊接5.2.1總體特點(diǎn)該系統(tǒng)所涉及各某些硬件電路，總體特點(diǎn)是：（1）制作簡(jiǎn)樸，RF2500用現(xiàn)成模塊，只需要設(shè)計(jì)焊接好雙排14腳排母就可以跟RF2500模塊進(jìn)行連接，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)樸，按鍵某些也是普通單片機(jī)外圍按鍵接法。（2）布線較為合理各貼片元件位置適當(dāng)。（3）系統(tǒng)整體不大，F(xiàn)LASH、運(yùn)放、穩(wěn)壓芯片、小電容以及電阻全為貼片元件使得語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)整體不大。使用元器件清單：器件名稱及封裝數(shù)值大小/型號(hào)數(shù)量電阻，06031K8個(gè)10K3個(gè)20K2個(gè)4709個(gè)電解電容，直插22U2個(gè)10U1個(gè)共陽(yáng)數(shù)碼管，直插SM410561個(gè)貼片電容，06031U2個(gè)30P2個(gè)470P1個(gè)FLASH，0603W25X401個(gè)穩(wěn)壓芯片，SOT223ASM1117-3.3V1個(gè)運(yùn)放，0603LM3581個(gè)48711個(gè)晶振，直插12M1個(gè)40腳芯片座，直插1個(gè)按鍵，直播2個(gè) 5.2.2焊接焊接前熟悉了各個(gè)芯片及模塊引腳代表意義，焊接時(shí)參照自己設(shè)計(jì)電路圖及模塊供應(yīng)商提供原理圖，仔細(xì)地連接引腳。按照如下原則進(jìn)行焊接：（1）先連接各芯片和模塊電源線和地線，這樣保證各芯片有對(duì)的工作電壓；由于使用了較多貼片元件因此在焊接時(shí)候特別注意了錫有無(wú)使貼片短路，在焊完貼片之后用萬(wàn)用表一種個(gè)測(cè)試過(guò)。（2）同類芯片應(yīng)順序焊接，在一片焊接并檢查好之后，其她同類芯片便可以參照第一片進(jìn)行焊接。這樣便可大大節(jié)約時(shí)間，也可減少出錯(cuò)率。（3）焊好后來(lái)，先不要上電，而是先檢查電源和地有無(wú)短路，再檢查各個(gè)焊點(diǎn)與否接觸良好，由于使用貼片因素因此檢查時(shí)候多花點(diǎn)時(shí)間細(xì)心查找各個(gè)焊點(diǎn)。保證沒(méi)有問(wèn)題后，再上電調(diào)試。5.3調(diào)試對(duì)系統(tǒng)調(diào)試是分模塊進(jìn)行，先調(diào)試硬件，再調(diào)試軟件。硬件某些一方面調(diào)試電路電源電路某些查看有無(wú)短路，檢查各芯片供電與否正常。5.3.1硬件調(diào)試（1）用萬(wàn)用表檢測(cè)各芯片引腳有無(wú)短路，單片機(jī)與外圍設(shè)備間連接與否有中斷。（2）用萬(wàn)用表擬定電源線和底線之間沒(méi)有短路后，接通電路看顯示某些與否有顯示，再用萬(wàn)用表確認(rèn)供電狀況。有顯示那就表達(dá)電源某些正常，如沒(méi)有顯示，則檢查是電路連接問(wèn)題還是元器件損壞，可用萬(wàn)用表進(jìn)行分析。（3）電源供電某些，在穩(wěn)壓芯片1117-3.3輸出得到電壓測(cè)試，與否是索要得到3.3V。5.3.2proteus軟件仿真1.硬件電路圖接法操作(1).放置選?。▌h除）元器件(2).移動(dòng)元器件(3).縮放視圖(4).連接導(dǎo)線(5).仿真，調(diào)試2.單片機(jī)系統(tǒng)PROTEUS設(shè)計(jì)與仿真過(guò)程Proteus強(qiáng)大單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真功能，使它可成為單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)和改進(jìn)手段之一。所有過(guò)程都是在計(jì)算機(jī)上通過(guò)Proteus來(lái)完畢。其過(guò)程普通也可分為三步：(1)在ISIS平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)、選取元器件、接插件、連接電路和電氣檢測(cè)等。簡(jiǎn)稱Proteus電路設(shè)計(jì)。(2)在Keil平臺(tái)上進(jìn)行單片機(jī)系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、編輯、匯編編譯、代碼級(jí)調(diào)試，最后生成目的代碼文獻(xiàn)（*.hex）。簡(jiǎn)稱Proteus源程序設(shè)計(jì)和生成目的代碼文獻(xiàn)。(3)在ISIS平臺(tái)上將目的代碼文獻(xiàn)加載到單片機(jī)系統(tǒng)中，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)系統(tǒng)實(shí)時(shí)交互、協(xié)同仿真。它在相稱限度上反映了實(shí)際單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)狀況。簡(jiǎn)稱Proteus仿真。6總結(jié)本設(shè)計(jì)方案達(dá)到了任務(wù)書規(guī)定實(shí)現(xiàn)了由主機(jī)讀取存于FLASH上PCM編碼通過(guò)RF2500發(fā)送，從機(jī)通過(guò)RF2500接受到數(shù)據(jù)并通過(guò)PWM波輸出發(fā)聲。由于基于CC2500語(yǔ)音對(duì)講系統(tǒng)使用單片機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)和制作，因此大大簡(jiǎn)化了本次設(shè)計(jì)電路，提高了系統(tǒng)智能性和可靠性。單片機(jī)以及RF2500模塊是本次設(shè)計(jì)核心元件，本次設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于程序設(shè)計(jì)方面，RF2500接受跟發(fā)送數(shù)據(jù)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)延續(xù)了將近3個(gè)月時(shí)間，在這三個(gè)月里面我學(xué)到了諸多東西，在拿到這個(gè)題目時(shí)候，我并沒(méi)有什么概念，就懂得選了這樣一種題目，由于找工作情緒比較浮躁，一時(shí)之間我也沒(méi)有對(duì)它進(jìn)行進(jìn)一步理解，在開題報(bào)告時(shí)候，也只是基本理解了她大概，當(dāng)時(shí)覺(jué)得并不是很難，不就是將存于FLASH里PCM編碼讀到單片機(jī)中再由RF2500發(fā)送出去，再通過(guò)另一RF2500模塊接受數(shù)據(jù)，由單片機(jī)模仿PWM輸出播放就OK了，理解是理解對(duì)了，但是沒(méi)有想到是制作過(guò)程中才發(fā)現(xiàn)自身知識(shí)來(lái)完畢這個(gè)系統(tǒng)還是有一定難度，由于之前沒(méi)有接觸過(guò)文獻(xiàn)系統(tǒng)，存儲(chǔ)設(shè)備構(gòu)造和性能，SPI通信也只是略有耳聞，但是從來(lái)沒(méi)有去學(xué)習(xí)過(guò)，這也體現(xiàn)了大學(xué)四年并沒(méi)有積極去接觸知識(shí)，只停留在了課堂學(xué)習(xí)，在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，我學(xué)到最大收獲就是要作為一名合格研發(fā)工程師，不是一天兩天能做到，必要有一種專業(yè)素質(zhì)和技能，要不斷學(xué)習(xí)和更新知識(shí)，知識(shí)是永遠(yuǎn)也學(xué)不完。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使自己動(dòng)手能力得到了一定提高，整個(gè)硬件制作過(guò)程在教師指引下進(jìn)行，動(dòng)手操作全是自己一種人完畢，涉及PCB版圖繪制，再到制板然后焊接到最后調(diào)試。也是第一次使用貼片元件進(jìn)行電路焊接。在原有基本上自己以綜合設(shè)計(jì)水平有所提高。在程序邏輯方面也學(xué)到了諸多經(jīng)驗(yàn)。對(duì)CC2500這一集成芯片有了一定結(jié)識(shí)。道謝在論文完畢之際，謹(jǐn)向予以我關(guān)懷，協(xié)助和指引教師，同窗和親友們表達(dá)衷心感謝！一方面，感謝我指引教師鄭立教師。我不但從鄭教師那里學(xué)到了豐富知識(shí)，更重要是鄭教師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度和兢兢業(yè)業(yè)工作作風(fēng)，深深感染著我，并勉勵(lì)著我在后來(lái)工作和學(xué)習(xí)中努力進(jìn)取。感謝鄭教師予以該課題指引，該課題從選題，到開題，再到論文寫作整個(gè)過(guò)程中，鄭教師都予以了認(rèn)真指引，才使得論文順利完畢。再次，感謝大學(xué)四年教過(guò)我課程教師，你們都對(duì)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)有直接或者間接影響，從對(duì)電子知識(shí)毫不所知，到當(dāng)前獨(dú)立完畢一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)，我想這里面教師們功勞是不可磨滅。感謝電子信息學(xué)院教師和同窗在這四年學(xué)習(xí)期間予以我關(guān)懷，指引和協(xié)助。最后感謝養(yǎng)育我近年父母和栽培我四年母?！贾蓦娮涌萍即髮W(xué)參照文獻(xiàn)[1]呂明,張捷.數(shù)字音頻播放系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].荊楚理工學(xué)院學(xué)報(bào)，，24（5）：20-22.[2]李廣弟.單片機(jī)基本[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1994:6-28.[3]龔之春.數(shù)字電路[M].成都：電子科技大學(xué)出版,1999:123-127.[4]W.G.榮格.集成運(yùn)算放大器應(yīng)用手冊(cè)[M].北京：世界圖書出版公司,1990:3-72.[5]李伯成編著.基于MS-51單片機(jī)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì).電子工業(yè)出版社..8[6]周立功等.PDIUSBD12USB固件編程與驅(qū)動(dòng)開發(fā).北京：北京航空航天大學(xué)出版社,.2:54-89.[7]叢偉波，楊勇，韓清凱.低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)USB接口設(shè)計(jì)[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)運(yùn)用，，（5）：56-60.[8]宋戈等.51單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)范例大全.人民郵電出版社..2:81-86[9]胡漢才.單片機(jī)原理及接口技術(shù).清華大學(xué)出版社,1996.[10]劉振文,鄧毅華,彭友斌.基于CC25002.4GHZRFID系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電子技術(shù)應(yīng)用,第7期:78-81.[11]羅光平,尤一鳴.運(yùn)用PWM給單片機(jī)應(yīng)用增長(zhǎng)語(yǔ)音功能[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用，第1期：36-38.[12]張義和．ProtelDXP電路設(shè)計(jì)大全[M]．北京：中華人民共和國(guó)鐵道出版社，.[13]陳惠開,徐守義.無(wú)源與有源濾波器—原理與應(yīng)用.人民郵電出版社,1989.12.[14]TI'snewMSP430wirelessdevelopmenttool[J].ElectronicsToday，，40(2)_1.[15]MicheleMagno.AnenergyefficientmultimodalWirelessVideoSensorNetworkwitheZ430–RF2500modules[R].PervasiveComputingandApplications(ICPCA)，5thInternationalConferenceon.[16]CC2500，pdf．ChipconProductsfromTexasInstruments，．附錄原理圖PCB圖實(shí)物圖（正面）實(shí)物圖背面程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>unsignedchartwo_read;unsignedcharH_address,M_address,L_address,D_CO,D_CI,D_C,k_datah,k_datal;unsignedcharRead_Data[2];unsignedcharcodetable[]={0x81,0xb7}；unsignedi;j,n;unsignedcharmod;sbit_cs=P2^7;sbit_miso=P2^6;sbit_clk=P2^5;sbit_mosi=P2^4;sbitk1=P1^7;sbitPWMOUT=P2^2;sbitGDO0=P1^2;sbitGDO2=P1^3;sbitMISO=P1^4;sbitSCK=P1^1;sbitCSN=P1^0;sbitMOSI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