一种简易的单工无线呼叫系统的设计与实现

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.14.194

一种简易的单工无线呼叫系统的设计与实现

蔡乾宏1 周妮1,2*

(1.怀化学院电气与信息工程学院;2.武陵山片区生态农业智能控制湖南省重点实验室 湖南怀化 418008）

①

摘 要：随着社会的发展，通信在人类的生活中无处不在。针对于通信的便利，该文提出了一种低成本、低功耗的单工无线通信系统。系统由发射机模块和接收机模块组成。发射机采用石英晶体振荡器直接调频，接收机利用MC3363作为核心芯片采用超外差方式接收，通过51单片机作为控制电路，实现了阿拉伯数字、大小写英文字母以及语音短信的收发，并通过LCD1602液晶显示器将短消息显示出来。

关键词：晶体振荡器振 MC3363芯片 51单片机 LCD1602液晶显示中图分类号：TN92

文献标识码：A

文章编号：1674-098X(2017)05(b)-0194-02

27.7 MHz混频得到第一中频10.70 MHz；经过10.70 MHz陶瓷滤波器再与10.245第二本振混频，产生第二中频455 KHz，最后通过检波电路还原出信号，数字信号通过数字信号主要由51单片机控制和比较器对波形进行整形[2]。LCD1602液晶显示。

目前，移动通信在人类生活中无处不在。多功能、智能化、多媒体的通信系统是目前移动通信的发展趋势。但是，大部分的通信设备具有以下几个缺点：（1）通信设备成本太高；(2)成本相对于较低的设备却没有短信收发功能；（3）使用方式太复杂。在这里介绍了一种基于MC3363芯片为核心简易的无线呼叫系统，可用于解决类似问题，以供大家交流学习之用。

2 电路硬件设计以及参数计算选择

2.1 发射机硬件电路设计

发射机采用7.68 MHZ晶体振荡器直接调频电路，通过选频放大选取5倍频38.46 MHZ。最后经过功率放大。发射机原理图如图1所示。2.2 发射机参数计算

（1）变容二极管正端电压。

根据计算出的电压值我们

1 系统方案

该系统主要由两个模块组成。分别为发射机模块，接收机模块。设计流程为从信号源注入一个语音信号，第一级放大后经过晶体振荡器直接调频，经过两级调谐放大选出5倍频38.46 MHz，最后经过功率放大通过天线发射出去，数字信号不需要经过放大直接进行调频即可[1]。

接收部分主要采用超外差接收方式，天线接收到的信号是一个小信号，首先经过调谐放大，然后与第一本振

选取1-8V电压范围变化的V149变容二极管，其电容变化范

图1 发射机原理图

①基金项目：2016年湖南省普通高等学校教学改革研究项目《CDIO教学模式下<模拟电子技术>课程改革与实践》（湘教

通[2016]400号/700）2016年武陵山片区生态农业智能控制湖南省重点实验室项目《面向武陵山片区油茶种植的精细农业专家系统》。(项目编号：ZNKZ2016-06)。

通讯作者：周妮(1980—)，女，汉，湖南益阳人，硕士研究生，讲师，研究方向：通讯技术,E-mail:29858041@qq.com。194

科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald

信息科学

表1 发射机测试数据

晶体振荡电路次数123

频率（M）7.6927.6827.692

峰峰值（mv）560562560

表2 接收机测试数据

次数信号峰峰值（mv）频率（KHz）123

202020

1.0041.0101.004

峰峰值（mv）560562526

2017 NO.14Science and Technology Innovation Herald科技创新导报调谐回路次数123

频率(M) 38.45 38.46 38.46

峰峰值（v） 2.08 2.11 2.10

试发射机部分各项基本技术指标。4.3 测试结果

测试的结果如表1，表2所示。4.4 结果分析

该系统的测试环境为空旷的平地。通过测试，语音信号在一定距离之后会有噪声。因此我们在接收机和天线匹配网络之间增加一级低噪声高频放大器，使接收机灵敏度达到2 uV,接收距离从30 M增加到50 M。在测试过程中，我们遇到两个问题：一是数据信号出现误码。二是测试过程出现“盲区”。出现误码原因是干扰信号太强。改进办法是增加一个屏蔽盒。语音信号在30 M以上距离会出现“盲区”。产生原因是因为点播在传输过程中，电场与电磁方向是正交的[3]，所以在“盲区”我们需要改变天线方向。

围为6P-50P。

（2）载波信号的选取：基本本振：7.68 MHz，通过倍频选取38.5 MHz的信号频率。

（3）调谐回路：根据并联谐振公式[3]：=

2.2.1接收机硬件电路设计

接收机采用超外差接收方式，采用低功耗接收芯片数字信号经过比较器进行波形整形。MC3363[4]。2.3 接收机参数计算

(1)由于发射频率为38.4 MHz，所以第一中频定为10.7MHZ，所以第一本振频率为：

=38.4 MHz-10.7 MHz=27.7 MHz。根据要求我们选取27.7 MHz的晶振。

(2)第二级中频定为455 MHz，所以第二本振为:=10.7 MHz-455 MHz=10.245 MHz。根据要求我们选取10.245 MHz晶振。

MHz。

5 结语

一种简易的单工无线呼叫系统采用石英晶体振荡器以及MC3363为核心设计的硬件电路结构，实现了阿拉伯数字、大小写英文字母以及语音短信的收发，并通过LCD1602液晶显示器将短消息显示出来。通过资料查询、方案选择完成了电路、软件的设计和调试。由于其结构简单，低成本、低功耗的特性，该系统可以用于某些只需要单向传输与接收的服务领域中。

3 软件设计

该系统发射部分用改进的矩阵键盘进行数据的输入，发射和接收都通过LCD1602液晶进行显示。系统发射部分的流程为先进行按键扫描，将选择的台号通过LCD1602进行显示；再扫描发送键，如果有按键，将对应的数据发送出去，否则重新进行按键扫描。系统接收部分的流程为先检测起始标志，再检测对应的地址码，通过确定地址码使得对应的台号接收数据，最终通过LCD1602显示出来。在起始标志不符合的情况下，系统将清除接收的信号，重新进行起始标志的检测工作。

参考文献

[1] 张肃文.高频电子线路[M].武汉:高等教育出版社,2008.[2] 高吉祥.模拟电子技术[M].北京:电子工业出版社,2011.[3] 李全利.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版

社,2009.

[4] 张庆双.实用电子电路200例[M].北京:机械工业出版

社,2008.

[5] 铃木雅臣.晶体管电路设计下[M].北京:科学出版

社,2010.

4 调试方案

4.1 接收部分电路调试与测试

先将接收机部分按照标准调试正常后，将调试好的信号送给模拟天线，进行网络匹配后，再通过调频接收机接收数据，将它送给标准负载，最后通过电压表、示波器和失真度测试仪来测试接收机部分各项技术指标。4.2 发射部分电路调试与测试

先将接收机部分按照标准调试正常后，通过发射机送给匹配网络进行网络匹配，通过模拟开关送给高频示波器来测

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