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数控高保真PLL调频发射电路

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发表于 2010-4-5 20:34:51 | 显示全部楼层 |阅读模式

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BA1404系列IC大家想必都非常熟悉了,教新一代调频立体声发射IC:BH1415,该系列IC还有BH1414、BH1416、BH1417以及性能优于BH1415的BH1418,极高的频率稳定度,和专业电台媲美的Midea 高保真音频效果,很容易就体会到自制高保真电台的乐趣。以往要达到如此效果,通常是一块频率合成IC,一块分频IC,一块立体声编码IC,加上复杂的外围元件,爱好者业余制作有相当的难度, 况且业余条件下的效果也不理想。笔者是个在校大学生,从小对无线电就有很大的兴趣,该IC一出来就迫不及待地试制了。$ O% ?/ |8 j, V- t+ {/ ]6 t
BH1417、BH1416都是通过设置高低电平来控制频率,BH1417适合中国频段,87.7—88.9MHZ;106.7----107.9MHZ,步进0.2MHZ,BH1416适用与日本段。BH1415通过外部MCU置频,频率可以从70MHZ—120MHZ 不进可设置为0.1MHZ。用途相当广泛,本文主要介绍BH1415数控调频发射板的制作。
2 k( T$ M1 k/ u$ a6 @, w5 W. X4 T3 U
发射部分电路如图1: $ m5 z" j. y6 `. A6 s! Y

9 R9 C5 l, \1 q3 V9 W3 m: p
1 Y5 r& E& T( G* H+ Q# g, ?( A* V$ L, _  ~
4 D& @( D7 j2 K$ W" q0 P. {

# B7 D+ T" _+ B& m% }) l: Z发射部分和BH1417类似。只是多了MCU部分。限于篇幅,这里不在详述。引脚功能介绍欢迎到笔者的个人调频网站(fmku.com)下载一系列的数据手册以及高低电平频率对应表。不同之处在于BH1415的15、16、17脚由原来的高低电平拨码开关改为和单片机控制板的连接。15脚为芯片授权端,连续输入高电平。16脚为时钟输入端:带数据和同步的时钟在序列数据中输入;17脚为数据输入端,18脚静音端,电平大于0.8VCC为静音,小于0.2VCC静音关闭。
" D5 E4 M5 T$ J2 Q  Z* f( D) L1 D1 Q3 ?, P0 a& d4 ?0 j
单片机控制部分电路如图2:
$ U# N# Z. @0 S4 s
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6 l8 R* z; g% M% }+ n0 [, ]+ }/ z% P0 ~
$ b! t  q) M% I
采用89S51,P0口和P2口作LED显示驱动。P1口作为16键的键盘接口。应爱好者要求,笔者做了两套程序版本,程序一:KEY0—KEY3分别为百、十、个、小数位频率操作键。百位只能为0或1。百位为0时,十位为7、8、9任一值,当百位为1时,十位为1,个位小数为任一。KEY4—KEY14为频率预置键。KEY15为立体声控制键,LED指示。程序二:频率直接输入方式,即KEY0—KEY9分别代表数字0—9,KEY10为确认键,KEY11为立体声控制,按键依次输入正确的频率值(70-120),再按确认键,散动的数字常亮,表示频率正确的频率已经由单片机送出。如果数字不在70—120范围内,数码管不会常亮,表示频率预置不正确。7 t; X6 s- g/ \% l. `4 S2 g
: J% U: C# J& y0 _% U/ a

7 Q$ {7 m6 N( c$ R. m% ~
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0 }/ {1 d) v$ P/ d2 x; X5 x

9 L. R4 C  S" Q3 Y. y+ i
: T% L# o- P3 d* ]: W, Y; A . s1 Y, _; b  N* Q. _
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5 M& r' W" M  l6 L$ s) t; B1 z
  A% }) c% Y+ f4 T' F: O2 }8 @( X& t; [
+ M3 z. g3 g  X

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8 h9 ?% z6 `$ I4 m9 p
+ u: R0 q3 W  V
( Y, ~( `# K# J6 o+ D; ~$ V

" C7 G& s4 |/ m  N2 a
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3 }9 p7 H/ n& k$ a, A3 G
5 D1 |6 K, [$ ]* H9 n7 ]' j3 A
. M* L: q2 G0 s& s# S4 ^- V- P
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) o0 w  P3 e# M2 y 6 T; g4 Z; D# O+ L/ N
! p7 U+ w$ A/ k. g9 l1 c7 e5 B
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' a( c" X4 F% P) W8 w& u
主要程序设计(版本一):
; h8 t/ h) T2 z$ g( K- Z
# A) |* N5 ?- c( @& Y: _% U( X* o& A7 P4 [
执行键功能  z/ x% `5 U( A+ r7 w9 i/ H
6 t8 i$ s( ?0 o8 ]6 V- K

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- Z; b5 k+ W2 U% M3 V* @' h/ l) j6 ~' Z; k, h. O

# M" _) B& x' b执行键功能
/ W2 U* V. d: w; D7 n  N# r: e# l! a* ?; D/ U8 R/ S. o! Z

5 p6 [' s( D3 O4 S/ G7 i! o执行键功能
2 O: q$ G! [5 X# o, Z/ W$ f$ Q# j; x$ G9 {6 }

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( u) h# @. W. d/ K' J
  [# ]3 p8 p+ I3 h& Q
查表求键值
& n) Z" b$ E) x6 G- b9 x( B2 v  m/ N, f; p4 l7 n

$ c) F9 ?- r7 i" ^0 s查表求键值
  D  Z: i" }4 P* S
; w7 g" @- V$ `+ _6 I2 G9 `8 }' S' x  F5 \) q. V- E5 K
查表求键值7 @  r$ w, j- j5 T/ E- @

6 W- r7 r) l3 j" ^, C7 b' `2 ]# S' y1 B- P. f$ T, ~) x
读P1口值
5 V' n9 i& X# ?/ Q, r! B: f5 z
! q; Y8 m/ Z' r/ l. @$ b4 `
- d) E. T  z' _# y+ E" H读P1口值+ O, I' @# M, x& r& D: x

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读P1口值) ~. i% E/ g+ N1 ^; h
+ S. m6 z( J  N' r

" l, R9 C  d) Z- o% o: [. v" D' w1 p读P1口值
# F" S: o! r. n( r4 q- d; L- i5 B! G& F5 p

7 t6 {5 n4 p' n$ F& g# O" Q* IP1.0置0
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P1.2高4位全为17 |  f/ b# \: ~7 T% }
$ _' X$ L2 w2 O* l1 \0 v

7 ^) @0 }1 q1 ~4 S; p6 xP1.0置0
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3 B5 u, n* v2 L5 a! j& o3 n+ `/ ]' r; z
P1.1高4位全为10 \1 i7 `  V0 }$ s: W. c! i

% t/ c4 b; i& a- ]0 {; g1 e, F
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4 {. u' U4 u" |; f

5 L4 q% t/ C, y1 N1 lP1.0高4位全为1& h# \2 B/ t( q# _6 K% M8 E

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P1.0置0
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* l) o- C! |7 q5 v$ y
开始
3 y' S/ ~& U" Y# r: {: K2 w: Z4 x% h; }' O/ C

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N7 L, `. \) b$ B& ]0 L# V

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) I( I8 o$ M% I9 i  [) b% sP1.3高4位全为1
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) R7 ~* U$ E. k' B7 v& S- P ; B" d/ }5 n' C1 j6 e- {! F+ q# c
; I# X" D; Q& }) s2 ~  Z
1. 键盘扫描程序:4*4行列式查询法,对P1.0----P1.3行置0,然后读P1口高4位的值,有低则说明有键按下,读出P1口的值,对照表即可得到键号。
. N% ?  v5 X9 S2 l
  |: H$ o* Z% v2. 显示程序为动态扫描显示4位频率。. O" z( J$ r& c2 g
1 `  E6 w, p$ {4 S. B9 A4 B
3. 串行通讯程序由十进制BCD码转换成十六进制程序、16位频率控制字节合成程序和模拟异步串行发送程序组成。BH1415F的传输格式如图3$ P, A' n) O8 D# C

, s+ o5 _; k, S& p制作要点:正确的PCB设计是首要条件,高频电路讲究接地,该电路虽然外围元件少,但如果模拟、数字电路布线不合理,干扰很大,此时PCB的设计显得尤为重要,一定要保证数、模分开,一点接地。退偶电容不可少,笔者电路中用到了8颗容量不同的电容。电容值的选取最好不全一样,如102、103、104等。控制板的PCB设计笔者将三极管放在四位数码管下,三极管卧放,再装上数码管,这样看起来比较简洁。+ X0 M; |2 H* l& J9 s( t$ U

3 d! U% H* J' U2 Y: O! U! M8 Z ( J2 W: D+ ?. L, ]1 d

6 W1 R# |. V# B4 B3 m0 ^调试:配合正确的控制部分,本制作唯一难点在压控部分的调试。很多爱好者遇到的问题是调不出频率,或者出了频率但不由单片机控制,该类问题主要是压控调试不对,没有琐相。先测试变容二极管上的电压,频率越高,电压越高,调节电感匝距,使得频率设置在108MHZ时,电压接近VCC,频率设置在98MHZ时,电压约3V,频率设置在88MHZ时,电压接近0V。如果电压不变,则需要检查电路是否正确,电压变化范围不够宽,则说明变容二极管变容比不够大,这样频率调节范围不能达到满频任意调节。变容二极管笔者选用KV1471,也可选用BB910等。
0 h7 T4 E. p' b, j
' w0 D6 R+ E, n; q 在调试过程中也可以先使用BH1417利用高低电平将发射部分调好,确保硬件电路无故障,再换上BH1415接上单片机控制。! E. ~' ^: S$ C8 ]

7 a7 D. ]4 ?7 h 一款智能化的高保真电台完成了,你可以坐下来慢慢欣赏美妙的音乐,相信她的表现你会难以置信。欢迎爱好者光临我的调频网站:www.fmku.com QQ175411283作更多交流。
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调频酷站 杨俊

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