FFSK短信接收機的設計

雷娟

天津開發(fā)區(qū)職業(yè)技術學院 天津 300457

1 設計任務

利用TK868G信道機和單片機做一個單工無線短信接收機，利用電腦串口顯示漢字。

2 總體設計思路

根據(jù)設計要求，結合實際情況，確定總體電路的設計思想：通過單片機ATMEGA128來實現(xiàn)對DSP的控制，并控制與集成運放相連的數(shù)字電位器來實現(xiàn)對信道機相關指標進行調(diào)節(jié)，使用DSP芯片MC56F8322來進行FFSK信號的解碼。結合TK868G信道機的開發(fā)資料，分別確定實現(xiàn)各項功能和指標的電路。其系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。

1）單片機指示電路部分。這部分由ATMEGA128單片機和發(fā)光二極管構成。通過PC機發(fā)出命令，在不同的命令下，在對應的程序代碼中定義不同的功能函數(shù)，就能實現(xiàn)不同的功能，通過控制指示燈的亮滅來指示當前的各種狀態(tài)。

2）FFSK信號解碼電路部分。這部分電路由單片機控制DSP芯片MC56F8322來實現(xiàn)。單片機通過SPI總線向DSP發(fā)送FFSK信號解碼命令，DSP芯片就能實現(xiàn)FFSK信號解碼的功能。通過運放來調(diào)節(jié)解碼輸入信號，并結合解碼命令來調(diào)節(jié)解碼輸入的頻率和門限。這個部分電路可以實現(xiàn)解碼靈敏度的調(diào)節(jié)。

3）其他指標調(diào)試部分電路設計。這個部分的電路通過單片機和可調(diào)增益的運放來實現(xiàn)。通過單片機的A/D采集信道機RSSI的電壓，來實現(xiàn)接收門限的調(diào)整；通過單片機控制數(shù)字電位器，來實現(xiàn)對應的運放增益的變化，從而實現(xiàn)接收音頻輸出的調(diào)整。

圖1 系統(tǒng)總體框圖

圖2 單片機管腳接口圖

圖3 MAX232串口圖

圖4 系統(tǒng)主程序流程圖

3 硬件電路設計單元

根據(jù)總體設計思路，得到此硬件電路的原理圖如圖2所示，LED1和LED2分別為載波燈和接收燈。在測試狀態(tài)下，當通過PC機對單片機發(fā)出不同的命令，LED2還擔當門限燈的作用。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用IMP706看門狗控制芯片。通過溫度傳感器LM75來讀取當前溫度，傳給單片機，由單片機控制數(shù)字電位器X9313調(diào)節(jié)輸入信號的幅度來調(diào)節(jié)解碼靈敏度。如圖3所示，由MAX232芯片實現(xiàn)TTL電平到RS-232電平的轉(zhuǎn)換。

信道機信號輸出部分，信道機所發(fā)出的信號幅度在400 mV左右，通過數(shù)字電位器和運放的調(diào)節(jié)，縮小到DSP的輸入幅度100 mV，然后由DSP解碼。RSSI端輸出的載波為了減小外界干擾，經(jīng)過運放放大后，由單片機通過A/D采集，來實現(xiàn)接受門限的調(diào)整。

DSP外圍電路部分為了增加系統(tǒng)穩(wěn)定性，采用IMP706看門狗控制芯片。發(fā)光二極管的加入是為了看清有沒有信號寫入。單片機通過SPI總線給DSP發(fā)送命令，控制DSP解碼，解碼完成后發(fā)送時鐘脈沖和信號并通過單片機的中斷接收，接收后通過串口在PC機上顯示出來。

電源電路設計由AE2596來提供5 V電壓，供單片機周圍電路使用；由ASM1117提供3.3 V電壓，供DSP周圍電路使用。單片機和DSP之間用電阻改變壓降。發(fā)光二極管LED4為3.3 V電源指示燈。

4 軟件部分的設計

根據(jù)控制板指標調(diào)整要求，結合單片機I/O接口定義，確定軟件總體流程圖，如圖4所示。

5 總結

本系統(tǒng)依據(jù)設計要求，設計出電路的原理圖和電路板，并完成電路的組裝和軟件的調(diào)試，使實驗板的指標滿足設計的要求。設計的短信接收機可以通過串口接收PC機f發(fā)送的命令來調(diào)節(jié)各項指標，并且伴有指示燈顯示，調(diào)節(jié)完的各項指標在電路板重新加電后仍然可以保持不變，通過高低溫實驗后各項指標影響不大，波動范圍都在指標范圍內(nèi)。為了降低軟件編寫的難度，電路在設計的時候沒有加入液晶顯示模塊，但是如果加入液晶顯示模塊，整個控制板的功能將會顯得更加直觀和完善。

[1]康華光.電子技術基礎:模擬部分[M].4版.北京:高等教育出版社,2007.

[2]朱飛,等.AVR單片機C語言開發(fā)入門與典型實例[M].北京:人民郵電出版社,2010.

[3]譚浩強.C程序設計[M].4版.北京:清華大學出版社,2010.

[4]沈文等.AVR單片機C語言開發(fā)入門指導[M].北京:清華大學出版社,2003.