基于單片機的漁業(yè)對講機

劉娜

摘要：海洋漁業(yè)生產(chǎn)是高危行業(yè)，對講機作為漁船海上通信的唯一手段，通信質量與漁民生命和財產(chǎn)安全利害與共。在漁業(yè)日常作業(yè)和遇險救援中起著無法替代的作用。目前我國漁業(yè)通信裝備落后，值守信道少，信令通信速度慢，電臺通信干擾較多，遇險報警范圍和穩(wěn)定性不高。為解決以上問題，提高漁業(yè)現(xiàn)代化水平，本文利用先進的微處理器技術及電子通信技術，設計漁業(yè)對講機。它具有使用簡單，低電壓供電（dcl2 V），高功率輸出（20 W），全頻道覆蓋，抗干擾性能強，為廣大漁戶提供一個穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)，使得漁船能夠得到全天候的通信支持，對漁民生命財產(chǎn)安全都具有深遠的意義。

關鍵詞：單片機；對講機；通信；電臺

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

漁業(yè)屬于風險大和死亡率高的行業(yè)，特別是海洋捕撈業(yè)遭受自然災害和意外事故的可能性遠遠高于其他陸地行業(yè)。當漁船在海上遇到危險時，使用通信設備求助附近海域的船只是很好的求生方式。近海漁船主要依靠短波或超短波對講設備對外聯(lián)絡。目前，漁船配備的超短波電臺一般都模擬電臺，由于種種缺點和不足，已無法滿足漁民和漁業(yè)管理部門的使用需求。本文設計的漁業(yè)無線對講機（以下簡稱對講機）工作頻率：27.500～39.500 MHz。頻道間隔：25 kHz。頻道數(shù)為960個，調制方式：調頻電源：直流12 V（dcl0.8～15.6 V），音頻失真率小于6%。其中接收機靈敏度高，靜態(tài)耗電<300 mA。發(fā)射機輸出功率為20 W，調制靈敏度<10 mV。解決了傳統(tǒng)電臺的弊端，提高了發(fā)送信號的速率，增強通話的保密性。這樣能極大改善漁民生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境，給漁民提供一個穩(wěn)定可靠的通信系統(tǒng)。

1對講機硬件設計

對講機的發(fā)展方向是具有圖像、文字、聲音的多項功能，對講機數(shù)字化研究還處于初始實驗階段，對講機中最基礎最必要的功能仍然是聲音傳輸。本系統(tǒng)設計的核心是語音數(shù)字化處理后通信更穩(wěn)定可靠，通話質量良好。對講機外形如圖1所示。

其中接收機部分使用MC3371P。摩托羅拉公司生產(chǎn)的窄帶FM接收電路芯片MC3371P。用于一次變頻FM接收。其內部電路包括振蕩器、混頻器、限幅中頻放大器、正交鑒頻器、有源濾波器、靜噪開關和信號表驅動電路。這些電路是為二次變頻FM通信設備而設計。MC3371P為使用IC并聯(lián)回路而設計。產(chǎn)品所需的外圍元件數(shù)量少，封裝形式分16腳雙列直插封裝和雙列扁平封裝（SO—16）兩種。主要特點是寬工作電壓范圍：2.0～9.0 V。低電源電流3.2 mA（Vec=4.0 V，靜噪電路斷開）；信號場強計具有60 dB的動態(tài)范圍；混頻器工作頻率高達IOO MHzHz。

電路圖如3所示。天線接收的信號經(jīng)過放大電路，經(jīng)過SIG線進入芯片MC3371P。經(jīng)過外接帶通濾波器，中頻信號饋人限幅放大器和鑒頻電路，最后還原成語音信號。

系統(tǒng)框圖如圖2所示。由單片機控制電路，發(fā)射電路，接收電路，放大電路，LED頻道顯示屏，存儲電路AT93C46，按鍵電路及電源電路等組成。

發(fā)射部分使用Ⅱ型濾波器和發(fā)射信號電路構成。如圖4所示。放大的信號通過濾波后，從天線發(fā)射出去。

其中對講機數(shù)字控制部分如圖6所示。由頻道顯示窗四個LED，按鍵部分，單片機部分，74HC164驅去部分，存儲器部分，音量LED顯示部分等組成。

2對講機軟件設計

2.1對講機工作過程

首先正確安裝機器，將天線電纜插頭插入主機天線插座，旋緊。將話筒插頭插入主機的話筒插座，旋緊。需要外接喇叭時，將外接喇叭插頭插入外接喇叭插座。將主機電源線接人直流12 V電源，紅線接正極；黑線接負極。

啟動機器，順時針旋轉“電源與音量開關旋鈕”，打開電源開關并調整音量。在空閑頻道，順時針旋轉“靜噪開關旋鈕”使噪聲剛好消失。本機設有A、B兩種頻道組合模式（見頻率表）按A/B鍵，觀察頻道模式指示燈“A”“B”即可確認頻道組合模式。

按“搜索”頻道搜索鍵：在靜音值守狀態(tài)時，按一次“搜索”鍵，將從當前值守頻道開始遞增搜索.當搜索到信號時，在該頻道上暫停約5秒；此時若按一下送話器的“發(fā)射”鍵。機器將停留在該頻道上并可與之通話。當需要繼續(xù)搜索時，再按一次“搜索”鍵；否則5秒鐘后，將繼續(xù)搜索。

在搜索時，如果不想繼續(xù)搜索，再按一次“搜索”鍵，機器將停止搜索并返回到值守頻道?！叭∠辨I：在執(zhí)行搜索或加密時按下“取消”鍵，將從搜索或加密狀態(tài)返回正常的值守頻道。

通話則在選擇好頻道后，按下送話器側面的“發(fā)射”鍵，面板發(fā)射（TX）狀態(tài)指示燈亮。此時對著送話器講話，即可發(fā)射出去。松開“發(fā)射”鍵。發(fā)射指示燈滅，此時可以收聽對方講話。

2.2對講機軟件流程圖

當單片機復位的時候，主程序執(zhí)行初始化。主程序使用匯編語言編寫。調用其它應用程序，如接收、發(fā)送、按鍵處理、存儲等子程序。用C語言實現(xiàn)應用程序，需要主程序初始化的工作有，中斷設置，看門狗設置，堆棧初始化，內存區(qū)清零，取出ROM區(qū)的數(shù)據(jù)變量放置在內存區(qū)，開放中斷，屏幕顯示。流程圖如圖7。

3結束語

本設計方案可應用于漁船野外作業(yè)等缺乏基礎通信設施的環(huán)境。接收、發(fā)射模塊電路設計和單片機數(shù)字控制是方案中的重點，對講機的實際通信距離與當今主流無線對講機相比參數(shù)基本一樣，該設計方案對對講機的數(shù)字化研究工作有一定參考價值。