DOI:10.13436/j.mkjx.2010.03.102 第 31 2010 卷第 年 03 03 期 月 煤 矿 机 械 Coal Mine Machinery Vol.31No.03 Mar. 2010 基于单片机的数控调频发射器设计 谢三毛 摘 要： 基于 AT89C51 华东交通大学 机电工程学院 （ 单片机与调频发射专用集成电路 南昌 ， 330013） （BH1415F）， 的方法实现设计要求 完成了键盘控制 模块和调频发射模块的硬件电路设计 。 、LCD 采用软件与硬件相结合 通过编写相应 。 控制程序 活等特点 ， ， 实现键盘控制 可用于小范围的无线调频广播 频率设置和 、 LCD 。 显示发射频率等功能 该系统有结构简单 频率设置灵 ， 。 单片机 调频 关键词： 中图分类号： TP368 文献标志码： A 文章编号： 1003 － 0794（2010）03 － 0246－ 03 ； ； ； 数控 设计 Design of Numerical Control Frequency Modulation Launcher Based on Microprocessor XIE San－mao （School of Mechanical Engineering, East China Jiaotong University, Nanchang 330013, China） Abstract: The design realizes the design demands to adopt software and hardware design based on single -chip AT89C51 and the specific integrated circuit BH1415F of FM transmitter. It completes a hardware circuit design of keyboard control, LCD display and FM transmitter. To compile the control codes,it realizes the functions of keyboard control ,frequency change and LCD show. The system has the characteristics of simple structure and setting frequency easily.It can be used to wireless FM broadcast in small area. Key words: microprocessor; frequency modulation; numerical control; design 0 前言 采用模拟振 荡器的小功 率调频广播 发射广 播 发射频率固定单一 信号 频发射模块制作小功率调频广播发射器 稳定性较差 使用数控调 不仅稳定 ， ， 。 ， !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 也为在校大学生工业机器人 工业机器人在我国 本软件的开发成功将会对我 本文所述内 员 创新设计提供了强有力的工具 依然是一个幼稚产业 国工业机器人走向成熟起到积极作用 。 容为本软件其他模块的开发奠定了基础 。 Robot-Manipulator 。 ， 。 参考文献： ［1］Duan Jianzhong （ 段 建 中 ）,Symbolic Representational System and a General Designing Method for Robot Manipulator [C].In 32nd 图 5 方案选择及动画演示界面 关于动画演示 ， 控制各个关节的运动 的运动学参数以及运动范围来控制机器人的运动 进一步的工作是允许用户自主 由用户规定每个关节或手臂 ， 。 4 结语 （ ） 、 力学分析 结构设计 尚未见国内外有任何报道 工业机器人的全自动设计软件 运 、 动仿真 本软 件基于一种 全新的理论 与算法开发 了一种 实 用 的 工业机器人设计工具 使设计过程由手工阶段的经 验走向理性 其面对的用户主要是工业机器人开发 厂商的设计人员﹑学术及教育部门的机器人研究人 ， ， 。 ： 人 中 International Symposium on Robotics,Seoul,South Korea,April,2001. 郭兆 荣 应 用 程 序 开 发 王 彦 著 北 京 ［2］ ， .Visual C++ OpenGL [M]. 民邮电出版社 ，2006. ［3］Stanley B.Lippman，Josee Lajoie， ．C++ Primer 文版 ( 第四版 )［M］. 北京 ： 李师贤 蒋 爱 军 译 、 人民邮电出版社 ，2009 ［4］Alan Shalloway，James R.Trott 著 ， 徐 言 声 译 . 设 计 模 式 解 析 第 二 ( 版 )［M］. 北京 ： 人民邮电出版社 ［5］OpenGL 体 系 结 构 审 核 委 员 会 ， ，2009. 邓 郑 祥 译 . OpenGL 编 程 指 南 第 （ 四版 ）［M］. 北京 ： 明日科技 编 著 ［6］ . MFC 人民邮电出版社 ，2005. 程 序 开 发 参 考 大 全 ［M］. 北 京 ： 人 民 邮 电 出 版社 ，2007. 作者简介: 温鸿雁 造技术研究 246 山西长治人 女 ， 硕士 ， ， 从事先进制 （1984- ）， 研究 ，CAD/CAM ， 责任编辑： ：253912676@qq.com. 电子信箱 于淑清 收稿日期：2009－08－04 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

第 31 卷第 03 期 基于单片机的数控调频发射器设计 谢三毛 ——— Vol.31No.03 ， 而且能 在一定范围 内设置发射 频率 能有效 目前市面上大部分数控调频发射器 使用单片机设计 用单片机控制调频发射器可以存储发射频 性好 避免相互干扰 使用的是专用数字信号处理芯片 的较少 率 ， ， ， 。 。 1 系统硬件设计 、 、 ， ， BH1415F， 调 频广播信 号发射电路 ， 限制器电路和低通滤波电路等 系统使用单片机控制调频发射器 调整和预置发射频率可通过键盘实现 。 频控制 采用调频发射专用集成电路 含立体声 信号调制 前置补偿电路 此具有良好的音色 ， 通过串行口进行控制 发射频率的 为了实现调 内 还有 因 并且调频发射频率可用单片机 公司的 字节闪烁可编程可擦除只读存储 个端口可满足 单片机 时 钟电路和键 单片机与调频发射芯片可直接 LCD 应用系统包括 了单片机 盘电路及显示模块 连接 通过对芯片的数据写入控制发射频率 个操作按键的设计需要 AT89C51， 器 高性能 显示 位微处理器 控制器采用 复位电路 、16(4×4) CMOS 8 ATMEL 4 K ，32 带 ， ， 。 。 、 、 。 。 1.1 ， 单片机控制电路 单片机控制电路如图 示数据 键 盘 与 ， LCD 8 1 所示 位数据口相连 位 与 口输出频率显 口接 矩阵 4×4 ，P0 ，P1 。 ， 控 制 引 脚 连 接 口 低 三端口作为与 3 ，P2 LCD BH1415F BH1415F 的通讯端口 控制键盘采用矩阵式排列 P2.6、P2.7 需要发射的音频信号通过 输入后 通过天线发射出去 逐行扫描查 询法识别 按键 ，P2.5、 当 左右声道引脚 声音信号就能以控制器设置好的发射频率 用 键分 别 为 加 其 发射频率范围为国家规 按键具体 为 0.1MHz 余 定的调频广播频段范围 功能如下 立体声 为加 单声道切换 个为频率数据预置键 分别为预置频率 87.0～108.0 MHz。 立体声控制键 键和单声道 0.1 MHz，T3 0.1 MHz，T2 其中前 0.1MHz 为减 ：T1 键 减 13 3 ， ， ， ， 。 、 / / ，T4~T16 108.0 MHz，106.0 MHz，104.0 MHz，102.0 MHz，100.0 MHz， 98.0 MHz，96.0 MHz，94.0 MHz，92.0 MHz，90.0 MHz， 本 电 路 使 用 按 键 89.0 MHz，88.0 MHz，87.0 MHz 。 晶振 串口通信 12MHz ， 。 1.2 液晶显示模块 液晶显示器 具有体积小 、 、 ， 重量轻 本系统选用的是 功 耗 极 低 和 在单片机应用系统中得到了 字符型液 列液晶显 16 位数据总线 8 共 工 16×2 行 2 有 三个控制端口 是 列英文字符 线 ， （ 14 ）， LM016L， LM016L 显示内容丰富等特点 日益广泛的应用 晶显示模块 可显示 示 行 。 2 16 ， 和 D0-D7 作电压为 RS、R/W、EN 5 V。 T4 T3 T2 T1 T8 T7 T6 T5 T12 T11 T10T9 T16 T15 T14T13 AT89C51 +5 V RSERW D0 D7 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 P1.0 P1.1 P1.2 P1.3 P1.4 P1.5 P1.6 P1.7 RST PXD TXD INT0 INT1 T0 T1 NR RD XTAL2 XTAL1 VSS VCC 40 P0.0 39 P0.1 38 P0.2 37 P0.3 36 P0.4 35 P0.5 34 P0.6 33 P0.7 32 EA 31 ALE 30 PSEN 29 P2.7 28 P2.6 27 P2.5 26 P2.4 25 P2.3 24 P2.2 23 P2.1 22 P2.0 21 +5 V DA CK CE BH1415 图 1 单片机控制与 LCD 显示连接电路 调频调制电路 +5 V 1.3 、 ， 内有前置补偿电路 、 因此具有良好的音色 公 司 生 产 的 调 频 发 射 专 用 集 成 电 路 内含立体声信号调制 调频广播信号发射 限制器电 传输频 并且调频发射频率可用单片机通过串 它采 用了单片 机数据直 接 设 定 频 而且 连续 ： 引脚 符合设计要求 ， 引脚为芯片授权端 CE 引脚为 时钟输入端 70~120 MHz 它的 频率 ， ， ，DA Rohm 。 、 ， 因为 可设定 BH1415F 。 低通滤波电路等 BH1415F， 电路 路 率非常稳定 行口进 行控制 率 使用上非常方便 。 输入高电平数据 为数据输入端 2 系统程序的设计 2.1 , CK ， 。 系统主函数 主 函 数 先 对 系 统 初 始 化 预 置 发 射 频 率 为 ， 显示 BH1415F，LCD “FM: 然后进入查键和 99.9 MHz， 控制数据送入 99.9 STE←/→ZYM RADIO ON←”, 显示函数的循环 主函数程序流程如图 所示 。 2 字节写入子函数 2.3 BH1415F 按照 BH1415F 字节先送的原则 程序流程如图 字节传送要求 按低位先送 低 、 ， 所示 。 3 。 ， 开机 预置发射频率 数据送入 ， BH1415 显示预置频率 查键函数 显示函数 发送开始 选中 BH1415 最低位发送 位右移 ， 发送高一位 位移完 ？ 12 BH11415 禁止 发送结束 图 3 控制数据传送流程 图 2 系统主程序流程 控制命令合成 2.2 的频率控制字为 BH1415F 个字节中低 即为 。 2 0.1 （D11～D15） BH1415F 为控制位 11 位 （D0～D10） 的输出频率 其中 。 2 ， 个字节 如图 为频率数据 单位 ， 所 4 其值 高 MHz）。 5 位为单 （ D11（MONO） 示 乘 位 247 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net

立体声控制位 时为单声道发射模式 基于单片机的数控调频发射器设计 谢三毛 ——— 第 31 卷第 03 期 ，0 。 D12（PD0）、D13（PD1） 当分别为 和 01 10 。 D14（T0） 和 时为测试模式 D15（T1） 当为 。 与数据的最高三位合成 10 ，1 时为 位用于相位 时可使发射频率 为测试模式 合成时 个字 1 00。 位 ） #define keyio P1 // 键盘接口 ………… /***************** void main(void) 主程序 ******************/ { Send_16(0x3e7,0x01,0x00); ui_TEMP_2=0x01; / 通常为 Vol.31No.03 声道 立体声发射模式 控制 0。 在最低和最高处 控制用 将控制命令 节 通常为 （5 ， ， 。 t1 t2 t3 t4 t5 CE CK DA D0 D1 D2 D3 D4 PD1 T0 T1 图 4 BH1415F 的频率控制字 } MUTE=0; Disp(); while(1) { read_key(); Disp(); } 系统应用 软件进行电路仿真和应用 3 系统仿真与调试 ISIS 在 软件进行程序调试 单片机加入需要调试的 真了 示子程序 关内容 KEIL 向 便可以进行仿 显 电路中的液晶显示器便根据设置显示相 软件中画出原理图 文件 向单片机中加 HEX 例如显示模块的仿真 LCD ISIS ， ， ， ， 。 。 。 将各部分连接进行调试 软件的调试必须在开发系统的支持下进行 。 先 然后调试中断服务程序 ， 调试的 通常交叉使用单步 每次执行完 接 、I/O 直至全 的有关内容 解决一个问题 ， 。 。 、RAM ， 逐步增加 连续运行等多种方式 、 执行现场 ， 、 分别调试各个模块程序 最后调试主程序 ， 范围可以由小到大 断点运行 运行 检查 毕后 口的状态等 部通过 数控调频发射器部分 CPU ， 、 。 。 发现一个问题 ， 源程序 C #include #include//_nop_(); 延时函数用 #include #include #define uchar unsigned char #define uint unsigned int /***************** 主程序 ******************/ ……………… 4 结语 ， 稳 定性差 基于单片机的数控调频发射器克服了传统调频 在相 邻场地使用 影响正常 而且能 在某一 从而能有效地避免调频 发射器发射 频率单一 时经常会因频率相近而产生干扰或窜音 使用的 缺点 频率范围内设置发射频率 台的邻频干扰 它不但 频率稳定 性好 ， ， ， ， ， 。 参考文献： 周 坚 . ［1］ 单 片 机 C 语 言 轻 松 入 门 ［M］. 北 京 航 空 航 天 大 学 出 版 社 2006. 赵亮 ， ［2］ 侯国锐 . 单片机 C 语言编程与实例 ［M］. 人民邮电出版社 ， ， ［3］ ［4］ ［5］ ［6］ 向 ： 2003. 谢 维 成 杨 加 国 . ， 单 片 机 原 理 与 应 用 及 程 序 设 计 清 华 ［M］. C51 大学出版社 ，2006. 陈帮媛 射频通信电路 北京科学出版社 ［M］. ,2002. 数字通信原理与技术 . ［M］. 北京邮电大学出版社 , . 王春悦 刘颖 ， 2002. 李 光 飞 李 良 儿 楼 然 苗 等 . ， ， ， 单 片 机 C 程 序 设 计 实 例 指 导 ［M］. 北航出版社 ,2005. 谢三毛 作 者 介 绍 ： 检测技术与故障诊断 （1965- ）， 电子信箱 江西吉安 人 副 教 授 ， ， 主 要 研 究 方 ， ：xiesanmao@ecjtu.jx.cn. 责任编辑： 于淑清 收稿日期：2009－09－25 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 电机绕组测量保护法的电路模型 比较 煤炭科学研究总院合肥研究所和兖州矿业 报警等电路构成的电机绕组测量保护法的实用电路模型 、 其基本思路是把被测电机绕组看作 集团 （ ） ， 1 个元件而从交流电网中隔离出来 成为一个孤立的被测支路 并且找到了模型的智能化方案 。 公司济宁二号煤矿研究出由电流传感器 可控双向电流源和电压测量 、 、 设置直流测试源 为保证被测支路流过单向恒定的直流 该电流源必须是双向可控的 ， ， 以滤除交流成分 为测量被测支路直流电阻 设置精密的电压测量电路 以检测被测支路中直流电流 ， 且直流传感器和交流回路隔离 须测量该支路的直流压降 ， 。 ③ ， 在直流输入端和直流输出端设置交 为能在温度超限时保护电机 。 ② 为使传感器输出纯净的直流电平 。 ① 为对被测支路进行 为给测试源提供实时控制 设置 为使直流测 。 ⑤ 设置比较电路和 ， ， (李剑峰) ， ， 设置电流传感器 直流测量 电压 滤波电路 试系统和交流电网分离 断电报警电路 ， ， ， 。 ； 。 ④ 直流隔离电路 、 。 ⑥ 248 中国煤炭期刊网 www.chinacaj.net