FFSK短信接收機的設計

雷娟

天津開發區職業技術學院 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來實現對DSP的控制，并控制與集成運放相連的數字電位器來實現對信道機相關指標進行調節，使用DSP芯片MC56F8322來進行FFSK信號的解碼。結合TK868G信道機的開發資料，分別確定實現各項功能和指標的電路。其系統總體框圖如圖1所示。

1）單片機指示電路部分。這部分由ATMEGA128單片機和發光二極管構成。通過PC機發出命令，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，就能實現不同的功能，通過控制指示燈的亮滅來指示當前的各種狀態。

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。單片機通過SPI總線向DSP發送FFSK信號解碼命令，DSP芯片就能實現FFSK信號解碼的功能。通過運放來調節解碼輸入信號，并結合解碼命令來調節解碼輸入的頻率和門限。這個部分電路可以實現解碼靈敏度的調節。

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

圖1 系統總體框圖

圖2 單片機管腳接口圖

圖3 MAX232串口圖

圖4 系統主程序流程圖

3 硬件電路設計單元

根據總體設計思路，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。在測試狀態下，當通過PC機對單片機發出不同的命令，LED2還擔當門限燈的作用。為了提高系統的穩定性，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，由單片機控制數字電位器X9313調節輸入信號的幅度來調節解碼靈敏度。如圖3所示，由MAX232芯片實現TTL電平到RS-232電平的轉換。

信道機信號輸出部分，信道機所發出的信號幅度在400 mV左右，通過數字電位器和運放的調節，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，經過運放放大后，由單片機通過A/D采集，來實現接受門限的調整。

DSP外圍電路部分為了增加系統穩定性，采用IMP706看門狗控制芯片。發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發送命令，控制DSP解碼，解碼完成后發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。發光二極管LED4為3.3 V電源指示燈。

4 軟件部分的設計

根據控制板指標調整要求，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

本系統依據設計要求，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發送的命令來調節各項指標，并且伴有指示燈顯示，調節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。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。

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