基于MSP430的小功率无线发射/接收系统

发布时间：2021-10-12 01:10

　　以MSP430G2553单片机为控制核心,设计了一套小功率无线发射接收系统,给出了完整的系统方案和详细的发射功率计算过程。在接收端引入软件控制,实现了手动搜台和自动搜台等功能,既可以作为调频接收机单独使用,也可以作为发射/接收系统整体使用。系统涉及到的知识点丰富、综合性强,涵盖了压控振荡、频率调制、频率解调、射频功放、低频功放和MSP430单片机等内容。系统采用模块化设计,成本低廉、趣味性强,有助于学生深入理解相关理论知识,适合在实验教学中推广。 

【文章来源】：实验技术与管理. 2017,34(11)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

图１系统总体框图１．２理论计算

Ｌｔ＝８０．４３ｄＢ。参阅ＳＩ４７３０（完成频率解调功能，将在硬件部分详细介绍）的资料［６］可知，系统接收灵敏度Ｐｒｏ＝－１００ｄＢｍ（２．２μＶ）。所以，发射功率Ｐｔ必须满足：Ｐｔ≥Ｐｒｏ＋Ｌｔ＝－１９．５７ｄＢｍ（０．０１１ｍＷ）根据国家工信部的有关规定［７］，频率处于８８．０～１０８．０ＭＨｚ的无线传声器的发射功率应不大于３ｍＷ。因此，系统的发射功率实际的取值范围应为：３ｍＷ≥Ｐｔ≥０．０１１ｍＷ。图２为发射天线的等效电路模型［８］，等效的信号源阻抗ＺＳ＝ＲＳ＋ｊＸＳ，ＲＳ为信号源电阻，ＸＳ为信号源电抗；天线的阻抗ＺＡ＝ＲＡ＋ｊＸＡ，其中ＲＡ为天线的输入电阻，ＸＡ为天线的输入电抗。天线输入端口的电压ＶＡ＝ＶＳＺＡＺＳ＋ＺＡ，电流ＩＡ＝图２发射天线的等效电路ＶＳＺＳ＋ＺＡ，天线得到的平均功率ＰＡ为ＰＡ＝１２Ｒｅ［ＶＡＩ＊Ａ］＝｜ＶＳ｜２ＲＡ２｜ＺＳ＋ＺＡ｜２（２）当信号源阻抗ＺＳ和天线阻抗ＺＡ共扼匹配时，发送到天线上的功率ＰＡ达到最大值。即当ＺＡ＝Ｚ＊Ｓ，即ＲＡ＝ＲＳ、ＸＡ＝－ＸＳ时，ＰＡ达到最大值。此时发送到天线的功率，或者说天线的可用功率ＰＳ为ＰＳ＝ＰＡ｜［ＺＡ＝Ｚ＊Ｓ］＝｜ＶＳ｜２８ＲＳ（３）２系统硬件设计仔细分析系统框图可知，系统硬件设计的重点和难点在于频率调制

００。改变偏置电阻Ｒ２的阻值，可以改变功率放大的倍数。２．３主控单元主控单元采用＋３．３Ｖ供电，由超低功耗单片机ＭＳＰ４３０Ｇ２５５３为核心的电路构成，外接ＴＦＴ液晶屏和４个按键，具体电路见图５。ＭＳＰ４３０Ｇ２５５３单片机是一种混合信号微控制器，拥有强大的数据处理和运算能力，具有１６位精简指令集（ＲＩＳＣ）架构和６２．５μｓ指令周期时间，可在不到１μｓ的时间里从待机模式超快速地唤醒，支持ＪＴＡＧ仿真调试［１４］。图５ＭＳＰ４３０Ｇ２５５３主控单元电路２．４频率解调频率解调采用ＳｉｌｉｃｏｎＬａｂｓ的全数字ＣＯＭＳ单晶片集成ＦＭ／ＡＭ广播接收器ＳＩ４７３０，其内部集成了高频放大器、混频器和低通滤波器，并且由单片机９８实验技术与管理


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