CN204244433U - 一种无线语音对讲系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无线语音对讲系统，包括音频功率放大模块、单片机模块、数字信号处理模块和编码器模块，数字信号处理模块分别连接时钟模块、电源管理模块、编码器模块、存储器模块和单片机模块，时钟模块还连接电源管理模块，编码器模块另一端依次连接音频功率放大模块和扬声器模块，单片机模块还分别连接人机模块和射频模块。本实用新型针对传统模拟对讲系统仅单工通信和频谱利用率不高的缺限，提出了一种基于单片机模块、数字信号处理模块以及芯片U1的数字对讲系统设计方案，射频模块电路设计是系统中的重点，该系统可应用于抢险、救灾、野外作业等缺乏基础通信设施的环境，系统结构简单、成本低且稳定性高，适合推广使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种对讲系统，具体是一种无线语音对讲系统。
背景技术
对讲系统在诸多行业领域广泛应用，虽然模拟对讲系统现今仍垄断市场，但数字通信以其更丰富的业务种类，更好的业务质量、保密性和连接性，尤其可提高频谱效率，更有效利用宝贵的频谱资源，因此对讲系统数字化是大势所趋。
得益于微电子技术的长足进步和快速发展，射频电路的灵敏度不断提高，无线接收机在相应的发送设备不工作时也会有数据解调输出，因而无线通信系统中有必要使用数据帧分组传输数据。还需要使用帧同步技术保证通信系统能从混乱的数据中识别合法的数据帧，由于在无线通信系统中存在干扰、噪声、多径、衰落等现象，使得无线通信信道在传输数字信息时经常出现误码。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种稳定可靠、低骚扰的数字无线语音对讲系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种无线语音对讲系统，包括音频功率放大模块、单片机模块、数字信号处理模块和编码器模块，所述数字信号处理模块分别连接时钟模块、电源管理模块、编码器模块、存储器模块和单片机模块，时钟模块还连接电源管理模块，所述编码器模块另一端依次连接音频功率放大模块和扬声器模块，所述单片机模块还分别连接人机模块和射频模块。
所述射频模块包括芯片U1、电阻R1和电容C1，芯片U1引脚1连接单片机引脚P5.3，芯片U1引脚2连接单片机引脚P5.2，芯片U1引脚20连接单片机引脚P5.1，芯片U1引脚6连接单片机引脚P2.6，芯片U1引脚7连接单片机引脚P4.7，芯片U1引脚16和引脚19均接地，芯片U1引脚5连接接地电容C1，芯片U1引脚8分别连接晶振Y和接地电容C2，芯片U1引脚10分别连接晶振Y另一端和接地电容C3，芯片U1引脚9分别连接芯片U1引脚11、芯片U1引脚14、芯片U1引脚15和电阻R2，电阻R2另一端连接发光二极管D1正极，发光二极管D1负极接地，所述芯片U1引脚12分别连接电容C5和电感L2，电感L2另一端连接接地电容C10，所述电容C5另一端分别连接电感L1、接地电容C7和电感L3，电感L1另一端分别连接芯片U1引脚13和接地电容C4，所述电感L3另一端分别连接接地电容C8和电容C9，电容C9另一端连接天线，所述芯片U1引脚4分别连接接地电容C6和电源VCC，芯片U1引脚17连接接地电阻R1。
作为本实用新型进一步的方案：所述电源管理模块采用芯片EPM3128ATC100。
作为本实用新型进一步的方案：所述时钟系统采用芯片S29AL80D。
作为本实用新型进一步的方案：所述芯片U1型号为CC1101。
作为本实用新型进一步的方案：所述数字信号处理模块采用芯片TMS320VC5509A。
作为本实用新型进一步的方案：所述单片机模块采用单片机MSP430F149。
作为本实用新型进一步的方案：所述编码器模块采用芯片TLV320AIC23B。
作为本实用新型再进一步的方案：所述音频功率放大模块采用芯片MAX4368。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型针对传统模拟对讲系统仅单工通信和频谱利用率不高的缺限，提出了一种基于单片机模块、数字信号处理模块以及芯片U1的数字对讲系统设计方案，射频模块电路设计是系统中的重点，该系统可应用于抢险、救灾、野外作业等缺乏基础通信设施的环境，系统结构简单、成本低且稳定性高，适合推广使用。
附图说明
图1为一种无线语音对讲系统的结构框图；
图2为一种无线语音对讲系统中射频模块的电路图；
图3为一种无线语音对讲系统中单片机的程序流程图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～3，本实用新型实施例中，一种无线语音对讲系统，包括音频功率放大模块、单片机模块、数字信号处理模块和编码器模块，数字信号处理模块分别连接时钟模块、电源管理模块、编码器模块、存储器模块和单片机模块，时钟模块还连接电源管理模块，编码器模块另一端依次连接音频功率放大模块和扬声器模块，单片机模块还分别连接人机模块和射频模块。
射频模块包括芯片U1、电阻R1和电容C1，芯片U1引脚1连接单片机引脚P5.3，芯片U1引脚2连接单片机引脚P5.2，芯片U1引脚20连接单片机引脚P5.1，芯片U1引脚6连接单片机引脚P2.6，芯片U1引脚7连接单片机引脚P4.7，芯片U1引脚16和引脚19均接地，芯片U1引脚5连接接地电容C1，芯片U1引脚8分别连接晶振Y和接地电容C2，芯片U1引脚10分别连接晶振Y另一端和接地电容C3，芯片U1引脚9分别连接芯片U1引脚11、芯片U1引脚14、芯片U1引脚15和电阻R2，电阻R2另一端连接发光二极管D1正极，发光二极管D1负极接地，芯片U1引脚12分别连接电容C5和电感L2，电感L2另一端连接接地电容C10，电容C5另一端分别连接电感L1、接地电容C7和电感L3，电感L1另一端分别连接芯片U1引脚13和接地电容C4，电感L3另一端分别连接接地电容C8和电容C9，电容C9另一端连接天线，芯片U1引脚4分别连接接地电容C6和电源VCC，芯片U1引脚17连接接地电阻R1。
电源管理模块采用芯片EPM3128ATC100。
时钟系统采用芯片S29AL80D。
芯片U1型号为CC1101。
数字信号处理模块采用芯片TMS320VC5509A。
单片机模块采用单片机MSP430F149。
编码器模块采用芯片TLV320AIC23B。
音频功率放大模块采用芯片MAX4368。
本实用新型的工作原理是：本实用新型系统采用DSP处理语音数据，使用MCU以弥补DSP控制上的缺憾，采用优秀设计的射频模块以降低软件复杂度和MCU的负荷。该系统采用单片机MSP430F149，人机模块是连接使用者与系统的桥梁，指示系统工作状况，接收使用者的指令。语音处理模块的语音信号经麦克风进入A/D转换器，经采样量编程数字信号，传输至DSP，实现数字滤波和压缩。数字信号处理模块采用芯片TMS320VC5509A，与经典的C54x相比，其综合性能提高5倍，而功耗却仅为C54x的1/6。其工作频率高达200MHz，具有3个McBSP，64 KB的DARAM和192 KB的SARAM。DSP与MCU间采用SPI通信方式，DSP的McBSP1接MCU的USART1，MCU主模式，DSP从模式。
编码器模块实现语音信号的采样、模/数转换、编码后传输给DSP进行信号调理包括滤波压缩等。在接收节点，则接收DSP传来送的信号，数模转换后还原成模拟语音信号，由于此时的信号比较微弱，加入音频功率放大芯片MAX4368放大，再输出至扬声器模块。编码器模块选用芯片TLV320AIC23B，与DSP的McBSP模块实现无缝连接，串行传输数据。该系统采用主从模式，芯片TLV320AIC23B工作在主模式下，向DSP传送收发数据所需的时钟和帧同步信号。
为了提高系统稳定高质量的能源和准确的脉冲信号，芯片CC1101单独使用了27MHz的无源晶体振荡器，MCU则采用8MHz，DSP与芯片TLV320AIC23B共同使用一个12MHz晶体振荡器，DSP再用软件设置为144MHz。
本实用新型针对传统模拟对讲系统仅单工通信和频谱利用率不高的缺限，提出了一种基于单片机模块、数字信号处理模块以及芯片U1的数字对讲系统设计方案，射频模块电路设计是系统中的重点，该系统可应用于抢险、救灾、野外作业等缺乏基础通信设施的环境，系统结构简单、成本低且稳定性高，适合推广使用。
Claims (7)
1.一种无线语音对讲系统，包括音频功率放大模块、单片机模块、数字信号处理模块和编码器模块，其特征在于，所述数字信号处理模块分别连接时钟模块、电源管理模块、编码器模块、存储器模块和单片机模块，时钟模块还连接电源管理模块，所述编码器模块另一端依次连接音频功率放大模块和扬声器模块，所述单片机模块还分别连接人机模块和射频模块；
所述射频模块包括芯片U1、电阻R1和电容C1，所述芯片U1型号为CC1101，芯片U1引脚1连接单片机引脚P5.3，芯片U1引脚2连接单片机引脚P5.2，芯片U1引脚20连接单片机引脚P5.1，芯片U1引脚6连接单片机引脚P2.6，芯片U1引脚7连接单片机引脚P4.7，芯片U1引脚16和引脚19均接地，芯片U1引脚5连接接地电容C1，芯片U1引脚8分别连接晶振Y和接地电容C2，芯片U1引脚10分别连接晶振Y另一端和接地电容C3，芯片U1引脚9分别连接芯片U1引脚11、芯片U1引脚14、芯片U1引脚15和电阻R2，电阻R2另一端连接发光二极管D1正极，发光二极管D1负极接地，所述芯片U1引脚12分别连接电容C5和电感L2，电感L2另一端连接接地电容C10，所述电容C5另一端分别连接电感L1、接地电容C7和电感L3，电感L1另一端分别连接芯片U1引脚13和接地电容C4，所述电感L3另一端分别连接接地电容C8和电容C9，电容C9另一端连接天线，所述芯片U1引脚4分别连接接地电容C6和电源VCC，芯片U1引脚17连接接地电阻R1。
2.根据权利要求1所述的无线语音对讲系统，其特征在于，所述电源管理模块采用芯片EPM3128ATC100。
3.根据权利要求1所述的无线语音对讲系统，其特征在于，所述时钟系统采用芯片S29AL80D。
4.根据权利要求1所述的无线语音对讲系统，其特征在于，所述数字信号处理模块采用芯片TMS320VC5509A。
5.根据权利要求1所述的无线语音对讲系统，其特征在于，所述单片机模块采用单片机MSP430F149。
6.根据权利要求1所述的无线语音对讲系统，其特征在于，所述编码器模块采用芯片TLV320AIC23B。
7.根据权利要求1所述的无线语音对讲系统，其特征在于，所述音频功率放大模块采用芯片MAX4368。
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