基于ATmega8的無線智能跳頻數碼擴音系統
摘要 無線擴音系統能解決許多實際工程中的布線和移動使用的難題。無線傳輸的方式也從傳統的U段、V段無線擴音發展到包括紅外線、藍牙和2.4GHz頻段在內的無線數字傳輸方式。數字無線擴音系統可廣泛應用在教學、會場、現代辦公、家居等領域。文中介紹基于ATmega8的低成本無線智能跳頻數碼擴音系統設計,利用智能跳頻詢址技術,可使發射機可更迅速地自動被接收機識別,任意發射機可以匹配任意接收機。
關鍵詞 擴音器;ATmega8;跳頻;2.4 GHz
無線擴音系統的廣泛應用,解決了實際工程中的布線和移動使用的難題。無線傳輸方式也從傳統的U段、V段無線擴音發展到今天的紅外線、藍牙和2.4 GHz頻段的無線數字傳輸方式。傳統的模擬信號無線擴音設備發射器的使用會受到同頻、鄰頻或外界電波干擾,擴音的回輸較大,而且高頻電波輻射大,擴音回輸會對人的耳膜造成一定的傷害。音頻在數字信號傳輸過程中受干擾的可能性小、抗干擾能力強。數字無線擴音系統可廣泛應用于教學、會場、現代辦公、家居生活等領域。
工作于2.4 GHz的ISM。頻段有4億個可用地址碼,可通過跳頻詢址技術保證在同一場所同時使用而不串頻。發射信號的頻帶寬度大于所傳信息必需的最小帶寬,而頻帶的展寬是通過擴展功能實現,與所傳信息數據無關,并只有發射器和接收器知道,在接收端則用相同的擴頻碼進行相關解調來解擴及恢復所傳信息數據。數據被所有的跳頻點所攜帶,如果噪音沒有影響到所有的跳頻點,信息就可以被修復,一定條件下可以有多個系統在同一頻率范圍內共存。文中介紹使用ATmega8 MCU和nRF24L01射頻收發器件進行開發的無線智能跳頻數碼擴音器設計方案。利用智能跳頻詢址技術,使發射機可更迅速地自動被接收機識別,任意發射機可以匹配任意接收機,匹配后自動鎖定直至發射機關閉或者離開無線電覆蓋范圍。在無障礙物的直線傳輸條件下輸出功率為5 W、發射和接收有效距離≤60 m。
1 系統分析與設計
系統由MCU、發射和接收系統構成。音頻信號由發射端的前端信號處理電路放大后送往MCU內部A/D進行采樣,MCU將采樣所得數據打包通過RF模塊發送出去。接收端MCU從RF模塊讀取數據包,并將其送至MCU內部的TIMER1進行PWM調制,然后輸出至外部低通濾波器,最后還原得到相應的音頻信號。系統原理如圖1所示。
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