论文总字数：17498字

摘 要

如今，世界经济在飞速发展，社会在进步，科学技术也在不断的发展，同时互联网大背景下，全世界掀起了互联网应用的浪潮，特别是近些年物联网的兴起，带动相关产业不断升级，由此产生了一系列的智能化产品。其中，为了方便通讯，研究出了无线对讲机。该设备具有很大的特点，即不需要任何的中间转换环节，即可实现与目标的通讯。其研发是基于鉴频、混频等相关技术，并且以无线电通讯作为核心的。由于无线对讲设备很方便，因此得到较为广泛的应用，包括保安、生产工程等领域。本文基于其发展的实际情况，对基于单片机的无线对讲机在国内外的发展状况做了介绍，主要由接收、发射两个主要的部分构成，然后根据实际需求进行了相关方案以及各项指标的制定，最后是系统完成后测试结果的汇报。

关键词：对讲机 无线通信 半双工 单片机

Wireless intercom based on single chip microcomputer

ABSTRACT

Nowadays, the world economy is developing at a rapid pace, society is advancing, science and technology are constantly developing. At the same time, under the background of the Internet, the world has set off a wave of Internet applications, especially the rise of the Internet of Things in recent years, which has led to the continuous upgrading of related industries. This has resulted in a series of intelligent products. Among them, in order to facilitate communication, a wireless walkie-talkie was developed. The device has a great feature that communication with the target can be achieved without any intermediate conversion links. Its research and development is based on frequency discrimination, mixing and other related technologies, and is based on radio communication. Because wireless intercom equipment is very convenient, it has been widely used, including security, production engineering and other fields. Based on the actual situation of its development, this paper introduces the development status of wireless walkie-talkie based on single-chip microcomputer at home and abroad, mainly consists of two main parts: receiving and transmitting, and then carries out related programs and various indicators according to actual needs. Finally, the report of the test results after the completion of the system.

Keywords：intercom；wireless communication；half-duplex；single chip

目录

摘要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 2

1.1 引言 2

1.2 本论文主要任务 2

1.3 本论文结构 3

第二章 无线对讲机系统设计 4

2.1 半双工通信简介 4

2.2 测试方法 4

2.3 系统工作原理 4

2.4 系统工作流程与按键选择方案 5

第三章 系统硬件设计 8

3.1 方案一系统硬件 8

3.1.1 发射机模块 8

3.1.2 FM调频立体声发射器模块 9

3.1.3 接收机模块 11

3.1.4 FM调频立体声收音机模块 11

3.2 方案二系统硬件 14

3.2.1 STC15单片机介绍 14

3.2.2 半双工对讲功能实现 14

3.2.3 单片机控制模块 15

3.2.4 nRF24L01无线收发模块 15

3.2.5 LM386音频放大模块 16

第四章 系统软件设计 18

4.1 方案一系统软件 18

4.1.1 主程序 18

4.1.2 PutString发送程序 20

4.2 方案二系统软件 21

4.2.1 主程序 21

4.2.2 按键选择程序 21

4.2.3 nRF24l01发送接收包程序 23

第五章 测试结果 24

5.1 方案一测试结果 24

5.2 方案二测试结果 25

第六章 论文总结 27

参考文献 28

附录一 硬件电路图 29

附录二 系统程序 30

致谢 37

1. 绪论
   1. 引言

对于传统的对讲机而言，数字对讲机具有较为广泛的应用，具体来讲主要包括：交通、公共安全、物业管理、应急调度、货运、餐饮以及建筑施工等领域[1]，数字对讲机使得交流更加的方便，可以提高工作效率，因此带来较为客观的经济效益，成为实际生产中不可或缺的一部分[2]。同时在高速化发展的今天，用户对于对讲机的要求不断提高，所以传统的对讲机已经不能满足实际的需求。传统对讲机对于频率的使用效率较低，而且保密性较差，容易受到外界因素的影响，因此对于性能更加高的对讲机的研发就成为当研究的主要的任务。在信息化、数字化兴起的时代，各种设备都趋向于数字信息化，因此为了紧跟时代发展的主要的特点，研发数字化的对讲机就势在必得，并且已得到较为广泛的专注[3]。对于这一方面的研究，欧洲等发达国家已经着手进行，而我们国家就相对较晚。我们国家相关部门出台了相应的文件，之后也有相关的文件的发布，这对于数字化对讲机的发展具有重要的推动的作用，而且文件中有明确的射频以及频率的指标要求，这也给相关研发以及制造企业提供了很好的参考，为我国数字对讲机的快速发展具有重要的推动作用。

对于现代化的中国来说，网络移动通讯已经成为发展的主战场，也是目前发展的基本要求，在近些年，专用网移动通信慢慢向着数字化趋近，同时，为了相关指标得以规范化，我们国家相关部门也发布了相应的文件。对讲机产业是我国无线通信比较重要的一部分，产业布局呈现相应的比较明显的区域性，主要制造企业大部分分布在东南沿海、珠三角一带。近年来，我国对讲机产业在通信产业快速发展的拉动下，出现超常规高速发展现象。仅深圳对讲机无线电通信制造企业就有近200家，无线电通信设备制造总产值达到400亿元之巨，位居全国前列。虽然我国已成为仅次于美国、日本的第三大对讲机生产国[4]。这就可以看出，我们国家对于专网移动通信发展的趋势以及决心。

• 1. 本论文主要任务

本论文设计一个基于单片机的无线对讲机，最终需要实现半双工通话功能，空旷地带实现五十米以上的通话距离，并在此基础上以求更高的信噪比，提高通话质量。对于本文设计的无线通信系统，大体上由发射系统和接收系统两部分组，而这两个系统又由很多相关的器件组成。对于发射系统而言，其具体的组成为：调制器、发射转换器与天线以及编码器；对于接收系统而言，其具体的组成为：解调器、译码器以及接收转换器与天线。

• 1. 本论文结构

本论文涉及了两个方案的对讲机设计。第一章节介绍了对讲机的功能与背景；第二章节介绍了半双工对讲机的系统设计；第三章与第四章分别从硬件部分与软件部分进行了设计与制作介绍；第五章展示了不同方案最终实现的功能与其测试结果；最后第六章对本论文进行了总结。

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