基于A(yíng)Tmega8的無(wú)線(xiàn)智能跳頻數碼擴音系統

摘要 無(wú)線(xiàn)擴音系統能解決許多實(shí)際工程中的布線(xiàn)和移動(dòng)使用的難題。無(wú)線(xiàn)傳輸的方式也從傳統的U段、V段無(wú)線(xiàn)擴音發(fā)展到包括紅外線(xiàn)、藍牙和2.4GHz頻段在內的無(wú)線(xiàn)數字傳輸方式。數字無(wú)線(xiàn)擴音系統可廣泛應用在教學(xué)、會(huì )場(chǎng)、現代辦公、家居等領(lǐng)域。文中介紹基于ATmega8的低成本無(wú)線(xiàn)智能跳頻數碼擴音系統設計，利用智能跳頻詢(xún)址技術(shù)，可使發(fā)射機可更迅速地自動(dòng)被接收機識別，任意發(fā)射機可以匹配任意接收機。
關(guān)鍵詞 擴音器；ATmega8；跳頻；2．4 GHz

無(wú)線(xiàn)擴音系統的廣泛應用，解決了實(shí)際工程中的布線(xiàn)和移動(dòng)使用的難題。無(wú)線(xiàn)傳輸方式也從傳統的U段、V段無(wú)線(xiàn)擴音發(fā)展到今天的紅外線(xiàn)、藍牙和2．4 GHz頻段的無(wú)線(xiàn)數字傳輸方式。傳統的模擬信號無(wú)線(xiàn)擴音設備發(fā)射器的使用會(huì )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(huì )對人的耳膜造成一定的傷害。音頻在數字信號傳輸過(guò)程中受干擾的可能性小、抗干擾能力強。數字無(wú)線(xiàn)擴音系統可廣泛應用于教學(xué)、會(huì )場(chǎng)、現代辦公、家居生活等領(lǐng)域。
工作于2．4 GHz的ISM。頻段有4億個(gè)可用地址碼，可通過(guò)跳頻詢(xún)址技術(shù)保證在同一場(chǎng)所同時(shí)使用而不串頻。發(fā)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(guò)擴展功能實(shí)現，與所傳信息數據無(wú)關(guān)，并只有發(fā)射器和接收器知道，在接收端則用相同的擴頻碼進(jìn)行相關(guān)解調來(lái)解擴及恢復所傳信息數據。數據被所有的跳頻點(diǎn)所攜帶，如果噪音沒(méi)有影響到所有的跳頻點(diǎn)，信息就可以被修復，一定條件下可以有多個(gè)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(fā)器件進(jìn)行開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)智能跳頻數碼擴音器設計方案。利用智能跳頻詢(xún)址技術(shù)，使發(fā)射機可更迅速地自動(dòng)被接收機識別，任意發(fā)射機可以匹配任意接收機，匹配后自動(dòng)鎖定直至發(fā)射機關(guān)閉或者離開(kāi)無(wú)線(xiàn)電覆蓋范圍。在無(wú)障礙物的直線(xiàn)傳輸條件下輸出功率為5 W、發(fā)射和接收有效距離≤60 m。

1 系統分析與設計
系統由MCU、發(fā)射和接收系統構成。音頻信號由發(fā)射端的前端信號處理電路放大后送往MCU內部A／D進(jìn)行采樣，MCU將采樣所得數據打包通過(guò)RF模塊發(fā)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(jìn)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。