汽車(chē)智能MP3無(wú)線(xiàn)發(fā)射器的技術(shù)原理
由于R值是固定的,只能從8個(gè)參考值中選擇,若fc采用10.2400MHz的晶振作為標準頻率,對其進(jìn)行÷R分頻,R取2048,分頻得到5KHz的脈沖信號作為fr。該值可通過(guò)單片機改變。
由fr確定的N值和A值的范圍應該在MC145152工作范圍內(A值范圍0~63,N值范圍0~1023),并且必須滿(mǎn)足N>A。采用吞咽脈沖計數的方式,式2為總分頻比。只要N>A,盡管P為固定值,只要合理選擇N和A的值,∑即可連續。
此時(shí)f0被鎖定在:
f0=(P×N+A)×fr (3)
其中N為0~1023;A為0~63;P=64(由MC12022確定)。通過(guò)算式可以方便地算出每個(gè)頻率對應的參數。
軟件設計
軟件設計的關(guān)鍵是 MC145152的控制以及測頻顯示。軟件實(shí)現的功能是:
①設定頻率間隔fr÷R,即確定調頻步進(jìn);
②設定分頻系數A、N的值,以得到需要的輸出頻率;
③測量輸出頻率并顯示;
④驅動(dòng)液晶顯示器。
MC145152的控制和顯示部分的程序設計
圖2為軟件設計流程圖。晶振頻率為10.2400MHz,首先確定其頻率間隔,對其進(jìn)行÷R分頻,若R取2048,得到頻率間隔為5kHz。改變計數方法,可以得到的調頻步進(jìn)值分別為5kHz、100kHz和500kHz , A、N值的計算可由前述的公式來(lái)完成,但是在程序設計中并不是將算法編寫(xiě)為程序,而是要找到A、N的變化規律。表1為不同步進(jìn)值對應的A、N值(限于篇幅只列其中一部分)。當步進(jìn)值分別為5kHz、100kHz、500kHz時(shí),A值分別增加1、20和36,由于A(yíng)值的范圍是0~63,而且必須滿(mǎn)足N>A。 程序設計中,不需要將每個(gè)變化都存入單片機,而是使用一個(gè)變量fa,其值分別對應不同的步進(jìn),取值為1、20或36。這樣節省了系統資源,可根據設定頻率確定A、N值并送到MC145152中。
圖2 軟件設計流程圖
頻率測量子程序
頻率測量是對設定的輸出頻率進(jìn)行實(shí)時(shí)測定并顯示。編程用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現。該程序包括分頻器、測頻控制器、計數器和鎖存器4個(gè)模塊。最終將測得的數據鎖存后送到液晶顯示。其原理是利用計數器對被測頻率脈沖計數,當時(shí)鐘周期為Is時(shí),測得的脈沖個(gè)數即為所測頻率。測頻控制是為了完成自動(dòng)測頻而設計的,它控制計數器的工作,使其計數周期為Is,Is之后就停止計數,將此時(shí)的計數值送入鎖存器鎖存,同時(shí)對計數器清零,開(kāi)始下一個(gè)周期的計數,該計數值就是測得的頻率。
結語(yǔ)
在研制汽車(chē)MP3無(wú)線(xiàn)發(fā)射器的過(guò)程中,曾采用幾套頻率合成的設計方案,經(jīng)過(guò)比較,最終選定以單片機控制、MC145152為核心的數字鎖相環(huán)頻率合成電路,實(shí)現了頻率自動(dòng)跟蹤,中心頻率穩定度達到了要求。設計成數控可變頻,得到任意的頻率,經(jīng)測試,具有比較高的頻率穩定度和可靠性。
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