数字式语音无线通信系统

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1、数字式语音无线通信系统　　【摘要】本文使用nRF24L01无线收发模块，设计了一套基于STC12LE5A60S2单片机的数字式语音无线通信系统。该系统分为发射系统和接收系统。系统电路共包括4部分：麦克放大电路部分、音频放大电路部分、MCU控制部分和nRF24L01无线通信部分。本文介绍了基于STC12LE5A60S2的数字式语音无线通信系统的设计方案，详细介绍了方案中所涉及的模数转换方法和PWM数模转换方法。最终，该系统成功地实现了语音信号在数字通信系统中进行半双工通信。　　【关键词】无线通信数字通信半双工语音信号　　1无线语音发射子系统　　1.1子系统方案设计

2、　　无线语音发射系统的原理图如图1所示。语音信号经拾音器采集经放大、滤波送入AD，AD采集信号使用STC12LE5A60S2内部集成AD模块，MCU对AD和无线发射模块进行配置，最后，无线发射模块将语音信号发射到无线信道。　　1.2硬件部分设计　　拾音器使用压控麦克，信号经麦克采集后再经9014三极管放大电路放大。为了获得较为清晰的语音，保证高频谐波或者低频杂波能够被滤除掉。带通滤波器通频带设定为人类语音信号带宽300Hz―3.4kHz。带通信号经9014放大电路放大后传给单片机内部AD模块。6　　MIC放大电路见图2所示，MCU控制部分如图3所示，nRF24L

3、01模块电路如图4所示。　　1.3软件部分设计　　MCU对内部AD进行配置，并控制nRF24L01模块进行数据发送。　　部分程序参看如下：　　#include　　#include　　#include"ad.h"　　#include"nrf24l01p.h"　　#include"pwm.h"　　main（）　　{　　init_nrf24l01_io（）；//初始化nRF14L01　　transmit_mode_init（）；//配置发送模式　　Init_ADC（）；//初始化ADC　　while（1）　　{　　if（send_flag==1）　　{　　send_d

4、ata（txData）；//发送ADC采集到的数据　　send_flag=0；//清除标志位　　}6　　}　　}　　MCU首先对nRF24L01进行初始化设置，写发送端与接收端地址，设置通信通道，设置自动重发时间和次数，设置数据长度等，配置nRF24L01为发送模式；初始化MCU片内ADC，设置采样频率为8KHz。全部初始化完成之后，进入循环发送模式，等待ADC采集数据，采集完成之后将数据传给nRF24L01发送出去。　　2无线语音接收子系统　　2.1子系统设计方案　　无线语音接收子系统框图如图5所示。无线接收模块接收到信号后，将信号送入单片机，单片机将数字语音

5、信号输出PWM波，PWM波经过低通滤波器滤波后转换成模拟语音信号，模拟语音信号经过LM386音频放大模块放大后输入到扬声器，扬声器将电信号转换成声音信号。　　2.2硬件部分设计　　单片机输出为PWM波，PWM波滤波输出实现D/A转换，音频放大器用LM386芯片，最后输出给扬声器，将电信号转换为声音信号。电路图如图6所示。　　2.3软件部分设计　　MCU将数字信号以PWM波的形式发出给后续电路处理。　　部分程序参看如下：　　#include　　#include6　　#include"ad.h"　　#include"nrf24l01p.h"　　#include"pw

6、m.h"　　main（）　　{　　init_nrf24l01_io（）；//初始化nRF14L01　　receive_mode_init（）；//配置接收模式　　PWM_Init（）；//初始化PWM波发生器　　while（1）　　{　　if（recieve_flag==1）　　{　　recieve_data（rxData）；//接收数据给PWM波发生器　　recieve_flag=0；//清除标志位　　}　　}　　}　　//pwm.h中PWM_Init（）部分　　voidPWM_Init（void）　　{　　P1M1&=0xF7；　　P1M0

7、=0x08；6　

8、　CMOD=0x02；　　AUXR

9、=0x80；　　TMOD&=0xF0；　　TMOD

10、=0x02；　　TL0=0xf5；　　TH0=0xf5；　　TR0=1；　　CL=0x00；　　CH=0x00；　　PCA_PWM0=0x00；　　PCA_PWM1=0x00；　　CCAP0L=0xFE；　　CCAP0H=0xFE；　　CCAPM0=0x42；　　CR=1；　　}　　程序首先对nRF24L01进行初始化，初始化的各项参数同发送部分，配置接收端的nRF24L01为接收模式，使两个nRF24L01可以配对使用。之后对MCU片内的PWM产生模块进行初始化，使其可以根

11、据输入的数据输出频率和占