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本系统在制作上有着搭接简单，成本低廉，稳定度高，精确度高，模块化等优点。整个系统在主要考虑性能指标需求的基础上，增加了许多创新性的亮点，如采用TM4C1294进行数据处理与整体控制，使整个系统更具实用性，使用RDA5820发射接收芯片进行开机自动检测信道占用情况，大量节约了控制器的核心资源。整个系统模拟部分起到核心的作用，利用高性能的锁相环芯片ADF4001，在软件部分的默契协作下，完成了题目要求的各项技术指标。
经过这次电子设计竞赛，锻炼了我们的能力，尤其是这次对短距无线话筒扩音系统的设计与调试，大大提升了我们对电路的制作与探究能力。从题目发布起，我们就开始对方案进行讨论设计与选择，这极大的锻炼了我们综合分析设计并解决问题的能力。然而通过实践检验，我们发现许多理论上理所当然的现象由于各种各样的原因都会有所变化，这让我们深刻认识到任何一个电路细节乃至普通的元器件对整个测试系统都是至关重要的。此外，这次比赛，不仅提高了动手操作能力，也培养了我们团队协同合作的精神以及精益求精的品质，它是我们大学生涯中最有意义的比赛之一。
摘 要
该系统是一个无线话筒扩音系统。具体可分为前置语音信号处理电路、模拟FM调制电路。系统主要采用锁相环芯片ADF4001，实现了载频在88MHz~108MHz之间的模拟调频。能够在外接0.5m高频发射天线的情况下将频率在40 Hz~15 kHz的音频信号调制发射，通信距离能够达到30m。采用RDA5820发射接收机芯片实现了话筒开机自动检测信道占用情况，进而自动选择载波频率规避干扰信号，接收机后级电路采用了LM386音频功放，提高解调后的音频信号带负载能力，能够达到在8Ω负载下0.5W的音频输出功率。微控制器部分采用TI的高性能MCU-TM4C1294控制PS2键盘以及液晶的显示。整个系统采用TFT液晶进行显示，参数设置采用键盘键入并实时显示在液晶上。该系统实现了一个载波频率可控、可自动检测信道占用情况的无线话筒扩音系统。 关键词：无线话筒，模拟调频，信道检测，频率可控
1、统总体设计方案
根据题目要求设计短距无线话筒扩音系统，用于会场扩音，系统总体方案设计如下：
使用驻极体话筒实现40 Hz~15 kHz音频的采集，然后使用INA128仪表放大器进行放大，进而采用专用的锁相环芯片ADF4001加上外置环路滤波器以及VCO搭建的模拟调制电路，实现在载波频率为88MHz-108MHz之间对输入音频信号的模拟调频与发射。
接收机使用现成的收音机系统模块，配合后置功率放大器LM386实现8Ω负载下0.5W的音频输出功率。
采用RDA5820发射接收芯片，它内置信道检测功能，可通过单片机控制相应寄存器，实现开机自动检测信道占用情况，然后通过自动选择载波频率实现干扰信号的规避。
2、系统软件设计
以TM4C1294为主控制器，控制的设备有：PS/2键盘，TFT液晶，ADF4001和RDA5820等设备。其中，PS/2键盘用来选择功能和设置频点，TFT液晶用来显示功能和数值；ADF4001用来对信号进行模拟调频，RDA5820可以查询在一定频带范围内某一频道是否被占用，对所需空闲信道信息进行反馈。在TM4C1294过程中，由于响应时间很短，在对所需设备进行初始化的同时，首先对调频设备进行频道查询并进行配置。在配置结束后，进入功能选择区，进行功能的轮询选择。流程框图如图六所示：
5.1测试结果分析
从测试结果可以看出，各个测试点测试结果良好，发射机能够正确发送出音频信号，接收机能够完成发射机信号的接收和音频信号的扩音。误差控制完全满足题目要求以及各项指标要求，良好完成了题目要求。
5.2结果分析总结
经调试，设计出来的短距无线话筒扩音系统，该系统的发射机部分可以完成音频信号的采集、处理，音频信号的模拟调频，音频信号的调制之后的发射；该系统的接收机部分可以完成发射机发射出信号的接收、解调，将解调出来的音频信号经过加法器和音频功率放大器进行扩音和混声扩音。另外，系统也可以完成两只无线话筒在开机时可以自动检测信道占用情况，如果发现相互存在干扰或存在其他电台干扰，可以通过自动选择载波频率规避干扰信号，响应时间小于1秒。通过结果可以知道，设计出来的系统完全符合题目中的设计要求，并且某些指标超额完成。
6、结论、心得体会
6.1、结论
本系统在制作上有着搭接简单，成本低廉，稳定度高，精确度高，模块化等优点。整个系统在主要考虑性能指标需求的基础上，增加了许多创新性的亮点，如采用TM4C1294进行数据处理与整体控制，使整个系统更具实用性，使用RDA5820发射接收芯片进行开机自动检测信道占用情况，大量节约了控制器的核心资源。整个系统模拟部分起到核心的作用，利用高性能的锁相环芯片ADF4001，在软件部分的默契协作下，完成了题目要求的各项技术指标。
同时，本系统当然也不可避免的存在不足与需要改进的地方，我们在今后的学习中会进行更加深入的学习。
6.2、心得体会
经过这次电子设计竞赛，锻炼了我们的能力，尤其是这次对短距无线话筒扩音系统的设计与调试，大大提升了我们对电路的制作与探究能力。从题目发布起，我们就开始对方案进行讨论设计与选择，这极大的锻炼了我们综合分析设计并解决问题的能力。然而通过实践检验，我们发现许多理论上理所当然的现象由于各种各样的原因都会有所变化，这让我们深刻认识到任何一个电路细节乃至普通的元器件对整个测试系统都是至关重要的。同时，通过对诸多问题的发现、分析、调试与解决，我们也极大地提升了自己解决电路问题的能力，积累了一定的经验，这对我们以后在科创方面的学习大有裨益。当然，在一定的程度上我们的知识储备还是不够丰富，需要我们探索研究的领域还有很多，我们需要不断勤奋学习，多多实践，努力探索，用知识来充实自己，完善自己，提升自己的创新能力。此外，这次比赛，不仅提高了动手操作能力，也培养了我们团队协同合作的精神以及精益求精的品质，它是我们大学生涯中最有意义的比赛之一。
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