Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 Contents MỞ ĐẦU Ngành Điện tử Viễn thông là một trong những ngành quan trọng và mang tính quyết định cho sự phát triển của một quốc gia. Sự phát triển của Khoa học Công nghệ làm cho ngành Điện tử Viễn thông ngày càng phát triển và đạt được nhiều thành tựu mới. Nhu cầu của con người ngày càng cao là điều kiện thuận lợi cho ngành Điện tử Viễn thông phải không ngừng phát minh ra các sản phẩm mới có tính ứng dụng cao, các sản phẩm đa tính năng, có độ bền và độ ổn định ngày càng cao… Trong truyền dẫn vô tuyến, để đưa tín hiệu có tần số thấp như âm thanh tiếng nói đi xa cần có những kỹ thuật điều chế để đưa lên tần số cao, sau đó ở nơi thu sẽ giải điều chế để thu được tín hiệu âm tần mong muốn, gồm điều chế tương tự và điều chế số. Phương pháp điều chế tương tự gồm điều biên (AM) và điều tần (FM). 1 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 Mỗi phương pháp đều có những ưu, nhược điểm riêng và được dùng tùy vào ứng dụng cụ thể. Hệ thống thu phát đổi tần được dùng rộng rãi trong phát thanh radio FM dải tần 88-108MHZ, trong truyền hình audio, ứng dụng quảng bá, ứng dụng trong các Micro không dây…. do ưu điểm về khả năng chống nhiễu cao, hiệu quả sử dụng công suất và chất lượng thu tốt hơn AM. Tuy nhiên mạch phát , thu FM cũng phức tạp hơn AM và do đó giá thanh cũng cao hơn. Trong bài báo cáo này em sẽ trình bày về mạch thu FM sử dụng IC thu KT0830E có thể thu được sóng FM trong dải tần số từ 64MHz – 110MHz Do khả năng bản thân còn hạn chế nên sẽ có nhiều sai xót mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô để bài báo cáo được hoàn chỉnh hơn. NỘI DUNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH THU(Sơ đồ khối, nguyên lý…) 1. Thiết kế mạch FM bao gồm các thành phần chính - Khối nguồn: 12V, 5V, 3.6V(POWER) - Khối thu: IC KT0830E, anten - Khối điều khiển & xử lý MCU: PIC16F877A, các phím bấm lựa chọn tần số thu. - Khối hiển thị: LCD 16x2 - Khối phát tín hiệu: IC LM386 để khuếch đại tín hiệu ra 2. Trình tự thiết kế  Tìm hiểu về vi điều khiển PIC 16F877A. 2 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014  Tìm hiểu về IC KT0830E.  Tìm hiểu về LCD, LM317, LM386…  Viết code chương trình bằng phần mềm CCS( lập trình và biên dịch chương trình cho vi điều khiển PIC)  Vẽ mạch và chạy mô phỏng trên Proteus  Vẽ mạch nguyên lý và mạch in bằng phần mềm Altium Designer.  Mô phỏng và test chạy thử trên board.  Hàn linh kiện và hoàn chỉnh mạch. 3. Mạch nguyên lý và nguyên tắc hoạt động 3.1. Mạch nguyên lý (Sơ đồ khối) 3 | P a g e Khối phát tín hiệu IC KT0830E Anten Khối điều khiển & xử lý trung tâm Khối hiển thị LCD Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 3.2. Nguyên tắc hoạt động của mạch Người sử dụng sẽ đặt tần số kênh qua các phím bấm sau đó vi xử lý sẽ xử lý và truyền dữ liệu qua IC KT0830E lọc và thu tần số thích hợp. Tần số sẽ được hiển thị lên LCD để tiện theo dõi và điều chỉnh tần số mong muốn. Kênh tìm được sẽ được truyền tín hiệu qua khối phát thông qua 2 chân LOUT và ROUT của IC để khuếch đại tín hiệu ra ngoài. 3.3. Nguyên lý hoạt động của từng khối 3.3.1. Khối nguồn 4 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014  Nhiệm vụ: Cung cấp nguồn nuôi cho VDK, LCD, LM386(5V), Nguồn cho KT0830E là 3.6V  Hoạt động: Nguồn vào VCC là 5VDC, qua các tụ lọc để làm phẳng tín hiệu và qua LM317 dòng được hạ xuống 3.6VDC để cung cấp cho IC 3.3.2. Khối MCU điều khiển 5 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014  Nhiệm vụ: Dùng để xử lý, giao tiếp I2C với IC, truyền dữ liệu xuống để thiết lập cho IC chọn tần số thu thích hợp và truyền tín hiệu tần số thu được hiển thị ra LCD  Hoạt động: Các phím bấm có vai trò lựa chọn tần số của kênh cần thu, sau đó VDK sẽ gửi dữ liệu xuống IC để IC xử lý và thu tần số thích hợp. Cpu xuất dữ liệu ra IC theo chuẩn giao tiếp I2C và đồng thời nó cũng gửi dữ liệu tần số ra LCD để tiện theo dõi điều chỉnh tần số phù hợp 6 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 3.3.3. Khối hiển thị LCD(gồm LCD 16x2)  Nhiệm vụ : Tần số kênh tìm thấy sẽ được hiển thị ra màn hình LCD.  Hoạt động : Vi điều khiển sẽ nhận tín hiệu từ IC và xuất tín hiệu ra LCD (Hiển thị). 3.3.4. Khối thu (IC KT0830E)  Nhiệm vụ : Thu tín hiệu từ anten xử lý và gửi tín hiệu ra ngoài qua khối khuếch đại.  Hoạt động : IC nhận tín hiệu từ CPU gửi đến và xử lý thu tín hiệu tần 7 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 số thích hợp. tín hiệu đó sẽ được chuyển ra khối phát tín hiệu. 3.3.5. Khối khuếch đại tín hiệu  Nhiệm vụ : Khuếch đại tín hiệu thu được gửi từ IC sang để phát tín hiệu ra ngoài  Hoạt động : Sử dụng IC LM386 để khuếch đại tín hiệu ra(trong bài sử dụng đọ khuếch đại gain=200 tương đương khoảng 46dB). 8 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 II. VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. SƠ ĐỒ KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 9 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 VDK PIC 16F877A gồm các khối:  Khối ALU – Arithmetic Logic Unit. 10 | P a g e [...]... phần mềm • Nạp được chương trình ngay trên mạch điện ICSP (In Circuit Serial Programming) thông qua 2 chân • Watchdog Timer với bộ dao động trong 14 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E • Chế độ Sleep • 2 Chức năng bảo mật mã chương trình • 2014 Có thể hoạt động với nhiều dạng Oscillator khác nhau TỔ CHỨC BỘ NHỚ 15 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 Cấu trúc bộ nhớ... đã hoàn tất • Kiểm tra cờ ngắt  Đọc kết quả chuyển đổi và xóa cờ ngắt, set bit GO/DONE (nếu cần  tiếp tục chuyển đổi) Tiếp tục thực hiện các bước 1 và 2 cho quá trình chuyển đổi tiếp theo Cần chú ý là có hai cách lưu kết quả chuyển đổi AD, việc lựa chọn cách lưu được điều khiển bởi bit ADFM và được minh họa cụ thể trong hình sau: 28 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 Các thanh... bộ nhớ dữ liệu giúp thuận tiện trong quá trình truy xuất và làm giảm bớt lệnh của chương trình Sơ đồ cụ thể của bộ nhớ dữ liệu PIC16F877A như sau: 16 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 17 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 CÁC CỔNG XUẤT NHẬP CỦA PIC16F877A 3 Cổng xuất nhập (I/O port) chính là phương tiện mà vi điều khiển dùng để tương tác với thế giới bên ngoài... nằm trong thanh ghi PIE1 và PIE2 Cờ ngắt của các ngắt nằm trong thanh ghi PIR1 và PIR2 Trong một thời điểm chỉ có một chương trình ngắt được thực thi, chương trình ngắt được kết thúc bằng lệnh RETFIE Khi chương trình ngắt được thực 32 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 thi, bit GIE tự động được xóa, địa chỉ lệnh tiếp theo của chương trình chính được cất vào trong bộ nhớ Stack và bộ... được thực thi Khi đó nếu được cho phép hoạt động, bộ đếm của WDT sẽ bị xóa nhưng WDT vẫn tiếp tục hoạt động, bit PD (STATUS) được reset về 0, bit TO được set, 34 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 oscillator ngưng tác động và các PORT giữ nguyên trạng thái như trước khi lệnh SLEEP được thực thi Do khi ở chế độ SLEEP, dòng cung cấp cho vi điều khiển là rất nhỏ nên ta cần thực. .. RB3/PGM(36): xuất nhập số/ cho phép lập trình điện áp thấp ICSP • Chân RB4(37), RB5(38): xuất nhập số • Chân RB6/PGC(39): xuất nhấp số/ mạch gỡ rối và xung clock lập trình ICSP • Chân RB7/PGD(40): xuất nhập số/ mạch gỡ rối và dữ liệu lập trình ICSP 12 | P a g e 2014 Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E • Chân RC0/T1OCO/T1CKI(15): xuất nhập số/ ngõ vào bộ giao động Timer1/ ngõ vào xung clock bên ngoài Timer... giao tiếp I2C 35 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014  Một giao tiếp I2C gồm có 2 dây: Serial Data (SDA) và Serial Clock (SCL)  SDA là đường truyền dữ liệu 2 hướng, còn SCL là đường truyền xung đồng hồ và chỉ theo một hướng  Khi một thiết bị ngoại vi kết nối vào đường I2C thì chân SDA của nó sẽ nối với dây SDA của bus, chân SCL sẽ nối với dây SCL Kết nối thiết bị vào bus I2C ở chế... bộ chuyển đổi ADC, các thanh ghi này có thể được sử dụng như các thanh ghi thông thường khác Khi quá trình chuyển đổi hoàn tất, kết quả sẽ được lưu vào hai thanh ghi ADRESH:ADRESL, bit GO/DONE (ADCON0) được xóa về 0 và cờ ngắt ADIF được set 27 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 Quy trình chuyển đổi từ tương tự sang số bao gồm các bước sau:  Thiết lập các thông số cho bộ chuyển...  Khối chuyển đổi tín hiệu tương tự sang số - ADC  2014 Khối các port xuất nhập CHỨC NĂNG CÁC CHÂN CỦA PIC16F877A 1.2 • Chân OSC1/CLK1(13): ngõ vào kết nối với dao động thạch anh hoặc ngõ vào nhận xung clock từ bên ngoài 11 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E • 2014 Chân OSC2/CLK2(14): ngõ ra dao động thạch anh hoặc ngõ ra cấp xung clock • Chân MLCR/VPP(1) có 2 chức năng - MLCR: ngõ vào... và ADRESL (địa chỉ 9Eh): các thanh ghi chứa kết quả chuyển đổi AD  ADCON0 (địa chỉ 1Fh) và ADCON1 (địa chỉ 9Fh): xác lập các thông số cho bộ chuyển đổi AD  PORTA (địa chỉ 05h) và TRISA (địa chỉ 85h): liên quan đến các ngõ vào analog ở PORTA  PORTE (địa chỉ 09h) và TRISE (địa chỉ 89h): liên quan đến các ngõ vào analog ở PORTE 29 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 8 MỘT SỐ ĐẶC TÍNH . Tuy nhiên mạch phát , thu FM cũng phức tạp hơn AM và do đó giá thanh cũng cao hơn. Trong bài báo cáo này em sẽ trình bày về mạch thu FM sử dụng IC thu KT0830E có thể thu được sóng FM trong. đóng góp ý kiến của các thầy cô để bài báo cáo được hoàn chỉnh hơn. NỘI DUNG I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ MẠCH THU(Sơ đồ khối, nguyên lý…) 1. Thiết kế mạch FM bao gồm các thành phần chính - Khối nguồn:. | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 II. VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 1. GIỚI THIỆU CHUNG 1.1. SƠ ĐỒ KHỐI VI ĐIỀU KHIỂN PIC16F877A 9 | P a g e Thiết kế mạch thu FM sử dụng IC KT0830E 2014 VDK