樓宇對講機的設計與制作摘要：本畢業論文是是關于樓宇對講機的設計與制作，樓宇對講系統是在各單元安裝防盜門，由小區總控中心的管理員總機、樓宇出入口的對講主機、電控鎖、閉門器及用戶家中的可視對講分機通過專用網絡組成。以實現訪客與住戶對講，住戶可遙控開啟防盜門，各單元訪客通過對講主機呼叫住戶，對方同意后方可進入樓內，從而限制了非法人員進入。關鍵詞: 對講機 無線引言： 隨著無線通信的迅猛發展，在一對一、一對多的近距離通訊要求下日益激烈的對講機市場慢慢步入了人們的視野當中，引發了人們對這一便捷的通訊工具的關注。在中國高速發展的20多年間，無線通信技術也取得了迅猛的發展。目前在邊防哨兵、公安、消防、保安、建筑、工廠、商場、車隊、賓館、飯店等多領域內都能看到對講機的身影，對于龐大的消費市場也吸引了眾多的生產企業對他的關注。 目前，國內對講機已經逐漸形成一個巨大的市場，現在對講機的消費人群除了小區、寫字樓、工廠等這樣具有一定封閉性的企業使用外，還有酒樓、旅行社、建筑、車隊、超市等都把它當作辦公設備來設置進行購買。有專家認為，隨著市場的升溫和競爭者的不斷加入，對講機產業將更為迅速地成熟。快捷的運輸與便利的交通正在將全球形成了一個巨大的統一市場；電子網絡，則讓身處任何一角的中國企業，均可與全球市場在瞬間實現接軌。隨著全球對講機產業急劇向中國轉移的趨勢，對講機企業的跨國生產及消費活動已經成為不可阻擋的時代潮流。我們將一邊在模擬對講機市場擴大市場份額，分享全球市場蛋糕；一邊在數字對講機、數字集群系統等領域尋求新的增長點。隨著市場變的更加規范和成熟，市場的容量也將隨更多的行業對對講機產品認識的加深，而得到進一步的發展。對講機市場最精彩又最令人叫絕的地方是不同級別、不同層次、不同品質的同臺競技，中間包含了品牌之間的競爭與價格之間的競爭及品牌與價格之間的競爭。由于不同行業的不同需求標準及中國消費水準的差異化從而給各類企業都提供了生存的土壤。如今在國內通信市場高速發展、通信的理念深入每個人內心的時候，我們更加看好中國市場的未來。可以使我們相信的是在對講機市場日益壯大的同時，中國造的對講機必將占領未來市場的一片廣闊天地。 對講機作為一種占用無線電頻率資源的產品，其銷售與使用受到各地無線電管理部門的審核與監督，在中國市場上銷售的對講機，必須先經過主管部門的核準。據統計顯示，2001年2004年6月，有49家生產企業的151個型號的對講機獲得了在中國市場銷售的核準證，反映出眾多企業對新興市場機會的熱情與積極跟進。在國內，對講機市場還沒有完全打開，但是眾多廠商已經紛紛進入該領域，不斷推出新產品，推動品牌建設，培養市場。目前國內市場上有40多個對講機品牌，與2001年相比，增加了10多個，主要是進入公眾對講機市場。因市場還處于成長初期，尚未形成充分競爭，市場集中度較高。1.方案設計： 本文設計的樓宇對講機是一種發射與接收一體的對講機，它主要有工作電壓為4.5V，工作頻率在27-54MHz之間，接收電流為17mA，發射電流為10mA。設計中使用了電阻、色環電感、瓷片電容、電解電容、三極管、撥動開關、收發開關、高頻變壓器等元器件。當收發開關處于接收狀態時,高頻信號經過選頻回路選頻，耦合給超再生解調電路調出音頻信號，經過音頻電壓緩沖放大，再耦合給功率放大電路放大，最后通過喇叭發聲。當按住收發開關處于發射狀態時，聲音信號經過喇叭線圈變成微弱信號，經一級前置放大，再通過OTL功率放大器，由發射電路供電，使高頻信號通過空中天線發射。2.硬件設計：2.1 選頻回路 它是高頻信號經加感線圈L進入C1和T1的電路。LC選頻回路主要是指電感、電容并聯諧振組成電路。因為LC回路有選頻特性，因為回路的等效阻抗Z=(-J/C)/(R+JL),可知，阻抗Z與信號頻率有關。不同頻率的信號電流（同等大小的電流）在通過回路時，產生的電壓是不同的。只有一個頻率的信號電流產生的電壓最大，就是當信號角頻率=0=1/LC時。此時回路阻抗最大，也稱為并聯諧振。2.2 超再生解調電路 超再生解調電路是由T1、C3、C4、C5、C6、Q1、R1、R2、R3、C2組成,超再生檢波接收器：超再生檢波電路實際上是一個受間歇振蕩控制的高頻振蕩器，這個高頻振蕩器采用電容三點式振蕩器，振蕩頻率和發射器的發射頻率相一致。而間歇振蕩（又稱淬裝飾振蕩）是在高頻振蕩的振蕩過程中產生的，反過來又控制著高頻振蕩器的振蕩和間歇。而間歇（淬熄）振蕩的頻率是由電路的參數決定的（一般為1百幾百千赫）。這個頻率選低了，電路的抗干擾性能較好，但接收靈敏度較低；反之，頻率選高了，接收靈敏度較好，但抗干擾性能變差。應根據實際情況二者兼顧。超再生檢波電路有很高的增益，在未收到控制信號時，由于受外界雜散信號的干擾和電路自身的熱搔動，產生一種特有的噪聲，叫超噪聲，這個噪聲的頻率范圍為0.35kHz之間，聽起來像流水似的“沙沙”聲。在無信號時，超噪聲電平很高，經濾波放大后輸出噪聲電壓，該電壓作為電路一種狀態的控制信號，使繼電器吸合或斷開（由設計的狀態而定）。當有控制信號到來時，電路揩振，超噪聲被抑制，高頻振蕩器開始產生振蕩。而振蕩過程建立的快慢和間歇時間的長短，受接收信號的振幅控制。接收信號振幅大時，起始電平高，振蕩過程建立快，每次振蕩間歇時間也短，得到的控制電壓也高；反之，當接收到的信號的振幅小時，得到的控制電壓也低。這樣，在電路的負載上便得到了與控制信號一致的低頻電壓，這個電壓便是電路狀態的另一種控制電壓。2.3 放大音頻電壓 超再生解調電路解調出的音頻信號，經過K2-1、R4、C9送入Q2進行音頻電壓緩沖放大，Q2為9014三極管，9014是一種常用的普通三極管，它是一種小電壓,小電流,小信號的NPN型硅三極管。集電極電流Ic：Max 100mA集電極-基極電壓Vcbo：50 V 工作溫度：-55 to +150，主要用途開關應用與射頻放大。2.4 功率放大電路 Q3、Q4、Q5組成了OTL功率放大電路OTL是一種無輸出變壓器的功率放大器，普通電子管功率放大器的輸出負載為動圈式揚聲器，其阻抗非常低，僅為416。而一般功放電子管的內阻均比較高，在普通推挽功放中屏極至屏極的負載阻抗一般為510k，故不能直接驅動低阻抗的揚聲器，必須采用輸出變壓器來進行阻抗變換。由于輸出變壓器是一種電感元件，通過變壓器的信號頻率不同，其電感線圈所呈現的阻抗也不同。為了延伸低頻響應，線圈的電感量應足夠大，圈數也就越多，因此在每層之間的分布電容也相應增大，使高頻擴展受到限制，此外還會造成非線性失真與相位失真。 為了消除這些不良影響，各種不同形式的電子管OTL無輸出變壓器功率放大器應運而生，許多適用于OTL功放的新型功率電子管在國外也不斷被設計制造出來。電子管OTL功率放大器的音質清澄透明，保真度高，頻率響應寬闊，高頻段與低頻段的頻率延伸范圍一般可達10HZ100kHz，而且其相位失真、非線性失真、瞬態響應等技術性能均有明顯提高。2.5 一級前置放大 K4、C8、Q2、R8、R9構成一級前置放大。前置放大電路由放大管(三極管等)及電阻電容組成。電阻的作用是給三極管Q2提供靜態工作電壓,電容作用是對輸入與輸出信號的耦合。三極管Q2與上面介紹的Q4為同種型號，起放大作用。3. 對講機的工作原理：3.1 接收部分 接收狀態:K2平時處于接收狀態。高頻信號經過天線接收，經加感線圈L進入由C1和T1組成的選頻回路選頻，耦合給由T1、C3、C4、C5、C6、Q1、R1、R2、R3、C2組成超再生解調電路解調出音頻信號，經過K2-1、R4、C9送入Q2進行音頻電壓緩沖放大，再經過C14耦合給Q3、Q4、Q5組成的功率放大電路放大，后經過C14和轉換開關推動喇叭發聲。3.2 發射部分 發射狀態：當按住K2不松開時，處于發射狀態，講話時必須按住K2。聲音振動信號經過SP喇叭線圈拾取變成微弱的電信號，再經過K2-3、C8、Q2、R8、R9進行一級前置放大，再通過C11耦合到Q3、Q4、Q5等元器件組成的OTL功率放大器將聲音信號放大，經過功率放大后的音頻信號經過R6K2-1直接做為Q1等元器件組成的發射電路的供電，使發射電路發射的高頻振蕩信號隨聲音信號的改變而改變，實現調幅調到，經過音頻調制后的高頻信號，最后會通過暴露在空中的發射天線向四周輻射電磁波。4. PCB設計5. 制作電路： 在電腦上畫好PCB圖后，根據PCB圖進行刻板，打洞，準備此設計需要的元器件。然后對著電路圖進行裝配，焊接及其調試。5.1 裝配電路裝配步驟：(1)準備好電烙鐵，萬用表，剪鉗等必備工具，按照從低到高順序，依次安裝并焊接元件到電路板上。(2)電阻，陶瓷電容，色環電感不用分正負極，但是電阻值和電容量請不要弄錯，各項參數最好在安裝前用萬用表測量確認。(3)三極管的發射極e，基極b，集電極c一定要分清。(4) 電解電容有正，負極之分，長腳為正極，短腳為負極。可調電感（高頻變壓器）的引腳方向要注意，調節磁芯可以改變振蕩頻率。(5)開關方向不要裝錯，開關一定要插到位，重裝很容易損壞電路板。(6)元件位置請不要裝錯，焊接時間最好控制在2-3秒，力求元件安放到位并且美觀，多次檢查無誤后即可通電調試，使用。(7)電路板上元件全部裝好后，請仔細檢查。5.2 電路的調試焊好元器件后，對電路進行調式。一般只需要調節T1磁芯。注意：一定要用小號一字螺旋刀或者專用無感螺旋刀小心旋轉磁芯，不可大力或用力不均，否則磁芯極易破碎導致制作失敗。先組裝好兩個對講機后，接上電源，測試接收工作電流和發射工作電流應在10-20mA左右，兩臺都應該有“沙沙”的聲音，按住如何一臺的發射鍵，另一臺“沙沙”的嘈聲馬上減少，即表示另一臺接收帶了信號。否則，應先檢查出裝配出錯的位置。繼續按住發射鍵，調整另一臺T1的磁芯帽，拉開距離，使距離最遠，“沙沙”的嘈聲最小，然后對發射頻率不影響接收頻率。當發射頻率，接收頻率和對講機距離不能兼顧時，可以更換不同容量的C7，相當于加大或減少容量。6. 常見的問題：沒有“沙沙”聲：電源和喇叭接線接錯，Q4、Q5的e極電壓和Q1、Q2、Q3的c極電壓太高或者太低，正常值在1-3.6V之間。對講距離近：受電路原理和結構限制，對講機距離不能太遠，提高電壓，換天線，換元件等。結論：通過近一個學期的努力，在指導老師們的辛勤指導下，終于把樓宇對講機的設計完成了。讓我感覺到通過這次學習，掌握了一定的專業知識和動手能力，在設計的過程中學到了很多東西，把所學的知識全都運用在此設計上。通過本次畢業論文，我用自己所學的專業知識完成了設計，并且達到滿意的效果。在這次設計中我用到了模擬電路、數字電路、Protel 99 SE等課程學到的知