第一篇:對講機項目報告
TRA一08性調頻收音/對講機項目報告
電子0921-殷延偉-2009238239
一、項目實施目的
1、按照要求制作調頻收音/對講機
2、熟悉調頻收音/對講機的原理及制作要點
3、加強自身的實際操作能力
4、加深對流水線生產的了解
二、項目實施內容
通過對調頻收音/對講機的電路原理分析,進行相關的資料收集,并制作相關的工藝文件,進而進行組裝,當然前期的資料收集和電路原理分析是需要個人進行的,到了開始制作調頻收音/對講機時就得進行流水線的生產,在生產之前還得對不同的方案進行小組內部的討論,最終確定方案進行實施,在產品制作好后要對其進行調教和檢驗。
三、項目實施步驟
1、電路分析
本實驗大致分為兩個模塊,一是調頻收音機,二是調頻對講機。下面分別介紹它們的原理。
(1)調頻收音機
收音機的基本功能就是把空中的無線電波轉換成高頻信號,這一切是有接收天線來實現。然后解調,即把調制在高頻載波上的音頻信號卸下來,常稱作鑒頻(FM)或檢波(AM)。實現這一功能的電路叫鑒頻器或叫頻率解調器或叫頻率檢波器。最后鑒頻出來的音頻信號經放大來推動揚聲器或耳機,既把聲音恢復。
超外差式收音機結構框圖
(2)調頻對講機
發射機由音頻(話筒)放大器,調頻調制器,高頻載波振蕩器,高頻放大器,高頻功率放大器,天線匹配回路,發射天線組成。音頻放大器,將話簡送來的聲音電信號進行放大,以達到一定的幅度,去控制頻率調制器,實現頻率調制。
調頻調制器中的變容管,其電容量會隨著其變容管兩端電壓的變化而改變。當變容管兩端的電壓變化是由音頻信號控制時,其變容管的容量也將隨著音頻信號的變化發生改變。調制器中的變容管是高頻載波振蕩器組成中的一部分,其電容量發生改變時,高頻載波的頻率也作相應的變化,從而實現頻率調制(載波調頻)。
2、工藝文件的制作
(1)、編制工藝文件的原則
①、要根據產品批量的大小、技術指標的高低和復雜程度區別對待。②、要考慮車間的組織形式、工藝裝備及工人的技術水平等情況,必須保證編制的工藝文件切實可行。
③、對于未定型的產品,可編寫臨時工藝文件或編寫部分必要的工藝文件。
④、工藝文件以圖為主,力求做到容易認讀、便于操作,必要時加注簡要說明。
⑤、凡屬裝調工應知應會的基本工藝規程內容,可不再編入工藝文件。(2)、編織工藝文件的要求
①、要有統一的格式、幅面,圖幅大小要符合相關標準,裝訂成冊配齊成套。
②、字體要正規、書寫清楚、圖形準確。少用文字說明。
③、所用的產品名稱、編號、圖號、符號、材料和元器件代號等,應與設計文件一致。
④、編寫工藝文件要執行審核、會簽、批準手續。
⑤、線扎圖盡量采用1:1的圖樣,并準確繪制,以便于直接按圖紙作排線板排線。
⑥、工序安裝圖可不必完全按樣繪制,但基本輪廓應相似,安裝層次要清楚。
⑦、裝配接線圖中的接線部位要清楚,連接線的接點要明確。內部接線可假想移出展開。(3)、工藝文件的格式及填寫方法
①、工藝文件封面
②、工藝文件目錄
③、導線及扎線加工表 ④、配套明細表 ⑤、裝配工藝過程卡
⑥、工藝文件更改通知單 ⑦、工藝文件明細表
3、元器件預成型
為了便于安裝和焊接元器件,在安裝前,要根據其安裝位置的特點及技術要求,預先把元器件引線彎曲成一定的形狀,并進行搪錫處理。元器件引線成型的技術要求
①、引線成形后,元器件不應產生破裂,表面封裝不應損壞,引線彎曲部分不允許出現模印裂紋。
②、引線成形后其標稱值應處于查看方便的位置,一般應位于元器件的上表面或外表面。
4、插件安裝
5、手工焊接
(1)、焊接操作注意事項
①、由于焊絲成分中鉛占一定比例,因此操作時應帶手套或操作后洗手,避免食入。
②、焊劑在加熱時揮發出來的化學物質對身體有害,因而一般鼻子距烙鐵的距離不小于30cm,通常以40cm為宜
③、使用電烙鐵要配置烙鐵架,一般放置在工作臺右前方,電烙鐵用后一定要穩妥地放于烙鐵架上,并注意導線等物不要碰烙鐵頭。(2)、手工焊接要求
①、焊接點要保證良好的導電性能
②、焊接點要有足夠的機械強度 ③、焊點表面要光滑、清潔
④、焊接點不能出現搭接、短路現象(3)、貼片元器件焊接方法
①、點膠,元件放平,否則腳少元件熱脹冷縮,會把電阻的一端拉斷,很難發現。
a、使用貼片紅膠固定元件
b、把松香調稀固定元件,成本低 ②、管腳少的元件,點焊
③、用毛刷將適量的松香水涂于引腳或線路板上,并將一個酒精棉球放于芯片上,利于芯片散熱。
④、適當傾斜電路板,在芯片引腳未固定那邊用電烙鐵拖動焊錫球沿芯片的引腳焊接。(4)、五步焊接法
①、準備施焊即預上錫 ②、加熱焊件 ③、熔化焊料 ④、移開焊錫 ⑤、移開電烙鐵
6、電子整機總裝
電子整機總裝包括機械裝配和電氣裝配兩大部分的工作,即包括將各個零件、部件、整件(如各機電元件、印制電路板、底座、面板以及在它們上面的元器件),按照設計要求,安裝在不同的位置上,在結構上組合成一個整體,再完成各部分之間的電氣連接,形成一個具有一定功能的整機,以便進行整機調試、檢驗和測試。
(1)、電子整機總裝的工藝原則
電子產品的整機裝配要經過多道工序,安裝順序是否合理直接影響到整機的裝配質量、生產效率和操作著的勞動強度。
整機總裝的工藝原則是:先輕后重、先小后大、先鉚后裝、先里后外、先低后高、上道工序不影響下道工序的安裝,注意前后工序的銜接,使操作者感到方便、省時和省力。(2)、電子整機總裝的工藝流程
①、零、部件的配套準備
②、整機裝配 ③、整機調試 ④、整機檢驗 ⑤、包裝
⑥、入庫或出廠
7、電子整機調試工藝
調試工作包括調整和測試兩方面。調整主要是對電路參數而言,即對整機內電感線圈的可調磁芯、可變電阻器、電位器、微調電容器等可調元器件及與電氣指標有關的調諧系統、機械傳動部分等進行調整,使之達到預定的性能指標和功能要求。測試是用規定精度的測量儀表對單元電路板和整機的各項技術指標進行測試,以此判斷被測技術指標是否符合規定的要求。
(1)、調試工作的主要內容
①、正確合理地選擇和使用測試所需的儀器儀表。
②、嚴格按照調試工藝指導卡的規定,對單元電路或整機進行調試和測試,完成后按照規定的方法緊固調整部位。
③、排除調整中出現的故障,并做好記錄。
④、認真對調整數據進行分析、反饋和處理,并撰寫調試工作總結,提出改進措施。
(2)、調試文件的基本內容
①、根據國際、國家或行業頒布的標準以及待測產品的等級規格具體擬定的調試內容。
②、調試所需的各種測量儀器儀表、工具等。③、調試方法及具體步驟。
④、調試所需的數據資料及圖表。⑤、調試接線圖和相關資料。⑥、調試條件與有關注意事項。⑦、調試工序的安排及所需人數。⑧、調試安全操作規程。(3)、整機產品調試的一般工藝流程
①、整機外觀檢查
②、結構調試 ③、整機功耗測試 ④、整機統調
⑤、整機技術指標的測試 ⑥、老化
⑦、整機技術指標復測
四、感想與收獲
通過本項目了解熟悉了關于調頻收音/對講機的電路原理及其相關的組成部分,對于流水線的生產也更加熟悉,自身的實際操作能力也得到了進一步的加強。但在項目實施的過程中也有不少的問題,由于本次項目的所需元器件較多,單組進行制作的話會有不小難度,于是進行了兩組合作式的生產,然而在各個工位的安排上有點不合理導致開始時只有少數人在動手操作,大多數人都沒事做,長時間之后才慢慢地好起來,不過還是有人忙的不可開交,有人比較清閑。產品的生產效率可想而知,而且整體的質量也有待提高,對于我們的流水線式的生產方法,改進的地方還很多。
第二篇:TRA-08對講機項目報告
TRA-08調頻收音/對講機項目報告
常州工程學院電子0921班
凱
TRA-08調頻收音/對講機的生產工藝設計與組裝
一、項目實施目的與目標
1.進一步熟悉電子產品生產工藝、電子產品生產工藝組成和工藝文件的制作過程
2.了解對講機的發展史、組成、工作原理及原理圖 3.體會產品制作的過程、步驟以及流水線生產的模式
4.學會制作工藝文件、調整工藝文件以及解決制作工藝過程中出現的問題 5.熟練掌握五步焊接法焊接,學會焊接貼片元件
二、項目所涉及的知識點與內容
1.識圖
常用圖紙:零件圖、裝配圖、電原理圖、接線圖及印制板電路組裝圖等。(1)電原理圖
電路原理圖是詳細說明產品各元器件、各單元之間的工作原理及其相互間連接關系的略圖,是設計、編制接線圖和研制產品時的原始材料。
(2)印制板電路圖
印制板電路圖是用來表示元器件及零部件、證件與印制電路板連接關系的圖樣。
2.工藝文件的組成
工藝文件由工藝預成型文件、導線及線扎工藝文件、插件工藝文件、焊接工藝文件、機械裝配工藝文件。
1).工藝匯總表
(1)配套明細表(2)儀器儀表明細表(3)工位器具明細表(4)材料消耗定額表(5)工時消耗定額表
2).工藝順序圖表
(1)工藝流程圖(2)工藝過程圖 3).準備工藝規程
(1)元器件預成型卡片(2)導線及線扎加工表 4).裝配工藝文件 插件工藝規程
裝配工藝卡片:填寫插入元器件的名稱、型號及規格。工藝說明:用來詳細敘述插件操作的工藝要求。工藝簡圖:表達元器件所插入的區域及位置。
3.工藝文件的編制
編制工藝規程的依據及原則 1.編制的依據
(1)工藝規程編制的技術依據是全套設計文件、樣機及各種工藝標準;(2)工藝規程編制的工作量依據是計劃日(月)產量及標準工時定額;(3)工藝規程編制的適用性依據是現有的生產條件及經過努力可能達到的條件。
2.編制應掌握的原則
(1)既要具有經濟上的合理性和技術上的先進性,又要考慮企業的實際情況,具有適用性。
(2)必須嚴格與設計文件的內容相符合,應盡量體現設計的意圖,最大限度的保證設計質量的實現。
(3)要嚴肅認真,一絲不茍,力求文件內容完整正確,表達簡潔明了,條理清楚,用詞規范嚴謹。并盡量采用視圖加以表達。要做到不用口頭解釋,根據工藝規程,就可正常的進行一切工藝活動。
(4)要體現質量第一的思想,對質量的關鍵部位及薄弱環節應重點加以說明。技術指標應前緊后松,有定量要求,無法定量要以封樣為準。
(5)盡量提高工藝規程的通用性,對一些通用的工藝要求應上升為通用工藝。(6)表達形式應具有較大的靈活性及適用性,做到當產量發生變化時,文件需要重新編制的比例壓縮到最少程度。
3.工藝規程的編制 1.編制要領
a.各道插件工位的工作量安排要均衡,工位間工作量(按標準工時定額計算)差別?3 秒。
b.電阻器避免集中在某幾個工位安裝,應盡量平均分配給各道工位。
c.外型完全相同而型號規格不同的元件器,絕對不能分配給同一工位安裝。d.型號、規格完全相同的元件應盡量安排給同一工位。e.需識別極性的元器件應平均分配給各道工位。f.安裝難度高的元器件,也要平均分配。
g.前道工位插入的元器不能造成后工位安裝的困難。h.插件工位的順序應掌握先上后下、先左后右,這樣可減少前后工位的影響。i.在滿足上述各項要求的情況下,每個工位的插件區域應相對集中,可有利于 插件速度
2.編制步驟及方法
a.計算生產節拍時間 b.計算印制板插件總工時 C.計算插件工位數 d.確定工位工作量時間 e.劃分插件區域:按編制要領將元器件分配到各工位。
f.對工作量進行統計分析:對每個工位的工作量進行統計分析 g.編寫裝配工藝卡片
4.元器件的插接、焊接、組裝工藝
1.元器件預成型要求
(1)、成型跨距:它是指元器件引腳之間的距離,它應該等于印制板安裝孔的中心距離,允許公差為0.5毫米。若跨距過大或過小,會使元器件插入印制板后,在元器件的根部間產生應力,而影響元器件的可靠性。
(2)、成型臺階:元器件插入印制板后的高度有兩種安裝要求。
一種是元器件的主體緊貼板面,不需要控制另一種是需要與板面保持一定的距離。2.元器件預成型方法
(1)、手工成型(2)、機動成型 3.插件工藝
(1)、手工插件工藝要求:
1)插件前準備 ?核對元器件型號、規格; ?核對元器件預成型
2)裝插要求
? 臥式安裝元器件; 立式安裝元器件 要求插正,不允許明顯歪斜
(2)、插件工的素質
操作工的素質對插件質量起著主導作用
(3)、不良插件及其糾正
4.焊接采用五步焊接法,需要注意焊點不能焊成小饅頭狀,要有一定的弧度與角度。
5.電子組裝工藝
1.整機裝配技術概述
電子產品的整機裝配工序和操作內容,從大的方面分為機械裝配、印制板裝配和束線 裝配。
整機的機械固定通常可歸納為兩類: 一類為可拆卸連接,即拆卸時不會損傷
連接件,如螺釘連接、柱銷連接、夾緊連接等。
另一類是不可拆卸的,即拆卸時會損壞連接件,如膠合、鉚接等。2.整機裝配工藝過程
線路主板安裝;按鍵等零部件的安裝;天線的焊接與安裝;電池連接部分的安裝;總裝.3.機械裝配步驟:
組裝機殼及殼內用于固定其他元器件和組件的支撐件。
在前面板上安裝指示燈、指示儀表、按鈕等;在后面板上安裝電源插座、保險絲、輸 入輸出插座等。
印制電路板、電源變壓器、繼電器等固定件或插座件安裝在底板上。
在裝配時,首先選用合適的裝配工具。
緊固機械零件的選用,根據裝配圖表要求進行 3.調試與維修
利用儀器儀表檢查產品的功能是否正常;分析出錯點與原因,進行合理維修。
三、項目實施步驟
環境的分析
我們是在學校里進行的生產組裝,因為沒有自動化的設備進
行焊接,所以我們只有進行手工焊接,因而需要對人員進行合理的分配,采用合理的工藝文件,才能正常進行生產。人員分配
首先進行的是人員的分配,我們總共是44人分為四組,每組11人,但是此次的元器件數量很多,需要的人員也很多,所以經過商量我們決定兩組合并共同合作。每兩人一組合作,需要16人插件焊接,4人負責裝配剩余的零部件,2人組長負責管理、監督與拍照。項目前準備
(1)元器件成型
對講機元器件成型一共90個,包括碳膜電阻,各種電容,二極管,三極管等等,首先進行元器件的成型有助于后面工序的快速的完成,提高生產效率,預成型主要根據電話機的主板上各元器件的尺寸來確定,可以貼板的元器件盡量按貼板來成型,而一些不能貼板的如瓷片電容、電阻就可以采用立式,留出相應的管腳,然后彎出臺階,以確保后面插件后元器件不掉下來。元器件的焊接管腳一般在2~3mm,確保后面很好的焊接,不出現虛焊的現象。
(2)導線加工
TRA08-調頻收音/對講機要進行加工的導線主要有四根跳線A1、A2、A3、A4,喇叭線(白),天線連接線,正負極線等。
實施過程
1.插件與焊接:人員分配完成后,組員坐到各自的工位上,組長分配元件與工藝文件。接下來是便是插件與焊接了。原本打算和上次一樣先一人全把元器件插完然后再進行焊的,但這次的元件立式的多,因為很容易掉落,所以我們決定插一個焊一個或是自己插自己焊。因為焊點與焊點之間的距離很小所以很容易會焊連起來,所以要注意。在焊芯片的時候特別的困難,焊接技術要求很高,所以將芯片交給焊接技術好的焊接,芯片的焊接采用拉焊法。
元器件的焊接重要的是貼片集成芯片的焊接,焊接的方法是,將脫脂棉團成若干小團,蘸上酒精待用,用鑷子將芯片放到電路板上,目視將芯片的引腳和焊盤精確對準,電烙鐵上少量焊錫并定位芯片,定兩點(不能是相鄰兩個點),將適量的松香焊錫膏涂于引腳上,并將酒精棉放在芯片上,擦干凈電烙鐵并蘸松香,之后上錫,直到焊錫熔成球狀,將電路板傾斜大于70度小于90度,在芯片引腳未固定邊,用電烙鐵拉動焊錫球沿芯片引腳從上到下滾動,到頭提起電烙鐵,之后用吸錫帶吸掉多余的焊錫。
2.組裝:裝配線路主板與天線與一些零碎的部件遇到一些比較麻煩的事。像有些部件是比較難以焊接的,比如喇叭就比較難以固定,所以我們最后想了一個辦法,那就是用電烙鐵把機殼上的塑料燙彎下來把它固定,電池插蓋和簧片的連接也是如此。
在安裝主板是要按照工藝要求放置,只用一個螺釘固定。
電源線要分清,不能安裝錯位,否則會損壞元件。3.檢查
在全部焊接完之后就是對焊接的元器件進行檢查,這是非常有必要的。因為在焊接的過程中必然會出現一些無可避免的失誤,如果這時不進行修正,等到全部安裝完成后就很麻煩了,到那時就不是簡單的改動一兩個元器件那么的簡單了,到時就要把完整的對講機的外殼全部拆卸下來會對有些部件產生損壞。例如元件的漏焊、錯焊、虛焊等是檢查重點。4.調試(如附圖):在確保元器件安裝完全正確的情況下,發射機可以作如下簡易調試
(1).電源電壓調到規定為6V,不能超過此值。
(2).將螺旋天線按入電路板中并固定之。
(3).首先通電測量直流供電電流≤250mA。
(4).如果不符合3的要求,不能進行簡易調試。如果符合3即可以進行如下簡易調試步驟。
(5).打開場強儀,打開頻率計,接收發射機發射的高頻信號。(頻率計和場強儀的輸大采用感應輸入法:在儀器的輸入端接一段開路的導線作測量輸入線)。
(6).調節電感L8的磁芯,使得頻率在80MHZ~86MHZ之間。
(7).按下SW2,SW3開關的位置,調節電感L8的磁芯,使得測量頻率為84.5MHZ。
(8).調節電感L1,L2的磁芯,使得發射信號的場強最大。
(9).變換SW2,SW3的位置,發射頻率做如下變化:84.5MHZ,84.2MHZ,83.9MHz,83.6MHZ。
(10).固定電感L1,L2,L8的磁芯,以防之松動。
收音部分調試測量檢查:
(1)儀器設備設置:
1.調頻高頻信號發生器置于FM位置
2.頻偏置于△f±75KHZ
3.音頻調制信號頻率置于fm=400HZ或lKHZ
4.高頻輸出幅度為≥100uV左右
(2)收發開關SW1(TX/RX)置于按鍵彈出位置
(3)接通穩壓電源(電源電壓調到DC=6V)
(4)打開音量電位器將音量調到適當位置(5)旋轉調諧盤直至收到頻道
(6)如果接收機調試好后,接上天線就可以收聽調頻廣播節目及對講聲音了。
至此,TRA一08收音對講機的調試全部完成。裝上電池就可以可以實地進行通信通話試驗了。由于高頻電波受環境影響很大,通信距離會有變化是正?,F象。
5.維修:
出現的問題:喇叭不響或聲音太小;話筒不發聲;發射部分不工作;接收部分接收不到信號;LED指示燈不亮等。
解決的方法:檢查喇叭的連接線焊接是否正常,檢查焊點是否符合標準,對錯誤之處進行修改;檢查正負極是否焊反,是否有虛焊等;檢查發射、接收部分的電路元件是否焊接正確,元件是否損壞等,元件壞了則替換掉;LED燈不亮則需換掉。
6.總裝:調試維修完畢后,按照機械安裝工藝文件將剩余部分安裝完畢。
四、收獲與感想
經過兩周半的學習與動手制作,我收獲了很多。
(1)我對對講機有了深刻的了解,知道對講機組成、工作原理。
(2)通過老師的講解以及查找資料,我進一步了解了電子產品生產工藝的組成,了解了工藝文件的制作過程,體會到了工藝文件制作過程的不容易與繁瑣。
(3)通過自身體驗,了解了制作好工藝文件對整個生產工藝的重要性,從中懂得做事要認真負責的道理
(4)對電子產品生產工藝過程有了比較細致的了解。就制作對講機來講,從元器件的預成型,導線的加工,插件的安排,焊接工位的編制到最后的機械裝配都是環環相扣的,每個步驟的合理安排都將直接影響對講機生產的速度,所以作為流水線,一份合理的生產工藝是核心。
感想:此次項目仍然采用流水線的形式進行,而且采用了小組合作的形式進行生產的。通 過這個項目,我了解了流水線的工作模式,懂得小組組員之間的相互配合及分工的重要性。在項目實施過程中,我們遇到了很多困難與問題,通過與老師交流,與同學討論以及查閱資料,問題得以解決,從中我體會到了交流討論的重要性,學會了解決問題的方法與思路。
第三篇:調頻收音對講機項目報告
調頻收音/對講機項目報告
電子0921-孟祥坤-2009238229 【項目實施目的】:
通過實施這個項目,旨在學習對調頻收音/對講機的相關知識的了解,掌握對講機基本構成,工作的基本原理,包括發射與接收電路原理。以及在生產流水線中生產的前期準備工作,生產的步驟,方法,流水線工序工位的編制,人員的分配,生產的注意事項等,初步了解現代化流水線的生產,同時對我們編制工藝文件,焊接技術提出了進一步的要求,這些為今后實習以及工作奠定了基礎。
【調頻收音機的構成和工作原理】
收音機的基本功能就是把空中的無線電波轉換成高頻信號,這一切是有接收天線來實現。然后解調,即把調制在高頻載波上的音頻信號卸下來,常稱作鑒頻(FM)或檢波(AM)。實現這一功能的電路叫鑒頻器或叫頻率解調器或叫頻率檢波器。最后鑒頻出來的音頻信號經放大來推動揚聲器或耳機,既把聲音恢復。
【TRA-08發射機電路】
TRA-08 的發射電路,是采用晶體管分立電路直接振蕩,變容管凋頻,加功率放大,推動以及天線匹配電路等組成的基木型發射電路。電路包含話簡音頻放大器,調頻調制器,高頻振蕩器,頻率控制器(變換發射頻率),功率放大器,推動放大器,天線匹配回路,發射天線組成。
【項目實施過程】 工藝文件的編制: 工藝文件確定是小組人員經過討論,評析,修改,選出最佳方案,從而確定下來最終的工藝文件。
包括工藝流程圖,元器件預成型、插件工藝、焊接工藝、機械工藝、導線加工表等,這些工藝文件的編制對流水線的生產及組裝起到了指導性的作用,有利于工序工位的安排,人員的合理分配,從而合理安排出產品的生產流水線,來提高產品生產率,提高產品質量,有利于生產秩序的管理?!驹骷A成型】:
在流水線生產之前要進行前期的準備工作,在核對元器件正確無誤的情況下進行了元器件的預成型,小組11人按照工藝文件的要求對所需要的元器件進行了預成型,使之符合插件及焊接工位的要求。【插件工藝】
插件工位安排了8個工位,每個插件工位按照插件工藝各自的工藝文件進行元器件的插件?!竞附庸に嚒浚?/p>
焊接工位也安排了8個工位,每個焊接工位按照焊接工藝各自的工藝文件對已插好的元器件進行焊接?!緳C械裝配】
機械安裝工位安排了3個工位,進行對講機的機械安裝。【調試檢驗】
在產品進行總裝之前,要對其進行產品調試,包括接收與發射電路的檢驗,查看是否正常工作,不符合要求的進行修改,再調試,直到成功?!究傃b】
總裝安排了兩個工位,負責產品調試之后的總裝工作?!倔w會小結】:
? 通過這個項目,了解到了對講機的工作原理,包括接收和發射部分。在制作過程中我們緊緊依靠工藝卡片來制作,學習到了工藝卡片的制作產品生產前的重要性,更是大體知道了對講機在實際生活當中生產工藝及組裝。其次也 知道了產品生產結束后要進行調試檢驗,進行修改,從而完成產品的成型生產。這個項目完成之后,我對流水線的生產有了進一步的了解,從而為以后真正工作打下基礎。
第四篇:對講機實習報告
福建電力職業技術學院 學生頂崗實習報告
姓名
林光澤
學號
201101043233
專業
電子信息工程技術
實習單位
環宇通電子有限公司
實習崗位
IQC
校外指導教師
校內指導教師
實習日期: 2013年 11月 19日至 2014年 1月 25日
摘 要:
在現代通信中,對講機是一種近距離的、簡單的無線傳輸通信工具。因為是一種雙向通信工具,無需話費,此外,只需一次性投入,按一鍵即可通話,能夠呼叫排隊、多組通話單呼、組呼、群呼不會掉線,適用于工作調度適用于緊急通訊和突發事件處理。因此,目前,它廣泛應用于生產、保安、野外工程等小范圍移動通信工程中。
本次實習所焊接的對講機是一玩具性質的對講機,工作頻率是27-54MHZ,2套對講機構成一對,工作電壓為4.5V,有效距離為30M,接收電流為17mA,發射電流為10mA。電路簡潔,整機制作比較容易,裝配成功率高,既可以學習一定的電子技術,又可提高實踐動手能力,是電子愛好者的最佳選擇。它是由接收部分和發射部分組成。接收部分采用直接接收的方式,采用LC振蕩電路檢波,檢波后音頻信號再由低頻放大器放大,最后由耦合電容推動揚聲器發聲;發射時,由揚聲器講話音信號變成電信號后,再經低頻放大電路、調制電路,最后將已調波從天線發送出去。
關鍵詞:通信、對講機、焊接、調試
一、背景
隨著社會的發展,對講機的應用越來越廣泛,它主要用于短距離聲音的傳輸,經常被用在公安、酒店、賓館、旅游、建筑場地等。對于我們電子科學與技術專業的學生而言,明白對講機的工作原理是非常必要的。
無線電對講機設備在全球通訊系統占有不可替代的重要地位,用于團隊成員間的聯絡和指揮調度,提高工作效率和處理突發事件的快速反應能力,深得各界用戶好評。在手機等新銳利通訊產品久熱不衰的今天,對講機的功能仍是不可替代的。
對講機聲音的傳播要依靠電磁波來完成。電磁波是由電磁震蕩產生的。發射功率的大小直接影響到對講機發射信號的強弱,同時對講機之間的功率是否匹配將直接影響傳輸距離的遠近。發射功率越大,發射信號覆蓋的范圍越大,在功率匹配的情況下通話的距離也就
越遠。但是,在實際中發射功率也不能太大,大的發射功率不僅影響原件的壽命,而且由于干擾噪聲的存在則會引起很強的干擾。天線用于發射和接收電磁波,發射天線將高頻電流轉換為電磁波,向空中發射傳播信息,并將電磁波轉換為高頻電流。天線的增益越大,駐波比越小,發射或接受的能力越強。
二、原理
1、接收部分:
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,耦合給解調電路,最后通過放大電路放大,推動喇叭發聲。
2、發射部分:
當按住K2不松開時,處于發射狀態,講話時必須按住K2。聲音振動信號經喇叭線圈拾取變成微弱的電信號,再經前置放大,實現調幅調制,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。
3、調制信號及調制電路:
人的話音通過麥克風轉換成音頻的電信號,音頻信號通過放大電路、預加重電路及帶通濾波器進入壓控振蕩器直接進行調制。
4、信令處理:
CPU產生CTCSS/DTCSS信號經過放大調整,進入壓控振蕩器進行調制。接收鑒頻后得到的低頻信號,一部分經過放大和亞音頻的帶通濾波器進行濾波整形,進入CPU,與預設值進行比較,將其結
果控制音頻功放和揚聲器的輸出。即如果與預置值相同,則打開揚聲器,若不同,則關閉揚聲器。
5、影響對講機通話距離和效果的因素有以下幾個方面:
(1)、系統參數:
1)發射機輸出功率越強,發射信號的覆蓋范圍越大,通信距離也越遠。但發射功率也不能過大,發射功率過大,不僅耗電,影響功放元件壽命,而且干擾性強,影響他人的通話效果,還會產生輻射污染。各國的無線電管理機構對通信設備的發射功率都有明確規定。
2)通信機的接收靈敏度越高,通信距離就越遠。
3)天線的增益,在天線與機器匹配時,通常情況,天線高度增加,接收或發射能力增強。手持對講機所用天線一般為螺旋天線,其帶寬和增益比其他種類的天線要小,更容易受人體影響。
(2)、環境因素:
環境因素主要有路徑、樹木的密度、環境的電磁干擾、建筑物、天氣情況和地形差別等。這些因素和其他一些參數直接影響信號的場強和覆蓋范圍。
(3)、其它影響因素:
1)電池電量不足,當電池電量不足時,通話質量會變差。嚴重時,會有噪音出現,影響正常通話。
2)天線匹配,天線的頻段和機器頻段不一致,天線阻抗不匹配,都會嚴重影響通話距離。對于使用者來說,在換用天線時要注意將天線擰緊,另外不能隨便使用非廠家提供的天線,也不能使用不符合機
器頻點的天線。
3)音質的好壞主要取決于預加重和去加重電路,目前還有較先進的語音處理電路“語音壓擴電路和低水平擴張電路的應用”,這對于保真語音有很好的效果。
6、電路原理圖
7、設計方案
(1)建立工程項目文件
(2)原理圖設計
給出電氣連接,元件名稱、量值、封裝、創建網絡表
(3)電路板設計
設置電路板尺寸、層數、走線方向、線寬、布線規則等
8、實現方法
(1)Protel 99SE 軟件的熟悉與使用
(PCB板的設計流程,電子元件封裝庫的創建)(2)實作(電子元件的識別,焊接電路板,調試)
9、具體制作步驟:
1、焊接
(1)用Protel 99SE 軟件制作出如下圖電路板:
(2)根據電路板原件分配方式及所在位置進行焊接;(3)焊接結束確認無誤裝入電池進行調試。
2、調試
焊接完后,認真檢查無錯誤后,裝入電池,旋轉撥動開關紐,可以使電路通電工作,不按到復位按紐,電路處于“接收”狀態,揚聲
器起“電”轉化為“聲”的作用,可以聽到“絲絲”的聲音;把另外一套的復位按紐按下,使其工作在“發信”狀態,這時揚聲器起“聲”轉化為“電”的作用,把兩套的對講機的天線平行靠近,用無感起子輕輕微調可調電感T1的磁芯,使接收機的“嘟嘟”嘯叫聲最大,即兩者的發射、接收頻率一致。然后,兩套互換按同樣的方式微調可調電感T1的磁芯,保證兩者的發射、接收頻率一致。這樣的過程要相互微調幾次(包括拉開距離調試),保證兩套之間對講距離最遠,聲音最清晰。
使用時,打開電池盒蓋,裝上電池,旋轉撥動開關紐,可以讓電路通電工作,平時電路是處于“接收”狀態,按下復位按紐,電路處于“發信”狀態。
3、問題處理
如果安裝后,通電沒有聲音,就要認真檢查電源線、揚聲器線、元器件等有沒有錯焊、虛焊、短路等問題。
當檢查到有兩點焊接到一起的時候,用電烙鐵將上面的焊錫溶化用固定的工具吸掉,然后重新焊接;當檢查到有虛焊是仔細將它焊牢;當檢查到電源連接線、揚聲器連接線沒有焊牢時繼續將它們焊牢。
在調試時如果只能發送不能接收則檢查接收電路,用萬用表逐點測試找出錯誤點并改正;如果只能接收不能發送則檢查發送電路,用萬用表逐點測試找出錯誤點并改正。如果既不能發送也不能接收上面兩部分都要照做。
最后在驗證對講機的性能時,也應該考慮外界環境因素的影響,天氣、地形、建筑物、電磁干擾等都會影響信號的場強和覆蓋范圍。當電池電量不足時,通話質量也會變差,嚴重的會有噪聲初相,影響正常通話。
4、烙鐵使用注意事項
(1)注意工具的保護,人為損壞,照價賠償;(2)電烙鐵不要長時間通電,使用時再通電;
(3)電烙鐵不要在燒熱狀態觸堅硬物體,避免焊頭損壞。(4)避免虛焊,漏焊,焊錫過多或過少,電子元器件和電路板的距離要合理,焊接元器件一般按照從低到高的順序。
(5)詳細要求參見說明書,比如焊接時間,時間過長,電容將損壞。
三、心得體會
看似簡單實則難,本以為簡單的實習制作應該沒有難度,可是當我們自己親自動手弄的時候,問題就開始一個個接著出現,通過自己所查的資料,就讓人感覺到頭疼,因為上面有好多比較專業的知識,而且還是自己不知道的,為了能讓自己更好的閱讀懂,不得不擴充自己的知識面,光是看資料就讓自己頭痛了一周,不過收獲還是不小的,最明顯的就是自己的專業知識得到了鞏固。特別是Protel 99SE 軟件的學習使用更是花費了大量時間與精力,很多教程所說與實際軟件操作上有許多出入,在嘗試上也走了不少彎路,PCB電路板的制作確實令我們頭疼。不過最終做出來之后,心里確實很高興,又對一個新的軟件有了基本了解。在對講機的焊接過程中也出現過不少問題。如出
現了元器件少焊的問題,直接導致部分電路開路,對講機沒有聲音。當時很失望,并且一頭霧水,最后經過細心檢查,終于解決了這一問題。由于電路板較小兩個焊點的距離較近,很容易在焊接的過程中將兩點焊在一起導致部分電路短路。所以焊接時一定要小心。
在調試過程中,一開始都只有擦擦聲,彼此間通話都沒有效果,后來耐心調試之后,終于有兩臺能相互通話,之后就類似的調節就容易多了。
總之,整個實習過程我們又學到了許多新的知識,也對所學的課程有了更深了解;更重要的是讓我們初步掌握了元器件的識別,電阻、電桿色環法,電容的標法,二極管、三極管管腳判別;了解當前電子元件的發展狀況及焊接技術,認識了對講機原理,掌握了調試方法。此外,更鍛煉了動手能力與分析問題的能力。
在這里,我們組也要向老師說聲謝謝,給了我們細心的指導。
第五篇:arm對講機報告
《嵌入式實訓課》 課程設計報告
設計題目: 基于ARM的網絡對講機
專 業 電子信息科學與技術 班 級 091 學 號 200916022118 學生姓名 大石頭
2012年 6 月 10 日
摘要
語音對講系統是現代智能化服務的一個重要組成部分,它對于提高社會高效率和方便還有安全監控力度提高,在現代社會語音對講機在小區等一些工程中高效率的提高的人們方便和減輕了很多事情的工作量。本設計首先是用網線使用UDP協議將兩個ARM機連接起來,通過麥克風傳遞給dev/dsp聲卡的數據然后通過網線傳送到另外一臺ARM機的接收端通過dev/dsp聲卡播放來實現對講的功能。由這樣的思路來實現對講機的功能。
目錄
一、前言...................................................................................................................4
二、系統的總體設計.................................................................................................4(一)功能描述.....................................................................................................4(二)系統基本功能圖..........................................................................................5
三、相關技術綜述.....................................................................................................5(一)Linux操作系統...........................................................................................5 1.Linux的歷史...........................................................................................5 2.Linux具有以下一些特點:......................................................................6(二)聲卡驅動.....................................................................................................7(三)(四)
四、(一)(二)(三)(四)UDP協議.....................................................................................................8 Socket套接字.............................................................................................9 SamSung公司s3c6410微處理器簡介...........................................................9 SamSung公司s3c6410微處理器功能特性...................................................11 系統設計器件.............................................................................................11 電源及復位電路........................................................................................12 系統的硬件設計.................................................................................................9 3.電源電路...............................................................................................12 4.復位電路...............................................................................................12(五)系統時鐘電路............................................................................................13(六)(七)系統存儲器電路........................................................................................14 IIS數字音頻電路.....................................................................................15 5.下面是WM9714芯片和音頻線路輸入的原理圖:.....................................16 6.下圖是mic座原理圖:..........................................................................17 7.下圖為MIC輸入座的俯視圖:................................................................17(八)網卡電路...................................................................................................17
五、系統的軟件設計...............................................................................................19(一)總體設計流程圖........................................................................................19(二)(三)(四)聲卡部分...................................................................................................19 網絡連接部分............................................................................................22 總體部分...................................................................................................23
六、系統測試..........................................................................................................24(一)Linux系統移植安裝..................................................................................24(二)(三)七、八、九、交叉編譯環境搭建.....................................................................................24 聲卡的初始化參數.....................................................................................24 參考文獻..........................................................................................................24 總結與心得體會...............................................................................................25 致謝.................................................................................................................26
一、前言
對講機對大家來說一點也不陌生。現在小區和寫字樓很多場所的保安人員都佩戴有對講機。它給我們的日常生活帶來了便利。對講機的英文名稱是 two way radio,它是一種雙向移動通信工具,在不需要任何網絡支持的情況下,就可以通話,沒有話費產生,適用于相對固定且頻繁通過話的場合。對講機已經有很長的一段歷史了,大部分的對講機是基于模擬電路的集成芯片技術。功能比較單一,價格也不菲。今天我們設計的對講機是應用了現在主流處理器arm的技術。
首先,我們在arm開發板燒入了linux系統,在開發的時候無論是系統還是代碼,都增加了可移植性。另外便于擴展我們目前沒考慮后期需要的模塊。比如,pc對各個對講機的數據監控,lcd顯示等等。Arm的開發靈活的特點讓這些都變成了可能。另外,從經濟方面來看,現在arm芯片的價格相對來說也不高,在市場方面帶來價格上的優勢。
二、系統的總體設計
(一)功能描述
在6410開發板上寫入linux系統后,對dev/dsp聲卡進行編寫程序。程序分為錄音,放音,網絡數據傳輸等幾部分。首先,第一塊arm(以后稱為arm1)在按鍵按下的情況下,麥克風工作,此時對聲卡進行讀寫,并將數據經網路傳給另一塊arm(以后成為arm2,設計過程中用pc代替)。此時如果arm2的按鍵沒有按下的情況下將網絡傳過來的數據寫入聲卡,此時喇叭發出聲音。相對的過程同上依次重復下去
4(二)系統基本功能圖
三、相關技術綜述
(一)Linux操作系統
1.Linux的歷史
Linux它起源于Unix。是一種可自由發布的、多用戶、多任務的優秀操作系統。
UNIX穩定性高、可擴展性強,在金融、電信、能源等一些關鍵性部門得到廣泛的應用。
1991年,芬蘭赫爾辛基大學的學生Linus Torvalds,受Minix系統的啟發,推出一個新的UNIX的變種。他給Internet上的新聞組comp.os.minix發了一封信,聲稱其開發了一個免費的操作系統,并歡迎其他的開發者研究他的工作、提出修改意見。
在芬蘭最大的FTP站點上,Linus建立了一個名為Linux的目錄存放他的源文件,意思是“Linus的Minix”,于是,Linux就這樣被命名了。
許多程序員獲得了Linux的源代碼。隨著他們不斷將原商用UNIX的特性和產品加入到Linux中來,Linux不斷發展壯大,到現在為止,已成為具有全部UNIX特征的操作系統。
2.Linux具有以下一些特點:
(1)兼容UNIX:Linux是UNIX的完整的實現,它混合了BSD UNIX和System V這兩個UNIX版本的最優良的特性。UNIX中的絕大多數命令都可以在Linux中找到、并有所加強;其可靠性、穩定性、以及強大的網絡功能也得到體現。
(2)價格低廉:是一種免費的、公開源碼的自由軟件。它是根據GNU通用公共許可證(GNU General Public License,GPL)發布的。
根據GPL,用戶可以改變任何源代碼,甚至可以銷售Linux。但有一個前提,如果以盈利為目的,則必須提供系統的源代碼,以便其他人也能進一步的修改并銷售。
Linux是由志愿者免費開發和維護的,甚至Linux下的許多應用軟件都是根據GPL發布的、免費的自由軟件。用戶只需花費下載費用,完全可以搭建一套全免費的、與商用系統性能相當的系統。
(3)強大的網絡功能: Linux的開發是通過Internet進行的,支持網絡的功能在開發的早期就已經加入了。
6(4)可靠性好:比Windows更可靠。
Linux對應用程序使用的內存進行了保護,應用程序無法訪問系統分配的區域以外的其他內存,因此,一個軟件的錯誤操作不會造成整個系統的癱瘓(在Windows系統中經常出現的)。
在安全方面,由于源碼被公開,可消除系統中是否有“后門”的疑惑。而且,由于一旦發現漏洞就可以馬上修改源代碼,所以安全性要遠高于Windows系統。
(5)可移植性好:Linux幾乎可以運行在任何的計算機系統之上。
(二)聲卡驅動
聲卡驅動程序提供的/dev/dsp 是用于數字采樣(sampling)和數字錄音(recording)的設備文件,它對于Linux下的音頻編程來講非常重要:向該設備寫數據即意味著激活聲卡上的D/A轉換器進行放音,而向該設備讀數據則意味 著激活聲卡上的A/D 轉換器進行錄音。目前許多聲卡都提供有多個數字采樣設備,它們在Linux下可以通過/dev/dsp1 等設備文件進行訪問。
DSP是數字信號處理器(Digital Signal Processor)的簡稱,它是用來進行數字信號處理的特殊芯片,聲卡使用它來實現模擬信號和數字信號的轉換。聲卡中的DSP設備實際上包含兩個組成部分:在以只讀方式打開時,能夠使用A/D 轉換器進行聲音的輸入;而在以只寫方式打開時,則能夠使用D/A轉換器進行聲音的輸出。嚴格說來,Linux下的應用程序要么以只讀方式打開/dev/dsp 輸入聲音,要么以只寫方式打開/dev/dsp 輸出聲音,但事實上某些聲卡驅動程序仍允許以讀寫的方式打開/dev/dsp,以便同時進行聲音的輸入和輸出,這對于某些應用場合(如IP 電話)來講是非常關鍵的。
在從DSP設備讀取數據時,從聲卡輸入的模擬信號經過A/D 轉換器變成數字采樣后的樣本(sample),保存在聲卡驅動程序的內核緩沖區中,當應用程序通過read 系統調用從聲卡讀取數據時,保存在內核緩沖區中的數字采樣結果將 被復制到應用程序所指定的用戶緩沖區中。需要指出的是,聲卡采樣頻率是由內核中的驅動程序所決定的,而不取決于應用程序從聲卡讀取數據的速度。如果應用程序讀取數據的速度過慢,以致低于聲卡的采樣頻率,那么多余的數據將會被丟棄;如果讀取數據的速度過快,以致高于聲卡的采樣頻率,那么聲卡驅動程序將會阻塞那些請求數據的應用程序,直到新的數據到來為止。
在向DSP設備寫入數據時,數字信號會經過D/A轉換器變成模擬信號,然后產生出聲音。應用程序寫入數據的速度
同樣應該與聲卡的采樣頻率相匹配,否則過慢的話會產生聲音暫?;蛘咄nD的現象,過快的話又會被內核中的聲
卡驅動程序阻塞,直到硬件有能力處理新的數據為止。與其它設備有所不同,聲卡通常不會支持非阻塞(non-blocking)的I/O 操作。
無論是從聲卡讀取數據,或是向聲卡寫入數據,事實上都具有特定的格式(format),默認為8 位無符號數據、單聲道、8KHz采樣率,如果默認值無法達到要求,可以通過ioctl 系統調用來改變它們。通常說來,在應用程序中打 開設備文件/dev/dsp 之后,接下去就應該為其設置恰當的格式,然后才能從聲卡讀取或者寫入數據。
(三)UDP協議
UDP協議的全稱是用戶數據報協議,在網絡中它與TCP協議一樣用于處理數據包。在OSI模型中,在第四層——傳輸層,處于IP協議的上一層。UDP有不提供數據報分組、組裝和不能對數據包的排序的缺點,也就是說,當報文發送之后,是無法得知其是否安全完整到達的。
UDP用來支持那些需要在計算機之間傳輸數據的網絡應用。包括網絡視頻會議系統在內的眾多的客戶/服務器模式的網絡應用都需要使用UDP協議。UDP協 8 議從問世至今已經被使用了很多年,雖然其最初的光彩已經被一些類似協議所掩蓋,但是即使是在今天,UDP仍然不失為一項非常實用和可行的網絡傳輸層協議。
與所熟知的TCP(傳輸控制協議)協議一樣,UDP協議直接位于IP(網際協議)協議的頂層。根據OSI(開放系統互連)參考模型,UDP和TCP都屬于傳輸層協議。
UDP協議的主要作用是將網絡數據流量壓縮成數據報的形式。一個典型的數據報就是一個二進制數據的傳輸單位。每一個數據報的前8個字節用來包含報頭信息,剩余字節則用來包含具體的傳輸數據。
(四)Socket套接字
套接字(socket)是套接口描述字的簡稱。和文件句柄相似,SOCKET提供了一種通訊機制,是linux的一種通訊方式。應用程序創建了一個套接字后,就能夠獲得這種機制提供的網絡服務功能。對于服務器來說,它提供了監聽網絡的連接請求;對于客戶機來說,它可以連接到一個給定的主計算機和特定的端口上??蛻舳撕头掌鞫丝梢酝ㄟ^套接字對象來發送和接收數據。套接字提供了分別基于連接的協議(TCP)等和無連接的協議(UDP)等,以滿足網絡連接的可靠性、穩定性以及高速性的要求。
四、系統的硬件設計
(一)SamSung公司s3c6410微處理器簡介
隨著微電子技術的快速發展,ARM處理器經歷了包括ARM7、ARM9在內的多個發展歷程,而ARM11的成熟應用必將為嵌入式的發展帶來新的活力,使更高端的產品應用成為可能。
與ARM9的5級流水線相比,ARM11擁有一條具有獨立的load-store和算術 流水的8級流水線,在同樣工藝下,ARM11處理器的性能與ARM9相比大約提高 了40%。ARM11執行ARMv6架構的指令,ARMv6指令包含了針對媒體處理的單指令流多數據流(SIMD)擴展,采用特殊的設計,以改善視頻處理性能。為了能夠進行快速浮點運算,ARM11增加了向量浮點單元。所有這些結構上的提高,都是ARM9處理器不可比擬的。
ARM11為便攜式和無線應用,提供了從未有過的高超性能,并且使我們主要關心的成本和功耗減到最小。ARM11的微架構保證了系統性能可以從基本的350-500MHz范圍擴展到最終的1GHz以上。其微架構的高效率表現,允許開發者根據不同的應用來調節時鐘頻率和電源電壓,從而在性能和功耗之間達到最佳的折衷。例如,一個基于ARM11的微架構的處理器在1.2V工作電壓下,使用0.13um工藝實現,其功率將不會超過0.4mW/MHz。
ARM11微處理器是一種高性能、低功耗的‘準64位’微處理器!對于目前大多數嵌入式應用,一個真正的64位處理器仍然被認為是不必要的,其巨大的功耗和面積讓人難以接受。對此,ARM11選擇了一個折中的方案,以較小的代價,部分實現了一個64位微架構。ARM11只在處理器整數單位和高速緩存之間,以及在整數單位和協處理器之間實現了64位數據總線。這些64位數據道路允許處理器在一個時鐘周期中同時獲取兩條指令,還允許在一個時鐘周期執行多個數據讀寫指令。這使得ARM11在執行很多特定序列的代碼時能夠達到非常高的性能,特別是那些允許數據搬移與數據處理并行處理的代碼序列。
S3C6410是由三星公司推出的一款低功耗、高性價比的RSIC處理器,它基于ARM11內核(ARM1176JZF-S),可廣泛應用于移動電話和通用處理等領域;S3C6410為2.5G和3G通信服務提供了優化的硬件性能,內置強大的硬件加速器:包括運動視頻處理、音頻處理、2D加速、顯示處理和縮放等;集成了一個MFC(Multi-Format video Codec)支持MPEG4 /H.263/H.264編解碼和VC1的解碼,能夠提供實時的視頻會議以及NRSC和PAL制式的TV輸出;除此之外,該處理器內置一個采用最先進技術的3D加速器,支持OpenGL ES 1.1/ 2.0和D3DMAPI,能實現4M triangles/s的3D加速;同時,S3C6410包含了優化的外部存儲器接口,該接口能滿足在高端通信服務中的數據帶寬要求。由于以上突出的性能表現,10 著名的蘋果公司手機IPHONE就是基于S3C6410處理器。
(二)SamSung公司s3c6410微處理器功能特性
S3C6410 是一個 16/32 位 RISC 微處理器,旨在提供一個具有成本效益、功耗低,性能高的應用處理器解決方案,像移動電話和一般的應用。它為 2.5G 和 3G 通信服務提供優化的 H /W 性能,S3C6410 采用了64/32 位內部總線架構。該 64/32 位內部總線結構由 AXI、AHB 和 APB 總線組成。它還包括許多強大的硬件加速器,像視頻處理,音頻處理,二維圖形,顯示操作和縮放。一個集成的多格式編解碼器(MFC)支持 MPEG4/H.263/H.264 編碼、譯碼以及 VC1 的解碼。這個 H/W 編碼器/解碼器支持實時視頻會議和 NTSC、PAL 模式的 TV 輸出。
S3C6410 有一個優化的接口連線到外部存儲器。存儲器系統具有雙重外部存儲器端口、DRAM 和 FLASH /ROM/ DRAM 端口。DRAM 的端口可以配置為支持移動 DDR,DDR,移動 SDRAM 和 SDRAM。FLASH/ROM/DRAM端口支持 NOR-FLASH,NAND-FLASH,ONENAND,CF,ROM 類型外部存儲器和移動 DDR,DDR,移動 SDRAM 和SDRAM。
為減少系統總成本和提高整體功能,S3C6410 包括許多硬件外設,如一個相機接口,TFT 24 位真彩色液晶顯示控制器,系統管理器(電源管理等),4 通道 UART,32 通道 DMA,4 通道定時器,通用的 I/O 端口,IIS 總線接口,IIC 總線接口,USB 主設備,在高速(480 MB/S)時 USB OTG 操作,SD 主設備和高速多媒體卡接口、用于產生時鐘的 PLL。
S3C6410 提供了豐富的內部設備,下面我們從它的整體特性、多媒體加速特性、視頻接口、USB 特征、存儲器設備、系統外設以及它的系統管理等方面來詳細的介紹 S3C6410 處理器的特性
(三)系統設計器件
? Samsung S3C6410處理器
? 256M字節NAND Flash(SLC)
? 12MHz、48MHz、27MHz、32.768KHz時鐘源;
? 1個100M網口,采用DM9000AE,帶連接和傳輸指示燈
? 2個3.5MM標準立體聲音頻插座。其中包括1個音頻輸出插座,可與耳機連接;1個話筒輸入插座。另有插針形式提供了Line In(四)電源及復位電路
3.電源電路
4.復位電路
系統復位按鍵使用輕觸開關,復位芯片選擇MAX811t,專業復位芯片可保證系統的穩定可靠。
復位芯片MAX811設計原理圖如下:
(五)系統時鐘電路 主晶振(12MHZ)原理圖:
網卡晶振原理圖:
(六)系統存儲器電路
使用了256M Bytes NAND FLASH,型號為K9F2G08U0B(另有MLC結構2G Bytes NAND FLASH的K9GAG08U0D供用戶選擇),片選信號使用CSn2。NAND FLASH 存儲器主要用于存放內核代碼、應用程序、文件系統和數據資料。
NAND FLASH設計原理圖:
(七)IIS數字音頻電路
音頻功能使用S3C6410處理器的AC97總線。外接WM9714音頻芯片,實現集成音頻輸出、Line in輸入和Mic輸入功能。音頻輸出和MIC輸入以及LINE IN均采用標準音頻插座。
5.下面是WM9714芯片和音頻線路輸入的原理圖:
6.下圖是mic座原理圖:
7.下圖為MIC輸入座的俯視圖:
(八)網卡電路
我們在系統集成一個100M以太網接口,通過DM9000AE芯片來擴展。在開發過程中,以太網接口可以用來連接PC機下載文件;在Linux的系統開發時,可以用來掛載NFS網絡文件系統。使用時,需通過交叉網線直接連接PC機,也可以使用直連網線連接交換機或路由器。
DM9000AE設計原理圖如下:
五、系統的軟件設計
(一)總體設計流程圖
(二)聲卡部分
對聲卡進行編程時首先要做的是打開與之對應的硬件設備,這是借助于open系統調用來完成的,并且一般情況下使用的是/dev/dsp 文件。采用何種模 19 式對聲卡進行操作也必須在打開設備時指定,對于不支持全雙工的聲卡來說,應該使用只讀或者只寫的方式打開,只有那些支持全雙工的聲卡,才能以讀寫的方式打開,并且還要依賴于驅動程序的具體實現。Linux允許應用程序多次打開或者關閉與聲卡對應的設備文件,從而能夠很方便地在放音狀態和錄音狀態之間進行切換,建議在進行音頻編程時只要有可能就盡量使用只讀或者只寫的方式打開設備文件,因為這樣不僅能夠充分利用聲卡的硬件資源,而且還有利于驅動程序的優化。下面的代碼示范了如何以可寫可讀方式打開聲卡進行放音(playback)操作:
fd = open(“/dev/dsp”, O_RDWR);
if(fd < 0)
{
perror(“open of /dev/dsp failed”);
exit(1);
}
運行在Linux內核中的聲卡驅動程序專門維護了一個緩沖區,其大小會影響到放音和錄音時的效果,使用ioctl 系統調用可以對它的尺寸進行恰當的設置。調節驅動程序中緩沖區大小的操作不是必須的,如果沒有特殊的要求,一般采用默認的緩沖區大小也就可以了。但需要注意的是,緩沖區大小的設置通常應緊跟在設備文件打開之后,這是因為對聲卡的其它操作有可能會導致驅動程序無法再修改其緩沖區的大小。下面的代碼示范了怎樣設置聲卡驅動程序中的內核緩沖區的大?。?/p>
#define LENGTH 3 /* 存儲秒數 */ #define RATE 8000 /* 采樣頻率 */ #define SIZE 8 /* 量化位數 */ #define CHANNELS 1 /* 聲道數目 */ /* 用于保存數字音頻數據的內存緩沖區 */ unsigned char msg[LENGTH*RATE*SIZE*CHANNELS/8];
接下來要做的是設置聲卡工作時的聲道(channel)數目,根據硬件設備和驅動程序的具體情況,可以將其設置為0(單聲道,mono)或者1(立體聲,stereo)。下面的代碼示范了應該怎樣設置聲道數目:
arg = CHANNELS;
status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS, &arg);
if(status ==-1)
perror(“SOUND_PCM_WRITE_CHANNELS ioctl failed”);
if(arg!= CHANNELS)
perror(“unable to set number of channels”);
采樣格式和采樣頻率是在進行音頻編程時需要考慮的另一個問題,聲卡支持的所有采樣格式可以在頭文件soundcard.h 中找到,而通過ioctl 系統調用則可以很方便地更改當前所使用的采樣格式。下面的代碼示范了如何設置聲卡的量化位數:
/* 設置采樣時的量化位數 */ arg = SIZE;
status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_BITS, &arg);
if(status ==-1)
perror(“SOUND_PCM_WRITE_BITS ioctl failed”);
if(arg!= SIZE)
perror(“unable to set sample size”);
聲卡采樣頻率的設置也非常容易,只需在調用ioctl 時將第二個參數的值設置為SNDCTL_DSP_SPEED,同時在第三個參數中指定采樣頻率的數值就行了。對于大多數聲卡來說,其支持的采樣頻率范圍一般為5kHz到44.1kHz 或者48kHz,但并不意味著該范圍內的所有頻率都會被硬件支持,在Linux下進行音頻編程時最常用到的幾種采樣頻率是11025Hz、16000Hz、22050Hz、32000Hz和44100Hz。下面的代碼示范了如何設置聲卡的采樣頻率:
/* 設置采樣時的采樣頻率 */ arg = RATE;
status = ioctl(fd, SOUND_PCM_WRITE_RATE, &arg);
if(status ==-1)
perror(“SOUND_PCM_WRITE_WRITE ioctl failed”);
(三)網絡連接部分 Socket套接字初始化:
addr_len=sizeof(struct sockaddr_in);bzero(&addr,sizeof(addr));addr.sin_family=AF_INET;addr.sin_port=htons(REMOTEPORT);addr.sin_addr.s_addr=inet_addr(REMOTEIP);
(四)總體部分 客戶端:
從聲卡讀取聲音信號放到緩存中
status = read(fd, msg, sizeof(msg));
if(status!= sizeof(msg))
perror(“read wrong number of bytes”);將緩存中的數組發到服務端:
sendto(s,msg,sizeof(msg),0,&addr,addr_len);
服務端:
從客戶端接收數據:
len= recvfrom(mysock,msg,sizeof(msg),0,&addr,&addr_len);將接收的數據寫入聲卡,聲音回放
status = write(fd, msg, sizeof(msg));/* 回放 */
if(status!= sizeof(msg))
perror(“wrote wrong number of bytes”);
六、系統測試
(一)Linux系統移植安裝
我們在成功試驗時使用了ubuntu10.4版本。之前曾經嘗試過很多版本的linux,由于無法安裝dsp驅動不得一次又一次的裝系統,在這個階段花費了很長一段時間。
(二)交叉編譯環境搭建
由于在開發主機上安裝的交叉編譯器與arm里面燒寫的linux版本不對應,造成開發調試的程序無法正常運行。經過訪問論壇找到合適版本的交叉編譯器。問題得到了解決。
(三)聲卡的初始化參數
讀寫聲卡,要有特定的格式(format),默認為8 位無符號數據、單聲道、8KHz采樣率。雖然默認值可以達到我們pc機的要求,但是默認值無法達到我們開發板的要求。在開發過程中,開發板部分噪聲特別大。嚴重影響產品效果。
我們翻閱了資料,得知可以通過ioctl 系統調用來改變它們。在不斷的調試中,不斷地得到老師的幫助。我們最終得到了我們的理想音質效果。
七、參考文獻
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八、總結與心得體會
這次設計有很重要的意義,而且任務很重,但在這次設計中也學到了很多以前課堂沒有的知識。雖然之前有學過有關于ARM方面的知識,不過到實際用的時 25 候發現了很多問題存在,不免有很大的壓力。
這是我們大學重要的設計之一;我們仔細閱讀老師給的資料,并按照實驗步驟進行,盡管如此但在實踐過程中還是遇到了很多的問題,不過經過指導老師的細心講解,讓我學到了很多東西。有些之前我們學過的知識要點,不過有一段時間間隔了,很多的知識要點有不同程度的遺忘,我們通過網絡所搜,和同學一起討論問題。時間過得很快,短短兩周工程訓練;在這兩周時間里,我學到了很多東西,對于linux操作系統,以前了解過一些這方面的知識,但并沒有實踐過;安裝ubuntu軟件的時候,出現了系統卡機;在這次工程訓練中安裝交叉編譯環境讓我有很大的壓力,遇到了很多的問題,在網上也查了很多的資料,最后是在同學的幫助下完成的。安裝完成編譯環境后,設置共享文件時出現了問題,而且連U盤都不能在linux系統中讀出來,開始的時候并不知道怎么樣設置共享,我試圖使用網絡傳輸。不過后來,在同學的指導下完成了設置共享文件,真的很感謝那位同學。使用ARM開發板的時候,掛接U盤,一開始不知道怎們樣把U盤中的文件拷貝到開發板上,后來在知道里面搜索到了,相關的指令;在這次工程訓練中讓我受益非淺。功放電路的制作并不是很難,但放出來的音效并不是很理想,我試圖通過改變電路的參數改善音頻效果,但效果并不是很理想,可能是初始化設置參數的緣故。
在這次工程訓練中學到了很多,更多的了解到了有關于ARM11方面的知識;學會了獨立思考,獨立解決問題;通過和同學交流,共同學習,共同進步;同時也了解到了怎樣更好的通過網絡查找自己需要的資料,在這次設計中由于時間原因,沒有實現同步發送。還有初始化不太準確造成有噪聲
九、致謝
首先感謝的是我的老師殷群老師,殷老師的學術感染力使我受益匪淺,在這學年當中,我得到了殷老師始終如一的指導、關心和照顧。殷老師學識淵博,治學嚴謹,在這學年的學習中,事無巨細,殷老師都能給我最細致和耐心的指導,生活中,殷老師的和善豁達,平易近人的作風也為我如何待人接物,為人處事做 了最好的詮釋,其人格魅力也無形而有力的指引著我做人做事的方式,為我在以后的工作學習中樹立了榜樣。