Đề tài Cài đặt tần số máy phát fm bằng bàn phím

CÀI ĐẶT TẦN SỐ MÁY PHÁT FM BẰNG BÀN PHÍM Lê Văn Đại Sinh viên khoa Điện – Điện Tử trường Đại Học Lạc Hồng Email: levandai1310@yahoo.com 1. TÓM TẮT Máy Phát FM cho phép nhập tần số muốn phát bất kỳ trong dải FM từ bàn phím một cách dễ dàng và hiển thị tần số đang phát lên màn hình tinh thể lỏng (LCD) giúp tiện theo dõi, thay thế cho những Máy Phát FM cũ không đáp ứng được hết các tần số trong dải FM và phải dùng công tắc gạt nhiều lần để chọn tần số. 2. ĐẶT VẤN ĐỀ Ngày nay, khoa học kỹ thuật trên Thế Giới có nhiều tiến bộ và có những thành tựu đáng kể. Nhất là lĩnh vực khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin, phát thanh số, phát hình số… đã và đang phát triển rất mạnh. Các thiết bị điện tử ngày càng tinh xảo, siêu nhỏ nhưng tính năng và hiệu quả làm việc của chúng thì rất cao và bền. Ở nước ta phát thanh FM được sử dụng rộng rãi và được người dân ủng hộ vì nó phục vụ nhu cầu giải trí, cập nhật thông tin đến người dân một cách nhanh chóng và thuận lợi. Nhất là các đài phát thanh của địa phương. Mà ở mỗi địa phương thì chỉ được phép phát thanh ở một tần số cố định. Trong khi đó, hiện nay, ở nước ta các Máy Phát FM đa số chỉ phát được một tần số cố định, hoặc nếu phát được nhiều tần số thì phải dùng công tắc gạt nhiều lần mới chọn được những tần số nhất định, nhưng cũng không thể đáp ứng được mọi tần số trong dải FM nên rất bất tiện trong việc sản xuất Máy Phát để bán hoặc để thử và tinh chỉnh Máy Thu FM. Từ đó các công ty sản xuất các thiết bị chuyên dụng này phải đầu tư công nghệ, tiền của, thời gian để làm ra nhiều Máy Phát để đáp ứng công việc thử và tinh chỉnh Máy Thu FM của mình. Hình 1: Máy Phát FM có công tắc gạt để chọn tần số Yêu cầu đặt ra: Thiết kế một máy phát FM 88-108MHz: - Công suất rất nhỏ có thể nhập tần số muốn phát một cách dễ dàng. - Hiển thị tần số đang phát. - Đáp ứng mọi tần số trong dải FM 88 – 108MHz. - Bước nhảy tần số là 100 KHz. Giải quyết yêu cầu: Từ những khó khăn bất tiện đó, người thực hiện đã nghiên cứu và thi công một Máy Phát FM công suất nhỏ có nhiều chức năng thuận lợi đáp ứng cho yêu cầu trên: - Nhập tần số bằng bàn phím. - Hiển thị tần số lên màn hình tinh thể lỏng (LCD). - Dùng mạch phát FM có sử dụng bộ dao động tổng hợp tần số và mạch khoá pha vòng lặp PLL cho phép nhập tần số điều khiển. - Lập trình điều khiển chọn bước nhảy thay đổi tần số là 100KHz. 3. GIỚI THIỆU MÁY PHÁT 3.1. Giới thiệu tổng quát Tên đề tài “Cài đặt tần số Máy Phát FM bằng bàn phím” đã nói lên điểm mạnh của nó, đó là: có thể nhập tần số muốn phát từ bàn phím mà không cần phải gạt công tắc như những Máy Phát hiện tại. Các thao tác vận hành, kiểm soát thông số hoạt động của máy có thể thực hiện một cách dễ dàng. Máy Phát có cấu trúc gọn, dễ lắp đặt và không chiếm nhiều diện tích. Tần số hoạt động được khoá pha bằng dao động thạch anh, đảm bảo độ chính xác cao và sự ổn định. Máy Phát đựơc thiết kế bộ phận nhập tần số từ bàn phím sử dụng mạch vi xử lý để điều khiển và hiển thị tần số hoạt động bằng màn hình tinh thể lỏng (LCD). Tín hiệu Audio vào 2 kênh tiêu chuẩn XLR nên dễ dàng kết nối với các thiết bị xử lý Audio bên ngoài. Các linh kiện được gắn cánh tản nhiệt để đảm bảo giải nhiệt nhanh. 3.2. Cấu trúc Máy Phát Máy Phát gồm 4 khối chính: Hình 2: Sơ đồ khối Máy Phát FM nhập tần số + Khối phát FM có nhiệm vụ nhận tín hiệu Audio vào cho ra tín hiệu cao tần. Khối phát FM sử dụng bộ điều chế âm thanh chất lượng cao, cung cấp âm thanh Stereo trung thực, độ nhiễu thấp. + Khối khoá pha có nhiệm vụ nhận tín hiệu điều khiển và tín hiệu cao tần từ khối Phát FM để khoá pha và điều khiển khối Phát FM cho ra tín hiệu cao tần mong muốn. Do sử dụng mạch khoá pha vòng lặp PLL nên tần số cung cấp cực kỳ chuẩn xác và có độ ổn định rất cao. + Khối khuếch đại và phát nhận tín hiệu cao tần mong muốn từ khối Phát FM, khuếch đại lên một phần nhỏ và được dây Fiđơ đưa đến Anten roi bức xạ ra không gian. + Khối điều khiển và hiển thị dùng họ vi điều khiển 8051 có nhiệm vụ nhận tần số từ bàn phím vào, cho phép lựa chọn thay đổi tần số bất kỳ trong dải tần hoạt động của máy phát FM từ 88 – 108MHz với mỗi bước nhảy thay đổi tần số là 100KHz, vi xử lý sẽ xử lý để hiển thị tần số đang phát lên màn hình LCD, đồng thời tính toán để đưa dữ liệu điều khiển vào Khối khoá pha dựa trên lưu đồ thuật giải như sau: Hình 3: Lưu đồ thuật giải + Ngoài ra còn có khối Nguồn 5VDC và, 12VDC để cung cấp cho Máy Phát. Tất cả các khối kết hợp chặt chẽ với nhau để tạo thành một Máy Phát FM hoàn chỉnh. 4. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Sau quá trình nghiên cứu và thi công người thực hiện đã đạt được những kết quả nhất định: - Máy Phát FM nhập tần số công suất nhỏ đã thành công và chạy rất ổn định, có khả năng nhập tần số phát trong toàn dải FM (88 – 108MHz) từ bàn phím, giải quyết được những bất cập hiện nay cho đa số các nhà sản xuất những thiết bị phát thanh chuyên dụng. Hình 4: Máy Phát FM - Với bước nhảy thay đổi tần số là 100KHz. - Tần số phát được hiển thị lên màn hình tinh thể lỏng (LCD) để dễ dàng theo dõi. - Đã được Doanh Nghiệp Điện Tử Lai Minh đưa vào ứng dụng và đạt hiệu quả rất tốt. - Sau khi bảo vệ đề tài tại Hội đồng đánh giá cấp Khoa (Khoa Điện – Điện Tử) thì đề tài này đã được Hội đồng giữ lại để làm mô hình giảng dạy. 5. ƯU ĐIỂM CỦA MÁY PHÁT - Phát âm thanh trung thực với 2 chế độ phát Stereo hoặc Mono: Ta có thể tuỳ chọn chế độ phát Stereo hay Mono tuỳ theo ứng dụng và người sử dụng. - Máy Phát có khả năng lưu lại được tần số đang phát: Khi có sự cố mất điện hoặc khi không muốn thay đổi tần số phát thì khi cấp điện trở lại Máy Phát tự động phát lại tần số trước đó. - Tiết kiệm chi phí sản xuất: Thay vì sản xuất nhiều máy phát FM công suất nhỏ để tinh chỉnh máy Thu FM với giá cả khá cao thì bây giờ chỉ với khoảng 500.000VNĐ Doanh Nghiệp đã có thể sở hữu một Máy Phát FM công suất nhỏ với chức năng nhập tần số tiện lợi. - Tốn ít nhân công và thời gian: Vì Máy Phát nhỏ gọn nên giúp tiết kiệm nhân công và thời gian cho Doanh Nghiệp. - Vận hành Máy Phát dễ dàng: Người vận hành máy chỉ việc cấp tín hiệu âm thanh Left và Right vào đầu nối chuẩn XLR, sau đó cấp nguồn và công việc cuối cùng là nhập tần số muốn phát từ bàn phím. - Chiếm ít diện tích và rất tiện lợi: Vì Máy Phát nhỏ gọn nên chiếm rất ít diện tích, có thể đặt Máy Phát ở bất kỳ chỗ nào và sử dụng rất tiện lợi. 6. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI - Nâng cao chất lượng đề tài bằng cách triệt nhiễu đến mức tối đa để âm thanh thêm sống động. - Nhập tần số bằng 2 nút nhấn lên xuống hoặc bằng Remot điều khiển từ xa. - Tối ưu kích thước mạch để có thể bán trên thị trường hàng loạt với giá cả hợp lý phục vụ nhu cầu giải trí. Hình 5: Máy Phát FM nhập tần số trong tương lai (Ảnh có tính chất minh hoạ) 7. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Nguyễn Trung Lập, “Truyền dữ liệu” [2] Kiều Khắc Lâu, “Cơ sở kỹ thuật Siêu cao tần”, Nhà Xuất Bản Giáo Dục - 2006 [3] Nguyễn Hoàng Phương, “Máy phát hình RF”, Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật. [4] Đoàn Việt Trung, KS, “Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ phát thanh số tại Việt Nam”, Đài tiếng nói Việt Nam, Hà Nội – 2005. Tiếng Anh: [5] Robert E. Collin, “Antenna and Radiowave Propagation”, McGraw Hill - 1985. Các trang web: [6] www.8052.com [7] www.alldatasheet.com [8] www.biendt.biz [9] www.diendandientu.com [10] www.dientuvietnam.net [11] www.dtvt.org [12] www.ebook.edu.vn [13] www.electronics-DIY.com [14] www.kythuatvien.com