Thiết kế và thi công FM 2 kênh nhập tần số phần 1

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:


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 h
ộ 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, ti
ền 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: T
ừ 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
t
ần 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 hiệ
n 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 m
ạch
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.
+ Khố
i 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 phầ
n 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 x
ử 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 n

ăng 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 đượ
c 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
lợ
i.
- 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 c
ả
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 cứ

u
và ứng dụng công nghệ phát thanh số
tại Việt Nam”, Đài tiếng nói Việt Nam,
Hà Nội – 2005.