小夥伴們，最新一期的貿澤電子原創開發板大賽優秀作品推送又如約而至。
這次要分享的作品來自於數字語音傳輸領域，是設計者徐文磊帶來的《UHF數字對講開發板》，這款作品的難得之處在於開發者沒有采用常見的現成壓縮芯片，而是完全由自己完成編程和算法移植，為這一作品平添不少DIY的樂趣，也大大增加了板卡的可玩性和可塑性。
這塊數字語音傳輸開發板究竟是如何“煉成”的？
優
優秀作品
硬件設計
本款開發板設計分成電源部分、音頻部分、射頻部分和CPU部分。
1. 電源部分
整合了3.7V鋰電池充電電路、5V升壓電路、3.3V低壓差LDO電路，壓差低至0.1V。充電電源可接USB或者電源口。5V用來供給音頻功放以及外部配件的電源需求。
圖1：電源原理圖
2. 音頻部分
使用了WM8974單聲道CODEC芯片，通過I2S和F405實現數據通信。麥克風的雙端輸入拆成了兩個單端使用，其中一端連接AT1846S，專用的耳機輸出端口monout也用來連接AT1846S。WM8974的音頻BTL輸出也是雙端，因此可以設計為雙端接喇叭，單端接耳機，通過耳機插孔開關切換。同時，WM8974內部切換開關眾多，通過適當配置，形成了話音交換的功能。
圖2：音頻原理圖
3. 射頻部分
因為集成了AT1846S，所以可以兼容傳統的模擬調頻對講機，只需要使用AT1846S的I2C和音頻輸入輸出口即可實現基本功能。AT1846S的最大輸出只有7dBm，完全驅動RD02需要25dBm，所以增加了2SC3356和2SK3078A做級聯推動。功放的輸入端偏置使用了PMOS管，這樣能夠方便的開關電流，並且3.3V也比較穩。
圖3：射頻原理圖
無線收發芯片Si4463和AT1846S通過射頻開關PE4259共用PA和LNA。末端因為功率較大，使用了PIN二極管作為PA和LNA切換開關。因為電路板面積較小，PA的輸出沒有加入額外的由空心線圈組成的帶通濾波，只在LNA輸入端做了一個由多個π組成的濾波網絡。PA偏置電壓使用3.3V經電阻分壓形成。PA的輸出使用較長的微帶線加電容匹配。LNA有1級，使用低噪聲管BFP740ESD，仿真噪聲約在0.6，增益20dBi，之前設計有2級LNA，發現改善效果不明顯，所以取消了，因為LNA電路前級的低噪聲相對於增益更為重要。
4. CPU部分
STM32F405使用了一個I2C和三個SPI，USB和UART引出。模擬電源VDDA必須連接3.3V，且做了低通濾波。ADC連接輸入電壓3.7V，作為檢測電池電量的備用。32.768KHz時鐘備用，BAT腳可以外接3.3V紐扣電池。有些IO是複用的，需要通過焊接0Ω電阻切換。3.3V線路加上了穩壓管做適當保護，W25Q64用來保存模塊的參數設置，錄音及其它數據。
圖4：CPU單元
上電測試
實測普通2dBi天線通話距離超過1公里。
圖5：2dBi天線通話距離能超過1公里
結語：想要學習和體驗數字語音傳輸技術的小夥伴們：動起來，是時候施展你們的才華了！
這款開發板適合用來做語音傳輸項目的開發，它能夠進行長距離的數字對講，多臺設備之間的MESH組網，與傳統對講機通聯，如果外加藍牙模塊還可以連接電腦，實現數字視頻傳輸。想要提升性能不需要改變基本框架，升級更新各個芯片即可。
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