基于FSK调制方式的通信系统具有调频信号容易产生，系统设备相对简单，而且抗干扰能力优秀的特点。同时基于MCS-51系列单片机的系统设计具有电路结构简单，性能稳定，研究成本低等优点。本文介绍了一种基于AT89S52实现FSK调制解调器的设计方法，该系统由FSK调制器、解调器、串口通信电路、D/A转换电路，低通滤波器以及整形电路组成。软件设计在Keil中完成，硬件仿真在Proteus和Multisim中完成。最终在通用板上完成了硬件调试，验证了设计的可行性。

研究内容

本课题是以AT89S52单片机为核心器件的FSK调制解调器的研究与设计。主要设计环境是在Keil环境下进行程序的编写与调试；在Protues环境下进行电路的设计与仿真测试，并在通用板上完成实际电路焊接与调试。

设计主要内容如下：

1．FSK调制与解调程序的编写与软硬件调试；

2．串口通信电路的设计、仿真与软硬件调试；

3．D/A转换电路的设计、仿真与硬件调试；

4．低通滤波器的设计、仿真与硬件调试；

5．整形运放电路的设计、仿真与硬件调试。

系统总体规划

根据本次设计的拟要实现的功能，并参考各类相关文献，再结合自身所熟悉和擅长的设计手段，在张铮老师的指导下，我对本系统做出如下基本规划：①基带信号由PC机通过串口发出，单片机通过串口接收PC机经串口发出的数据。②单片机在接收到PC机发出的数据后，通过设计好的程序完成调制，并将调制波形的各点电压编码值发给与之相连的D/A转换器。③D/A转换器在单片机的控制下根据接收到的电压编码完成D/A转换。④滤波器对D/A转换后的锯齿形的信号进行滤波滤去其中的高频信号至此调制完成，调制信号经信号线发送出去。⑤解调端在接收到调制信号后，通过整形电路将正弦波转换为方波，并将其发送给单片机。⑥单片根据设计好的程序完成解调并通过串口发出。⑦PC机从串口接收数据并显示。

本系统电路主要有：

1．串口通信电路，该电路以MAX232芯片为核心，完成单片机串口兼容的TTL电平和PC机串口兼容232电平之间的相互转换；

2．调制电路，该电路以MCU-51系列单片机中的AT89S52为核心加上必要的外围电路完成调制的功能；

3．D/A转换电路，该电路以DAC0832芯片为核心，配以相关的外围电路，实现调制波形由8位数字编码到具体信号输出的转换；

4．滤波电路，该电路主要由运算放大器TL084和相关电容电阻组成，完成滤去D/A电路输出信号中的高频分量，是一个低通滤波器；

5．整形运放电路，该电路由运算放大器TL084和稳压二极管和非门74LS04组成功能是将正弦波整形成同频率的TTL电平的方波。

6．解调电路，该电路以AT89S52为核心器件由单片机内置程序完成解调。

电路设计及仿真

在本设计中因为FSK调制信号是双极性信号，所以我参考上图3-7(b)中所示的电路图结合本设计实际需求完成电路设计电路图如图3-8所示，D/A转换数据(即调制输出信号)由单片机经P1口输出到DAC0832的8位数据输入脚，由DAC0832完成D/A转换，运算放大器OA1和OA2在本设计中选用TL084，仿真结果如图3-9示，D/A转换电路确实完成D/A转换输出了阶梯状的波形。