基于單片機的數(shù)字FM收音機設(shè)計

1、題目：基于單片機的數(shù)字FM收音機設(shè)計Title:DigitalFMradioDesigningbasedonMCU姓名：XXX學號：XXXXXXXX學院：機械與電子工程學院指導(dǎo)老師：XXX摘要現(xiàn)在人們常使用的收音機為手動調(diào)頻收臺，使用較為麻煩，而且由于接收靈敏度不高，所接收的頻段較窄。TEA5767具有高性能的RFAGC電路，其接收靈敏度高、參考頻率選擇靈活、可實現(xiàn)自動搜臺。本課題采用STC89C52單片機和TEA5767為核心器件，用I2C通信方式聯(lián)接單片機與TEA5767,實現(xiàn)數(shù)字FM收音機系統(tǒng)。通過編寫軟件利用單片機控制TEA5767實現(xiàn)手動活自動調(diào)頻，收到的信號通過TAD2822功放器

2、件放大后，再用揚聲器輸出信號。在調(diào)頻的過程中可以通過LCD1602液晶顯示屏來隨時查看信號的頻率。關(guān)鍵詞：數(shù)字調(diào)頻；STC89C52；TEA5767；TDA2030編輯版wordABSTRACTNowadayspeopleusuallyusetheradioformanualFMaccept,itismuchtrouble,andbecausetherxsensitivityisnothigh,thefrequencybandreceivedisverynarrowTEA5767hashigh-performanceRFAGCcircuit,highsensitivityreceiving,r

3、eferencefrequencyselectionflexibleanditcanbetherealizationofautomaticsearchplatforminthisdesigningIwillusetheSTC89C52single-chipmicrocomputerandTEA5767asthecorecomponentsofdigitalFMradiosystemandsetheI2CcommunicationtoconnectbetweenSTC89C52andTEA5767chThroughthesoftwarewrittenandusingsinglechipcompu

4、tercontrolTEA5767achievemanuallylivetobeautomaticFM,receivedsignalthroughtheTAD2030amplifieramplificationdevice,thenusethespeakeroutputthesignalIntheprocessofFMthefrequencyofthesignalcanbecheckedbyLCD1602。Keywords：DigitalFM;STC89C52TEA5767;TAD2030目錄緒論4.1 基于單片機的FM收音機工作原理5.1.1 FM收音機的基本工作原理.5.1.2 數(shù)字調(diào)節(jié)F

5、M收音機的工作原理61.3 用單片機完成數(shù)字調(diào)節(jié)的FM收音機的功能設(shè)計72 硬件電路設(shè)計82.1 硬件組成82.1.1 數(shù)字FM收音機系統(tǒng)控制中心單片機82.1.3 PT22571量模塊1.12.1.4 FM收音模塊122.2 FM電路及其設(shè)計1.52.3 單片機控制與顯示電路1.71.8.2.4 供電電路與放大電路3 軟件設(shè)計1.83.1 鍵盤與顯示函數(shù)設(shè)計1.93.1.1 LCD液晶顯示函數(shù)193.1.2 鍵盤讀鍵子程序：2.03.2 數(shù)字調(diào)節(jié)與收音控制程序設(shè)計2.1.3.2.1 EA5767HN讀寫寄存器21.3.2.4 收音模塊的初始化2.7.結(jié)論3.1.致謝3.1.參考文獻3.2附錄

6、3.3.附錄一主程序3.3.附錄二TEA5767讀寫子程序3.8.附錄三按鍵子程序4.7.緒論雖然手機、計算機、電視等各種電子娛樂設(shè)施已經(jīng)越來越普遍，但是收音機在豐富的娛樂媒介中仍然占有重要地位。隨著消費類電子的興起和繁榮以及數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，收音機逐漸數(shù)字化，集成化，而且成本越來越低，這使得在各種設(shè)備中嵌入收音機的現(xiàn)象更加普遍。廣大從事消費類電子設(shè)計的廠商都不忘在諸如MP3、智慧手機、便攜式Video播放器等產(chǎn)品中嵌入FM部分。TEA5767系列單片數(shù)字元收音機就被廣泛地應(yīng)用在各類電子產(chǎn)品中。利用TEA5767設(shè)計數(shù)字FM收音機與傳統(tǒng)的超外差式收音機的調(diào)諧方式不太一樣，傳統(tǒng)的超外差式收音機

7、的固定頻率為10.7MZ，而TEA5767系列數(shù)字元收音機的固定中頻為225KHz,由于固定中頻不同，鎖相環(huán)系統(tǒng)的軟件控制就有很大的差別，這就給廣大芯片應(yīng)用設(shè)計者帶來一定的難度。本設(shè)計將采用宏晶STC89C52E片來控制Philips公司的TEA5767收音模塊，從而做成一個數(shù)位收音機。該收音機，具有抗干擾能力強、體積小、方便攜帶、調(diào)頻范圍寬等優(yōu)點。1 基于單片機的FM收音機工作原理1.1 FM收音機的基本工作原理FM收音機由輸入回路、高放回路、本振回路、混頻回路、中放回路、鑒頻編輯版 word回路和音頻功率放大器組成。如圖1-1所示。調(diào)頻的接收天線以耳機的地線替代，也可直接插上配給的天線AN

8、T,二者工作原理相同。調(diào)頻廣播的高頻信號輸入回路直接經(jīng)電容C、L組成的LC振蕩回路，實際上構(gòu)成一帶通濾波器，其通頻帶為88MHz108MHz。在集成塊內(nèi)部接受的調(diào)頻信號經(jīng)過高頻放大，諧振放大。被放大的信號與本地振蕩器產(chǎn)生的本振信號在內(nèi)部進行FM混頻，混頻后輸出。Y,一麗揚聲器TT-1N本振QAF：圖1-1FM收音機原理框圖FM混頻信號由FM中頻回路進行選擇，提取以中頻10.7MHz為載波的調(diào)頻波。該中頻選擇回路由10.7MHz濾波器構(gòu)成。中頻調(diào)制波經(jīng)中放電路進行中頻放大，然后進行鑒頻得到音頻信號，經(jīng)功率放大輸出，耦合到揚聲器，還原為聲音。止匕外，因在調(diào)頻波段未收到電臺信號時，內(nèi)部增益處于失控而

9、產(chǎn)生的噪聲很大。為此，通過檢出無信號時的控制電平，控制靜噪電路工作，使音頻放大器處于微放大狀態(tài)，從而達到靜噪功能。1.2 數(shù)字調(diào)節(jié)FM收音機的工作原理此設(shè)計的基本原理與上述傳統(tǒng)收音機的原理相似，在此不再累述。主要組成部分有單片機、存儲器、功放、收音芯片。此處介紹不同之處。此方案通過單片機根據(jù)鍵盤輸入，通過I2C對TEA5767模塊的控制寄存器進行讀寫操作，以實現(xiàn)TEA5767模塊的自動手動搜索功能，音頻信號經(jīng)過由TDA2822構(gòu)成的功放電路放大處理由揚聲器輸出。并將從TEA5767模塊中讀取的頻率字換算后顯示在LCD上。按存儲鍵時，單片機將頻率字寫入24c02實現(xiàn)存臺功能，按讀取鍵即可收聽所存

10、電臺。1.3 用單片機完成數(shù)字調(diào)節(jié)的FM收音機的功能設(shè)計該設(shè)計分為兩部分：硬件電路和程序。硬件電路包括控制模塊、FM調(diào)頻模塊、電源供電模塊和接收模塊四部分。主控制器采用的是單片機STC89C5Z調(diào)頻模塊采用的是TEA5767芯片，電源供電模塊可采用電池直接供電或通過變壓設(shè)備得到要求的電源。本設(shè)計采用模塊化設(shè)計，整個系統(tǒng)由、控制模塊、TEA576模塊、音量控制模塊和功放模塊顯示模塊組成，系統(tǒng)的整體方案框圖如圖1-2AT24C049r編輯版word鍵盤STC89C52LCD顯示頻率圖1-2系統(tǒng)框圖從圖1-2中可以看出，控制模塊僅僅通過I2C總線與收音模塊連接并控制收音機工作。本設(shè)計使用單片機P3口

11、的兩個I/O腳來模擬I2C總線的SDA和SCLW序并與TEA5767通信；TEA5767輸出的左右聲道音頻信號可通過音量控制模塊進行前級放大及音量控制，然后輸入到TDA7057進行后級功率放大，最后輸出到揚聲器。單片機可通過I2C總線進行音量調(diào)節(jié)；ROM存儲模塊主要用于存儲電臺數(shù)據(jù)、音量數(shù)據(jù)和時鐘數(shù)據(jù)，為存儲和讀取數(shù)據(jù)帶來方便。系統(tǒng)可通過按鍵進行操作，通過MCU檢測按鍵信號并經(jīng)單片機實現(xiàn)手動搜臺、自動搜臺、音量控制、時鐘調(diào)整等功能，各項操作提示和操作結(jié)果均可通過LCD顯示出來。穩(wěn)壓電源模塊產(chǎn)生的5V和3.3V電壓可分別為各個模塊器件供電。2硬件電路設(shè)計2.1 硬件組成基于單片機的數(shù)字FM收音機

12、需要用到的主要硬件設(shè)施有STC89C52單片機、TDA2030功放芯片、PT2257音量模塊、TEA5767FM收音模塊，各個硬件之間互相連接后，組成整個收音機的硬件系統(tǒng)。2.1.1 數(shù)字FM收音機系統(tǒng)控制中心單片機在本設(shè)計中，需要選用單片機作為整個系統(tǒng)的控制中心，由于對單片機的要求不高，可以選用普通的51系列單片機?？紤]到引腳數(shù)量和經(jīng)濟實惠等諸多因素，此設(shè)計將采用STC89C52E片，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，具有以下標準功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，

13、32位I/O口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個16位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工申行口。另外STC89X52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。外形圖和引腳圖如圖2-1所示圖2-1 STC89C52單片機外形圖及引腳圖U西亙眉SBIBB畫理膽畫m畝而畫H3函函FL 3PL SPl,7RST % i. I'3 tiIXIh'PS IKF pj- e 而榨.3TO/P3.4 n/ra,s3D/F3, 7OA1.2JCTALIICCPO.

14、 OLMHO PO. I, ADI RO. 2. ADS 加3成3 PDL 4 ADI 阿辦4D5 M.小E 府"B； 百ML日行麻：;mP2 由 AH Pla/A13 n. 412 F2!,3 UI F2. 2 AH1FS.I/AS編輯版wordSTC89C52在本設(shè)計中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,它是這個系統(tǒng)的控制核心。STC89C52與外圍的硬件相連，向FM收音模塊發(fā)出指令，決定自動搜索或手動搜索模式。再通過讀按鍵的方式判斷外圍電路的指令，該指令經(jīng)過單片機分析后直接向收音模塊發(fā)出信號，收音模塊在收到信號后，響應(yīng)外圍電路的指令，調(diào)整收音的頻道。收音的頻道經(jīng)過單片機的處理之后，將所搜索到

15、的頻率顯示在LCD1602液晶顯示屏上。2.1.2 收音功放芯片TDA2030收音機系統(tǒng)直接接收到的信號一般都比較微弱，因此需要用通過功率放大器把信放大之后在用揚聲器輸出。這個環(huán)節(jié)需要選用一個體積小、輸出功率大、失真小的音頻功放芯片。德律風根生產(chǎn)的TDA2030采用V型5腳單列直插H型和V型。該集成電路廣泛應(yīng)式塑料封裝結(jié)構(gòu)。按引腳的形狀引可分為用于汽車立體聲收錄音機、中功率音響設(shè)備，具有內(nèi)部保護電路。具體外形如圖2-2,引腳功能如表2-1,具體參數(shù)如表2-2Ub ConnsCted tp Pin 3圖2-2 TDA2030外形圖引腳功能1正向輸入端2反向輸入端3負電源輸入端4功率輸出端5正電源

16、輸入端表2-1 TDA2030功能引腳A2030極限參數(shù)參數(shù)名稱極限值單位電源電壓（Vs）±18V輸入電壓（Vin）VsV差分輸入電壓（Vdi）±15V峰值輸出電流（Io）3.5A耗散功率(Ptot )(Vdi)20V工作結(jié)溫（Tj）-40±150c表2-2 TDA2030主要參數(shù)表存儲結(jié)溫(Tstg)-40±1502.1.3PT2257f量模塊在收音系統(tǒng)中還需要一個芯片來才$制收音機輸出的音量，PT22257是由CMOS技術(shù)制造而成的2聲道音量控制IC,只有8個腳位，采用I2C控制界面,具備0-79dB的衰減范圍，低噪聲，高立體分離度及使用極少的周邊原

17、件。內(nèi)部連接圖2-3和外觀圖分別如圖2-4Cuntrcd 中比VdcVss圖2-3PT2257內(nèi)部電路圖LINLOUTVSSSDAPT2257RINROUTVDDSCL圖2-4PT2257夕卜觀圖表2-3PT2257引腳引腳名稱I/O敘述引腳編號LINI左聲道輸入，需加一交連電容后連接至訊源1LOUTO左聲道輸出，需加一交連電容后連接至輸出端2Vss-地線3SDAII2C介面DATA輸入腳位4SCLII2C介面CLOCK俞入月郤位5VDD-正電源輸入端6ROUTO右聲道輸出，需加一交連電谷后連接至輸出端7RINI右聲道輸入，需加一交連電谷后連接至訊源82.1.4FM收首模塊FM模塊的控核心芯片

18、采用飛利浦公司的TEA5767數(shù)字立體聲FM芯片,該芯片把所有的FM功能都集成到一個不足6*6平方米的用HVQFN40封裝的小方塊中。芯片工作電壓2.5V5.0V,典型值是3V;RF接收頻率范圍是76108MHz,（最強信號+噪聲）/噪聲的值在60dB左右，失真度在0.4%左右；雙聲道音頻輸出的電壓在6090mV左右，帶寬為22.5KHZ。芯片的引腳分布及其引腳定義分別見圖2-3和表2-3。d-cMid一 =LksHd LlEDdAAtil dJclEiwsnsa =JJ-EwiLOCK CATA vcco OGhCVgV8) VCQTANK2 VCOTANK1OPOUT期 Amu ATEA5

19、767HNn 6.VAFLVAFRWUTE%T1FG LIMDEC1口 M2 LE 口口良 口星一 宗81m圖2-3TEA5767芯片引腳分布表2-3引腳定義管腳定義管腳定義1空腳21空腳2鎖相環(huán)輸出22左聲道輸出3本振23右聲道輸出4本振24軟靜音時間常數(shù)5本振電源25檢波輸出6數(shù)字地26基準7數(shù)字電源27中頻中心頻率調(diào)整時間常數(shù)8數(shù)據(jù)線28中頻限幅器退藕19時鐘線29中頻限幅退藕210空腳30空腳11三線讀寫控制31空腳12總線模式選擇32增益控制13總線使能端33模擬地14軟口134模擬電源15軟口235射頻輸入116晶振36高頻地17晶振37射頻輸入218相位濾波38高放AGC寸間常數(shù)

20、19導(dǎo)頻低通濾波39鎖相環(huán)開關(guān)輸出一20空腳40空腳該芯片具有以下優(yōu)點：（1）集成高靈敏度的低噪聲放大器；（2）內(nèi)置的FM解調(diào)器可以省去外部鑒頻器，并且FM的中頻選擇性可在芯片內(nèi)部完成；（3）可以采用32.768KHz或13MHz的振蕩器產(chǎn)生參考時鐘或可以直接輸入6.5MHz的時鐘信號；（4）可以通過I2C或三線串行總線來獲取中頻計數(shù)器值或接收的高頻信號電平，以便進行自動調(diào)諧功能（5）射頻具有自動增益控制功能，并且LC調(diào)諧振蕩器只需固定片裝電感。其基本工作原理分析：（1）天線輸入電路:RFANT天線經(jīng)過C1耦合送入LI、C2、C4組成的RF帶通濾波器(87.6MHz108MHz和76MHz87

21、.5MHz)送入TEA5767的35、37腳，通過TEA5767內(nèi)部高通放大。模擬電源由FM3V3經(jīng)過R1限流C58波后送入TEA5767的34腳。(2)可調(diào)式LC諧振回路：2、3、4腳接內(nèi)部VCO,外接變?nèi)荻O管D1、D2。2腳為調(diào)諧電壓輸出，自動搜索時電壓在1V內(nèi)變化。VCO供電由FM3V3經(jīng)過R4限流C13濾波送如TEA5767的第5腳。(3) I2C控制總線：內(nèi)置I2C接口，通過TEA5767白8、9腳控制，CPU通過I2C對其進行搜臺、選臺操作。數(shù)字電源由FM3V3經(jīng)過R7限流C198波送如TEA5767的第7腳。(4) CO震蕩電路：CO震蕩電路主要由XT1(32.768)、C1磔

22、入TEA5767的17腳輸入，再從18腳輸出到C15,產(chǎn)生32.768勺基本時鐘。(5) 5)音頻輸出電路：經(jīng)過TEA5767處理后的模擬音頻信號從23(右聲道)、22(左聲道)輸出到后級功放電路放大。原理框圖如圖2-4橫網(wǎng)電源RF.?, iTiLoutRotJt數(shù)字電源TFA57R7HVCO電魂32768KHZ f 汕晶可陶式LC 諧悔網(wǎng)路FM人續(xù)十連接耳機地跋圖2-4原理框圖2.2FM電路及其設(shè)計FM接收電路是系統(tǒng)硬件電路中的核心部分之一，本硬件系統(tǒng)采用單芯片TEA5767HN模塊作為FM接收電路的核心元器件。Philips公司提供的TEA5767HN模塊芯片為低電壓、低功耗和低價位的全集

23、成單芯片立體聲無線電產(chǎn)品，它只需要極少的外圍元件，并且基本上不需要外部對高頻信號的手動調(diào)準。另外，其頻帶范圍較寬，可以完全免費調(diào)到歐洲、美國和日本的調(diào)頻波段。其模塊應(yīng)用接線圖如圖2-5所示5gEFMANTG5iDMVBUS.MODEGNDDATAR-otrrclkL.OCIWREADGNTJHgEK*口“E加GM>LtGXD922uH12-5FM模塊應(yīng)用接線圖圖2-5中VCC接3.3V的電源，并通過磁珠及電容器件進行干擾抑制，注意磁珠FB應(yīng)選用特征頻率為100MHz,直流電阻的貼片元件，這樣有利于對高頻噪聲進行抑制但同時又不是系統(tǒng)產(chǎn)生過多的直流損耗22uF的電容最好選用鉭電容，2個0.1

24、uF的電容可選用介電常數(shù)高、高頻性能好的陶瓷電容，這樣就保證了整個FMModule的電源系統(tǒng)的穩(wěn)定。BUS-MODE是用來選擇CPU與FMModule,串口通信白方式，為I2C的通信方式DATA和CLK即為I2C通信的數(shù)據(jù)線和時鐘線，系統(tǒng)的CPU通過I2C接口即可對FMModule進行控制。W/READ在該系統(tǒng)沒有使用，此時FMModule通過W/READ,CLK,DATA與系統(tǒng)的CPU實現(xiàn)三線方式串行通信。BUS-ENABLE為總線使能信號，當BUS-ENABLE為邏輯低時使FMModule進入省電模式，該系統(tǒng)中把其直接拉高，是因為FMModule可以通過I2C接口控制其進入省電模式。FM_

25、ANT為FMModule的天線接口即射頻信號輸入腳，目前在此類消費電子產(chǎn)品中，天線大多采用耳機線代替，該產(chǎn)品也不例外，上圖中的J3即為立體聲耳機接口。耳機左右聲道信號線上感應(yīng)到的毫伏級的FM信號即可通過J3腳的腳進入到FMNodule中。當然這么小的信號不會對耳機上的音質(zhì)有什么影響，而且由于有上圖中的3個0.22uH空心電感的隔離作用，F(xiàn)M的信號可以損耗很小的地被FMModule接收。值得注意的是3個空心電感應(yīng)該在電路板上緊靠耳機接口放置以增加接收的靈敏度，并且電感的直流阻抗應(yīng)盡量小，這樣可以減少音頻的功率損耗。3個電感的選用考慮到空心結(jié)構(gòu)的、可能外形尺寸比較大，不太合適于便攜式產(chǎn)品的應(yīng)用，可

26、以選用陶瓷支架的電感。盡量不要選用非線性比較大的鐵氧支架電感，因為這有可能影響耳機的音質(zhì)。2.3 單片機控制與顯示電路微控制器部分以STC89C52為核心，包括復(fù)位電路，晶振電路和按鍵控制電路，特別注意的是電源輸入要加上去藕電容，電路原理圖見圖2-6*P1.0Pl )的MAI期P) 2PO l-UDL>再 3P2'tkD2)ni i強35343 75拈sPl.3Pl.5制 MAI用PJ 7p。日俱D5)P3JRXDEAP3.1 TX2ALtpa.i pmpsr：P3.3fnTP3.-1 Tt?2.t ；AD14>F35T_?2，；AD1 野先5礪雪&心IDPi.-E

27、D?2i 11)IQ?2J(AD1Q)igpjccPi.C.UMjGNDRESET努7J43FIDs:3111犯122S13M4 Jl5屈LS251724LS"ST1?）節(jié)邛2l39編輯版 word圖2-6單片機控制電路顯示電路采用LCD1602為主器件，具體電路如圖2-7P21602LCD1602±JJUh匚SMnifTg4foe口，6AAHxgaaan口QuaA二IrM-|'GNDVCC：圖2-7LCD1602顯示電路2.4 供電電路與放大電路供電電路直接輸入DC9V,經(jīng)過ASM1117-5V進行5V穩(wěn)壓輸出。模塊3.3V電源由ASM1117-3.3直接提供。如

28、圖2-8放大電路如圖2-9該電路工功能是放大收音機收到的信號"iMI,，TH-圖2-9放大電路3軟件設(shè)計基于STC89C52勺單片機控制平臺的TEA5767數(shù)字收音機的軟件設(shè)計主要包括六個部分：I2C總線通信協(xié)議、TEA5767HN收音模塊控制、PT2257音量控制、AT24C02存儲模塊控制、鍵盤掃描及狀態(tài)顯示。本文的軟件系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)當著重分析TEA5767HN收音模塊控制、PT2257音量模塊這兩部分的工作原理以及編程思路。本系統(tǒng)程序使用C語言編寫，主程序由啟動、初始化、鍵盤掃描、按鍵處理、液晶顯示等5大模塊組成。其中系統(tǒng)初始化包括STC89C52的初始化、TEA5767HN的初始

29、化和LCD的初始化；按鍵處理通過調(diào)用函數(shù)的方法實現(xiàn)按鍵復(fù)用功能，可實現(xiàn)手動搜臺、自動搜臺、音量控制、時間調(diào)整、鬧鐘調(diào)整等操作;顯示模塊可顯示系統(tǒng)的各個工作狀態(tài)。3.1 鍵盤與顯示函數(shù)設(shè)計3.1.1 LCD液晶顯示函數(shù)液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標志位低電平，表示不忙，否則指令失效。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊哪里顯示字符，圖3-1是1602的內(nèi)部顯示地址LCD1602初始化指令:延時15mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）延時5mS寫指令38H（不檢測忙信號）以后每次寫指令和讀/寫數(shù)據(jù)操作均需要檢測

30、忙信號寫指令38H:顯示模式設(shè)置寫指令08H:顯示關(guān)閉寫指令01H:顯示清零寫指令06H:顯示光標移動設(shè)置寫指令0CH:顯示開及光標設(shè)置3.1.2 鍵盤讀鍵子程序：圖3-2流程圖charreadkey(void)chartemp,temp1,charkey;編輯版wordtemp=p3;delay(100);if(temp1=p3)=temp)temp=temp&0x0f;switch(temp)case0x0e:key=1;break;case0x0d:key=2;break;case0x0b:key=3;break;case0x07:key=4;break;default;key=

31、0;returnkey;3.2 數(shù)字調(diào)節(jié)與收音控制程序設(shè)計3.2.1 EA5767HN讀寫寄存器吃透芯片的寄存器是編好程序的關(guān)鍵TEA5767HN有5個寫寄存器和5個讀寄存器，每個寄存器可存儲8位數(shù)據(jù)。寫寄存器可以存儲控制信息，包括軟件靜音、模式選擇、PLL可編程計數(shù)器的設(shè)置、向上向下搜索模式選擇、靜左/右音頻、可編程端口的設(shè)置、待機節(jié)能模式、歐洲/日本頻段選擇、品振頻率選擇、ADC門限設(shè)置、去加重設(shè)置等。讀寄存器可檢測接收電路狀態(tài)，反饋控制信息，包括搜索到有效電臺標志位、搜索到有效電臺后PLL可編程計數(shù)器的狀態(tài)、4bADC的輸出、以及7bIF中頻輸出。下面就對芯片的寄存器進行詳細說明。（1）

32、芯片寄存器地址的格式如下：表3-1芯片寄存器地址格式C地址模式1110000RM'R/W=0為讀模式；R/W=1為寫模式（2）寫模式下5個數(shù)據(jù)字節(jié)的格式及各位的描述數(shù)據(jù)字節(jié)1a）字節(jié)格式表3-2數(shù)據(jù)字節(jié)1字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）MUTESMPLL13PLL12PLL11PLL10PLL9PLL8b）位描述表3-3數(shù)據(jù)字節(jié)1位描述位號符號描述7MUTE如果MJTE=1則左右聲道被靜音；MUTE二所右聲道正常工作。6SM如果SM=1則處于搜索模式；SM=0不處于搜索模式5到0PLL13:8設(shè)定用于搜索和預(yù)設(shè)的可編程頻率合成器。數(shù)據(jù)字節(jié)2a）字節(jié)格式表3-4數(shù)

33、據(jù)字節(jié)2字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）PLL7PLL6PLL5PLL4PLL3PLL2PLL1PLL0b）位描述表3-5數(shù)據(jù)字節(jié)2位描述位號符號描述7到0PLL7:0設(shè)定用于搜索和預(yù)設(shè)的可編程頻率合成器。數(shù)據(jù)字節(jié)3a）字節(jié)格式表3-6數(shù)據(jù)字節(jié)3字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）SUDSSL11SSL0HLSIMSMLMRSWP1b）位描述表3-7數(shù)據(jù)字節(jié)3位描述位號符號描述7SUDSUD=1增加頻率搜索；SUD=0減小頻率搜索。6和5SLL1:0搜索停止標準：見卜表1。4HLSI高/低充電電流切換：HLSI=1,高充電電流；HLSI=0,低充電3

34、MS立體聲/單聲道：MS=1單聲道；MS=0立體聲。2ML左嚴道靜首：ML=1,左嚴道前首并置立體嚴，ML=0左嚴道止1MR右嚴道靜首：MR=1右嚴道前首并置立體嚴，MR=0右嚴道止0SWP1軟件可編程端口1:SWP1=1端口1高電平；SWP1=0端口1低電注：搜索停止標準設(shè)定表3-8搜索停止標準SSL1SSL2搜索停止標00在搜索模式卜禁止01低：ADC輸出大小為510中：ADC輸出大小為711高：ADC輸出大小為10數(shù)據(jù)字節(jié)4a）字節(jié)格式表3-9數(shù)據(jù)字節(jié)4字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）SWP2STBYBLXTALSMUTEHCCSNCSI數(shù)據(jù)字節(jié)5a）字節(jié)格式表3

35、-10數(shù)據(jù)字節(jié)5字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）PLLREFrDTCb）位描述表3-11數(shù)據(jù)字節(jié)5位描述位號符號描述7PLLREF若PLLREF=16.5MHz的鎖相環(huán)參考頻率啟用；若PLLREF=06.5MHz的鎖相環(huán)參考頻率關(guān)閉。6DTC若DTC=1,去加重時間常數(shù)為75us；若DTC=Q夫加重時間常激為50usc5到0未用，狀態(tài)不必考慮。（3）寫模式下5個數(shù)據(jù)字節(jié)的格式及各位的描述數(shù)據(jù)字節(jié)1a）字節(jié)格式表3-12數(shù)據(jù)字節(jié)1字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）RFBLFPLL13PLL12PLL11PLL10PLL9PLL8b）位描述表3-14位

36、描述位號符號描述7RF準備好標志：RF-1,有一個頻道被搜到或者一個制式已經(jīng)符合；RF=Q6BLF波段制式：BLF=1,一個制式已經(jīng)符臺；5到0PLL13:8用于搜索和預(yù)設(shè)后的可編程頻率合成器設(shè)定結(jié)果。數(shù)據(jù)字節(jié)2a）字節(jié)格式表3-15數(shù)據(jù)字節(jié)1位描述位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）PLL7PLL6PLL5PLL4PLL3PLL2PLL1PLL0b）位描述表3-16數(shù)據(jù)字節(jié)2位描述位號符號描述7到0PLL7:0_設(shè)定用于搜索和預(yù)設(shè)后的可編程頻率合成器設(shè)定結(jié)果。位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）STEREOIF6IF5IF4IF3IF2IF1IF0數(shù)據(jù)字節(jié)3a）字節(jié)格

37、式表3-17數(shù)據(jù)字節(jié)3字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）STEREOIF6IF5IF4IF3IF2IF1IF0b）位描述表3-18數(shù)據(jù)字節(jié)3位描述位號符號描述7STEREO立體聲標志位：STEREOq1立體聲接收；STEREO=0單聲道接6到0IF6:0中頻計數(shù)器結(jié)數(shù)據(jù)字節(jié)4a）字節(jié)格式表3-19數(shù)據(jù)字節(jié)4字節(jié)格式位7（高位）位6位5位4位3位2位1位0（低位）LEV3LEV2LEV1LEV0CI3CI2CI10b）位描述表3-20數(shù)據(jù)字節(jié)4位描述位號符號描述7到4LEV3:0ADC的輸出。3到1CI3:1芯片驗證號。0該位內(nèi)部置00數(shù)據(jù)字節(jié)5字節(jié)格式表3-21數(shù)據(jù)字節(jié)5

38、字節(jié)格式位7(高位)位6位5位4位3位2位1位0(低位)00000000在采用I2C協(xié)議進行通信時，輸入電壓小于0.2VCCD就被認為是高電平，大于0.45VCCD就被認為是高電平，高電平和低電平的持續(xù)時間必須要大于1us,在編程模擬I2C協(xié)議時要特別注意到這個時間。3.2.2 TEA5767HN的數(shù)據(jù)傳輸TEA5767HN的數(shù)據(jù)順序是：地址、字節(jié)1、字節(jié)2、字節(jié)3、字節(jié)4、字節(jié)5,數(shù)據(jù)傳送必須按照這個順序。每個字節(jié)將控制不同的功能。每個字節(jié)的第七位為最高位，并作為字節(jié)的第一位傳送。在時鐘的下降沿，數(shù)據(jù)變?yōu)橛行盘?。在每一字?jié)后面加停止信號可以縮短傳送時間。在整個傳輸完成之前，發(fā)送一個停止條件

39、，其保留的字節(jié)將包含以前的信息。如果一個字節(jié)沒有傳送完，新的字節(jié)將被使用，但新的調(diào)諧周期不會開始。3.2.3 TEA5767HN的讀寫流程根據(jù)TEA5767HN的讀寫協(xié)議，調(diào)用公用I2C驅(qū)動即可編寫出TEA5767HN的讀寫函數(shù)：radio_write(),radio_read()它們可為手動搜臺、自動搜臺等FM功能調(diào)用，以實現(xiàn)程序的模塊化，優(yōu)化程序結(jié)構(gòu)。TEA5767HN的讀寫流程如圖3-3所示。其中I2C_Start(FM)和I2C_Stop(FM)分別表示啟動和停止I2C總線，Check_(FM歷應(yīng)答信號。圖3-3 TEA5767HN讀寫流程圖3.2.4 收音模塊的初始化TEA5767H

40、N在上電復(fù)位時，靜音位設(shè)置為“1”其他所有位設(shè)置為“0”為了初始化集成塊，所有位都必須重新設(shè)定。所以，上電后必須重新給TEA5767HN寫入數(shù)據(jù)，以初始化收音模塊。圖3-4 TEA5767HN初始化流程圖TEA5767HN的初始化流程圖如圖3-4所示。圖中的radio_write_data分別為要寫入TEA5767HN的5個字節(jié)數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)寫入數(shù)據(jù)讓TEA5767HN接收的頻編輯版word率為88100kHz,選擇歐洲制式和32.768MHz晶振，同時采用立體聲輸出。函數(shù)get_pll(柱根據(jù)當前頻率計算出PLL值的函數(shù)。調(diào)用get_pll(而數(shù)計算出PLL值后，應(yīng)再把PLL高6位送給字節(jié)1的

41、低6位，接著把PLL的低8位送給字節(jié)2。頻率顯示則可直接調(diào)用fm_disp()函數(shù)來完成。3.3 PT2257的音量控制設(shè)計本系統(tǒng)使用PT2257來控制收音機輸出的音量，以實現(xiàn)數(shù)字化音量控制。PT2257的地址為88H。單片機可與PT2257通過I2C進行通信。PT2257的寫操作先由單片機發(fā)出啟動信號寫入PT2257的片地址0x88,然后，由PT2257送回應(yīng)答信號，單片機收到應(yīng)答信號后，即向PT2257發(fā)送音量衰減量數(shù)據(jù)，單片機再次收到應(yīng)答信號后，即發(fā)出停止信號，如此即可完成一次控制過程。PT2257衰減量數(shù)據(jù)Vol由十位和個位兩部分組成。數(shù)據(jù)的傳輸順序是先發(fā)送十位數(shù)據(jù)，再發(fā)送個位數(shù)據(jù)。寫

42、入的十位數(shù)據(jù)為(Vol10)|TenDB，個位數(shù)據(jù)為(Vol10)|OneDB。其中TenDB=0xe0，OneDB=0xd0。衰減量的大小為十位和個位值的合并，圖3-5和圖3-6給出了PT2257的寫流程和音量控制流程。編輯版 wordStart(TP7)N圖3-5PT2257寫流程圖編輯版wordV-down鍵Vol+Vol>79?Vol=0調(diào)整Vol顯示音量圖3-6PT2257音量控制流程圖結(jié)論軟硬件都設(shè)計好之后，要把編號的程序下載到單片機內(nèi)。下載工具可以用此前實習時焊接的簡易單片機開發(fā)板，下載軟件可以用STC_ISP_V480在調(diào)試軟件時，由于開始時沒有定義好參數(shù)，導(dǎo)致程序雖沒錯

43、誤卻難以實現(xiàn)預(yù)想的功能，后經(jīng)反復(fù)仔細檢查終于發(fā)現(xiàn)，并解決了問題。在調(diào)試整機系統(tǒng)時能夠搜索的頻率范圍為87.5108MHz，能夠接收到68個電臺，由于沒有專用天線，電路板質(zhì)量也不高，再加上電臺本身信號強度的問題，有34個電臺的音質(zhì)效果不是很好，干擾很大。總體來說本次課題還是比較成功的。致謝從整體上來講，基于單片機的FM收音機設(shè)計是一個成功的設(shè)計。反觀整個過程，掌握好寄存器的功能是整個設(shè)計的關(guān)鍵。從這個設(shè)計中，我學會（1）通過軟件模擬I2C總線通信協(xié)議（2）編程操作串口（3）熟悉芯片的工作原理同時也發(fā)現(xiàn)了自己有很多不足的地方：焊接技術(shù)不夠好，同時編程能力也很薄弱。在以后的工作學習中一定要多加強練習

44、。本論文是在李老師的悉心教導(dǎo)下完成的，是他在我最困難的時候給了我及時的提醒與幫助。字里行間都流露著導(dǎo)師的諄諄教誨。本人在與導(dǎo)師的多次交流過程中被導(dǎo)師誨人不倦的態(tài)度和淵博的知識深深地所折服。正是因為有了導(dǎo)師如此敬業(yè)的指導(dǎo)，本人才能順利完成本篇論文。參考文獻1】C語言程序設(shè)計/譚浩強著.-2版.-北京：清華大學出版社，2008.112】模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)/童詩白，華成英主編；清華大學教研組編.-4版.-北京：高等教育出版社，2006.53】單片機原理與應(yīng)用/朱兆優(yōu)等編著.-北京：電子工業(yè)出版社，2010.9【4】王輝平.基于IIC總線數(shù)字收音機的控制實現(xiàn)J.儀表技術(shù)，2008(11):56-58.【

45、5】余修武.USB接口技術(shù)在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用研究J.電子技術(shù)應(yīng)用，2008(10):151-1536林峰.采用TEA5767的調(diào)頻收音電路設(shè)計J,電聲技術(shù)，2005(4):35-36.7】PhilipsSemiconductors.TEA5767HNDatasheet.20028】辛友順.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)M.福州:福建科學技術(shù)出版社,2005.9】馮建華.單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)M.北京:人民郵電出版社,2004.10】沈紅衛(wèi).單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計實例與分析M.北京:北京航空航天大學出版社,2003.11】徐明雪.用單片機控制TEA5768HL設(shè)計數(shù)字調(diào)諧FM收音機J.無線電,20

46、05(7):9293.12】張俊謨.單片機中級教程原理與應(yīng)用.北京:北京航空航天大學出版社，2006年10月.13】郭天祥.新概念51單片機C語言教程:入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略.北京：電子工業(yè)出版社.2009(01)14】張有德等.單片微型機原理、應(yīng)用與實驗.上海：復(fù)旦大學出版社.200615】康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(模擬部分第五版)高等教育出版社，2006編輯版 word附錄附錄一主程序#include"reg52.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint#include"mylib.h"uch

47、arinput_frq_lab=0;ucharinput_sti_lab=0;ucharfrq_wei=0;uchartai_wei=0;ucharfrq10=0;uchartai4=0;uchartemp_wei=0;ucharst_num=0;codeuchardis_fr="_"codeuchardis_fb=""externucharflash;externucharsti_flash;externucharflash_temp=0;ucharstion_h2;externunsignedcharradio_write_data15;voidse

48、t_stions(uchara)EA=0;rdnbyt(0xa0,a*2,2,stion_h);radio_write_data10=stion_h0;radio_write_data11=stion_h1;radio_write_data12=0x20;radio_write_data13=0x11;radio_write_data14=0x00;radio_write();radio_read();frequency=frequency+20;EA=1;voidmain(void)/主程序uchara,b,key;/按鍵所要的變量ini_int();/中斷和系統(tǒng)設(shè)置init();/屏幕初始

49、化set_stions(1);/設(shè)置第一個電臺radio_write();/寫電臺頻率disp_chin_st(惆頻收音機",24,0);disp_chin_st('電臺頻率：”,0,2);disp_chin_stC電臺編號：",0,4);disp_uchar(st_num,55,4);disp_chin_st(惆頻收音機”,0,6);/frq0=1;frq1=0;frq2=7;frq3=5;set_frq(frq);/設(shè)置電臺頻率并送數(shù)據(jù)到收音頭/while(1)/auto_search(0);/鍵盤掃描開始while(1)for(a=0;a<4;a+)/讓

50、行線依次出現(xiàn)底電平(四次同樣的循環(huán))P2=(0X80>>a);/讓行線依次出現(xiàn)底電平，列線為輸入狀態(tài)(這里把高4位做行線，低四位做列線)if(P2&0x0f)=0x0f)/假如沒按鍵按下，這時候，列線不會檢測到低電平key=0;elsefor(b=0;b<4;b+)/假如按鍵按下，這時候，列線會檢測到低電平P2=(0X08>>b);if(P2>>4)!=0X0F)break;/讓列線依次出現(xiàn)低電平行線檢測，看哪列有按鍵按下P2=0X0F;while(P2&0X0F)!=0X0F);key=a*4+b+1;/每行有四個按鍵，所以所得到的行

51、數(shù)*4加按鍵的列數(shù)，就是被按下的位置，這里加1是想跳過0。break;/鍵盤掃描結(jié)束switch(key)case0:break;case16:auto_search(0);disp_int(frequency/10,55,2);break;case12:auto_search(1);disp_int(frequency/10,55,2);break;key=0;附錄二TEA5767讀寫子程序#include"reg52.h"#include"24c02.h"#include"lcm.h"#definemax_freq108000#definemin_freq87500unsignedcharradio_write_data5=0xb1,0xa0,0x20,0x11,0x00;/要寫入TEA5767的數(shù)據(jù)unsignedcharradio_write_data15=0x31,0xa0,0x20,0x11,0x00;/要寫入TEA5767的數(shù)據(jù)unsignedcharradio_read_data5;/TEA5767讀出的狀態(tài)unsignedintdefault_pl