小信號(hào)調(diào)頻收音機(jī)電路的設(shè)計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　小信號(hào)調(diào)頻收音機(jī)電路的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　單片機(jī)自從20世紀(jì)70年代問(wèn)世以來(lái)，以極其高的性能價(jià)格比受到人們的重視和關(guān)注，所以應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。單片機(jī)的特點(diǎn)是體積小、集成度高、重量輕、抗干擾能力強(qiáng)，對(duì)環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開(kāi)發(fā)較為容易。正因?yàn)閱纹瑱C(jī)有如此多的優(yōu)點(diǎn)，因此其應(yīng)用領(lǐng)域

2、之廣，幾乎到了無(wú)孔不入的地步。在我國(guó)，單片機(jī)已被廣泛地應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化控制、自動(dòng)檢測(cè)、智能儀表、智能化家用電器、航空航天系統(tǒng)和和國(guó)防軍事、尖端武器等各個(gè)方面。我們可以開(kāi)發(fā)利用單片機(jī)系統(tǒng)以獲得很高的經(jīng)濟(jì)效益。更重要的意義是單片機(jī)的應(yīng)用改變了控制系統(tǒng)傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和方法。以前采用硬件電路實(shí)現(xiàn)的大部分控制功能，正在用單片機(jī)通過(guò)軟件方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種以軟件結(jié)合硬件或取代硬件并能提高系統(tǒng)性能的控制技術(shù)稱為微控制技術(shù)。例如，本文所要論述的通過(guò)單片機(jī)來(lái)

3、控制TEA5767芯片及驅(qū)動(dòng)LCD液晶顯示實(shí)現(xiàn)FM收音并顯示頻率?，F(xiàn)在人們常使用的收音機(jī)為手動(dòng)調(diào)頻收臺(tái)，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。本設(shè)計(jì)采用的是TEA5767芯片，它是由PHILIPS公司推出的針對(duì)低電壓應(yīng)用的單芯片數(shù)字調(diào)諧FM立體聲收音機(jī)芯片。TEA5767芯片內(nèi)集成了</p><p>　　關(guān)鍵詞 ：?jiǎn)纹瑱C(jī) FM收音機(jī) TEA5767</p><p>&

4、lt;b>　　Abstract</b></p><p>　　The singlechip has come out since the 1970s, compared to is valued people's and the attention by the extremely high performance price, therefore the application is v

5、ery broad, the development is very quick. Monolithic integrated circuit's characteristic is the volume is small, the integration rate is high, the weight is light, antijamming ability, is not high to the environment

6、request, the low in price, the reliability is high, the flexibility is good, the development is easier. Because just t</p><p>　　Keywords ：singlechip ,FM radio , TEA5767</p><p><b>　　目錄<

7、/b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　目錄IV</b></p><p><b>　　前言VI</b></p><p>　　1 FM收音機(jī)概述2</p

8、><p>　　1.1 發(fā)射系統(tǒng)的簡(jiǎn)單概述2</p><p>　　1.2 接收系統(tǒng)的簡(jiǎn)單概述2</p><p>　　1.3典型數(shù)字式收音機(jī)模塊組成3</p><p>　　1.4 收音機(jī)的調(diào)制方案簡(jiǎn)單介紹和該方案原理簡(jiǎn)單介紹4</p><p>　　1.4.1 收音機(jī)的調(diào)制方案簡(jiǎn)單介紹4</p><

9、p>　　1.4.2 調(diào)頻廣播收音機(jī)的原理6</p><p>　　2 方案論證與硬件選擇8</p><p>　　2.1 本方案涉及到的硬件選擇8</p><p>　　2.2無(wú)線芯片的選擇8</p><p>　　2.2.1 TEA5767方案選擇9</p><p>　　2.2.2 TEA5767的IIC總線

10、9</p><p><b>　　2.3控制模塊9</b></p><p>　　2.3.1 STC89C52外形和引腳10</p><p>　　2.3.2 STC89C52主要功能11</p><p>　　2.3.3 STC89C52的控制電路11</p><p>　　2.4功放模塊14

11、</p><p>　　2.4.1TDA2822基本信息14</p><p>　　2.4.2 TDA2822工作特點(diǎn)16</p><p>　　2.5液晶顯示頻率17</p><p>　　2.5.1 Nokia5110液晶簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介17</p><p>　　2.5.2 Nokia5110液晶特點(diǎn)19</p

12、><p>　　2.5.3使用Nokia5110液晶理由20</p><p>　　2.5.4 SPI總線20</p><p>　　2.6電源模塊22</p><p>　　3 TEA5767芯片介紹23</p><p>　　3.1 TEA5767芯片簡(jiǎn)介23</p><p>　　3.2 TEA

13、5767寄存器描述25</p><p>　　3.3 FM模塊介紹30</p><p>　　3.4 I2C總線簡(jiǎn)介31</p><p>　　4 硬件電路設(shè)計(jì)35</p><p>　　4.1微控制器模塊36</p><p>　　4.2 FM模塊37</p><p>　　4.3功放模塊3

14、8</p><p>　　4.4液晶顯示模塊38</p><p>　　4.5 按鍵模塊39</p><p>　　4.6電源模塊39</p><p><b>　　5軟件設(shè)計(jì)41</b></p><p>　　5.1軟件設(shè)計(jì)思想和流程圖41</p><p><b

15、>　　5.2 程序43</b></p><p>　　5.2.1 主程序43</p><p>　　5.2.2 IIC實(shí)現(xiàn)55</p><p>　　6 硬件電路調(diào)試與檢測(cè)60</p><p>　　6.1 硬件裝配60</p><p>　　6.3系統(tǒng)測(cè)試60</p><p&g

16、t;　　7 結(jié)論與心得61</p><p><b>　　8 感言62</b></p><p>　　9 參考文獻(xiàn)63</p><p><b>　　前言</b></p><p>　　如今，隨著隨身數(shù)碼科技的發(fā)展，獨(dú)立的半導(dǎo)體收音機(jī)已漸漸淡出了人們?nèi)粘Ｉ畹囊暰€，取而代之的是小巧精致的數(shù)字音頻播

17、放器。在這種環(huán)境下，收音機(jī)更加受到了無(wú)線電行業(yè)、專業(yè)電子技術(shù)機(jī)構(gòu)和無(wú)線電發(fā)燒團(tuán)體人員的關(guān)注。收音機(jī)的存在方式也發(fā)生了變化，從原來(lái)的獨(dú)立式半導(dǎo)體發(fā)展成了內(nèi)嵌到其他音頻設(shè)備的模塊化產(chǎn)品?，F(xiàn)今的用戶對(duì)于收音機(jī)技術(shù)上的要求相對(duì)較高，這也促使了收音機(jī)的控制方式需要不斷改進(jìn)、音質(zhì)水品等技術(shù)指標(biāo)也需要不斷提高。</p><p>　　本文開(kāi)發(fā)了一套完整的FM 調(diào)制接收系統(tǒng)，系統(tǒng)通過(guò)專用收音芯片進(jìn)行解調(diào)，主控芯片通過(guò)相應(yīng)通信協(xié)議對(duì)

18、其進(jìn)行頻率選擇控制、音量控制，選定頻率后，頻率信息由液晶屏顯示，音頻信號(hào)經(jīng)由功率放大模塊放音，能夠獨(dú)立完成立體聲收音和放音功能。系統(tǒng)以主控芯片為核心，控制收音模塊、顯示模塊、音頻放大模塊，完成一套多功能、立體聲、音量控制的數(shù)字收音機(jī)。</p><p>　　本文深入結(jié)合單片機(jī)軟硬件技術(shù)，闡述了這款數(shù)字立體聲收音機(jī)的設(shè)計(jì)過(guò)程。首先介紹了設(shè)計(jì)的工作原理和涉及到的關(guān)鍵技術(shù)，其次分別從硬件和軟件兩方面詳細(xì)介紹并說(shuō)明了該設(shè)計(jì)

19、的結(jié)構(gòu)，最后對(duì)設(shè)計(jì)成品進(jìn)行了各項(xiàng)測(cè)試，并對(duì)設(shè)計(jì)成果的應(yīng)用范圍進(jìn)行了估計(jì)。</p><p><b>　　1 FM收音機(jī)概述</b></p><p>　　1.1 發(fā)射系統(tǒng)的簡(jiǎn)單概述</p><p>　　無(wú)線電發(fā)射機(jī)是產(chǎn)生和發(fā)送無(wú)線電信號(hào)的裝置，與一般的無(wú)線電發(fā)訊機(jī)的基本組成一樣，無(wú)線電廣播發(fā)射機(jī)也是由載波發(fā)生器，調(diào)制器，變頻器，高頻放大器和發(fā)射天線

20、這些基本部分組成。</p><p>　　它的工作原理是：通過(guò)調(diào)制器，聲音信號(hào)調(diào)制載波產(chǎn)生已調(diào)波信號(hào)，然后由變頻器將已調(diào)載波信號(hào)搬移到發(fā)生頻率上，接著經(jīng)高頻功率放大后推動(dòng)發(fā)射天線，由發(fā)射天線將射頻信號(hào)功率轉(zhuǎn)變成電磁波輻射出去。</p><p>　　圖1.1 無(wú)線電發(fā)射機(jī)方框圖</p><p>　　1.2 接收系統(tǒng)的簡(jiǎn)單概述</p><p>　　

21、天線接收到的高頻信號(hào)通過(guò)輸入電路與收音機(jī)的本機(jī)振蕩頻率（其頻率較外來(lái)高頻信號(hào)高一個(gè)固定中頻，我國(guó)中頻標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為465KHZ）一起送入變頻管內(nèi)混合——變頻，在變頻級(jí)的負(fù)載回路（選頻）產(chǎn)生一個(gè)新頻率即通過(guò)差頻產(chǎn)生的中頻，中頻只改變了載波的頻率，原來(lái)的音頻包絡(luò)線并沒(méi)有改變，中頻信號(hào)可以更好地得到放大，中頻信號(hào)經(jīng)檢波并濾除高頻信號(hào)。再經(jīng)低放，功率放大后，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。</p><p>　　已調(diào)載波（調(diào)幅收音機(jī)的中頻

22、為465KHz,調(diào)頻收音信號(hào)的中頻為10.7MHz），接著通過(guò)中放通道的選頻網(wǎng)絡(luò)選出要接收的已調(diào)載波，隨后，進(jìn)行放大和解調(diào)（檢波），從已調(diào)載波中提取出原電信號(hào)。這就完成了無(wú)線電信號(hào)的接收和解調(diào)。然后聽(tīng)過(guò)前置放大和功放驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器還原成聲音（對(duì)于收音機(jī)）。</p><p>　　收音機(jī)的接收原理就是把從天線接收到的高頻信號(hào)經(jīng)檢波（解調(diào)）還原成音頻信號(hào)，送到耳機(jī)變成音波。由于廣播事業(yè)發(fā)展，天空中有了很多不同頻率的無(wú)

23、線電波。如果把這許多電波全都接收下來(lái)，音頻信號(hào)就會(huì)象處于鬧市之中一樣，許多聲音混雜在一起，結(jié)果什么也聽(tīng)不清了。為了設(shè)法選擇所需要的節(jié)目，在接收天線后，有一個(gè)選擇性電路，它的作用是把所需的信號(hào)（電臺(tái)）挑選出來(lái)，并把不要的信號(hào)“濾掉”，以免產(chǎn)生干擾，這就是我們收聽(tīng)廣播時(shí)，所使用的“選臺(tái)”按鈕。</p><p>　　選擇性電路的輸出是選出某個(gè)電臺(tái)的高頻調(diào)幅信號(hào)，利用它直接推動(dòng)耳機(jī)（電聲器）是不行的，還必須把它恢復(fù)成原來(lái)

24、的音頻信號(hào)，這種還原電路稱為解調(diào)，把解調(diào)的音頻信號(hào)送到耳機(jī)，就可以收到廣播。</p><p>　　圖1.2 無(wú)線電接收方框圖</p><p>　　1.3典型數(shù)字式收音機(jī)模塊組成</p><p>　　本設(shè)計(jì)是一個(gè)數(shù)字調(diào)頻收音機(jī)，調(diào)頻就是頻率調(diào)制，所謂頻率調(diào)制就是原來(lái)等幅恒頻的高頻信號(hào)的頻率，隨著調(diào)制信號(hào)（音頻信號(hào)）的幅度變化而變化，調(diào)頻收音機(jī)（FM Radio）就是接

25、收這些頻率調(diào)制的無(wú)線電信號(hào)，經(jīng)過(guò)解調(diào)還原成原信號(hào)的電子設(shè)備。FM Radio電路一般主要由接收天線、振蕩器、混頻器、AGC（自動(dòng)增益控制）、中頻放大器、中頻限幅器、中頻濾波器、鑒頻器、低頻靜噪電路、搜索調(diào)諧電路、信號(hào)檢測(cè)電路及頻率鎖定環(huán)路、音頻輸出電路等組成。本設(shè)計(jì)就是用單片機(jī)控制集成了上述所有FM功能的專用芯片，并在諾基亞5110液晶上顯示當(dāng)前的頻率信息，設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字FM收音機(jī)系統(tǒng)。</p><p>　　本設(shè)計(jì)

26、采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)由控制模塊、FM模塊、電源模塊、顯示模塊和功放模塊組成，系統(tǒng)的整體方案框圖如下圖1-3：</p><p>　　圖1.3系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　1.4 收音機(jī)的調(diào)制方案簡(jiǎn)單介紹和該方案原理簡(jiǎn)單介紹</p><p>　　1.4.1 收音機(jī)的調(diào)制方案簡(jiǎn)單介紹</p><p>　　收音機(jī)的主要性能指標(biāo)：</

27、p><p><b>　　一、頻率范圍 </b></p><p>　　頻率范圍是指收音機(jī)能夠接收到的信號(hào)的頻率范圍。</p><p><b>　　二、靈敏度 </b></p><p>　　當(dāng)收音機(jī)的輸出功率達(dá)到額定功率時(shí)，在輸入端所需要的最小信號(hào)的強(qiáng)度稱為靈敏度，單位為（微伏）。它用于表示收音機(jī)接收微弱信

28、號(hào)的能力。顯然這個(gè)輸入信號(hào)越小，收音機(jī)的靈敏度越高。</p><p><b>　　三、選擇性 </b></p><p>　　選擇性表示收音機(jī)從包括各種頻率的復(fù)雜信號(hào)中選出有用信號(hào)而抑制其他干擾信號(hào)的能力，選擇性以輸入信號(hào)失諧±9kHz時(shí)靈敏度下降的程度來(lái)表示，單位為dB（分貝）。dB數(shù)越大，表示收音機(jī)的選擇性越強(qiáng)。</p><p>&

29、lt;b>　　四、輸出功率 </b></p><p>　　輸出功率是指收音機(jī)輸送給揚(yáng)聲器的音頻信號(hào)的功率，單位為 W （瓦），也可用 mW 表示，1W=1000mW。輸出功率越大，收音機(jī)能發(fā)出的聲音越響。</p><p>　　所謂調(diào)制，就是指用音頻信號(hào)去改變載波信號(hào)的幅度，頻率或者相位，使他們按照音頻信號(hào)的規(guī)律變化，即將聲音信息寄載在載波的幅度，頻率或者相位參數(shù)上。發(fā)送端

30、發(fā)射的是被音頻信號(hào)調(diào)制的載波（稱為已調(diào)波）而不是直接發(fā)送音頻信號(hào)。當(dāng)然，在接收時(shí)，就可以從接收到飛已調(diào)波中解調(diào)出其所帶的音頻信號(hào)。調(diào)制的目的是為了能可靠地和有效地發(fā)射，傳送和接收信號(hào)。</p><p>　　現(xiàn)在收音機(jī)的調(diào)制方式主要用兩種：</p><p>　　AM：改變載波的振幅稱振幅調(diào)制。AM是指對(duì)信號(hào)進(jìn)行幅度調(diào)制。一般做法就是先在原信號(hào)上疊加一個(gè)直流信號(hào)以保證信號(hào)f(t)+A>0

31、，然后乘上一個(gè)高頻的余弦信號(hào)，即得到g(t)=[f(t)+A]coswt。在頻域上的效果就是將原信號(hào)的頻譜移動(dòng)到w處，以適合信道傳輸?shù)淖罴杨l率范圍。g(t)的包絡(luò)線即f(t)+A,用一個(gè)簡(jiǎn)單的包絡(luò)檢測(cè)電路就可以接收并還原信號(hào)了。</p><p>　　FM：改變載波的頻率稱頻率調(diào)制。音頻信號(hào)的改變往往是周期性的，一個(gè)最容易理解音頻調(diào)制技術(shù)的范例是小提琴和揉弦，揉弦通過(guò)手指和手腕在琴弦上快速顫動(dòng)，使琴弦的長(zhǎng)度發(fā)生快速

32、變化，從而最終影響小提琴聲音的柔和度。與“FM無(wú)線電波”相同，“FM合成理論”同樣也有著發(fā)音體（載體）和調(diào)制體兩個(gè)元素。發(fā)音體或稱載波體，是實(shí)際發(fā)出聲音的頻率振蕩器；調(diào)制體或稱調(diào)制器，負(fù)責(zé)調(diào)整變化載波所產(chǎn)生出來(lái)的聲音。載波頻率、調(diào)制體頻率以及調(diào)制數(shù)值大小，是影響FM合成理論的重要因素。我們習(xí)慣上用 FM 來(lái)指一般的調(diào)頻廣播（76~108MHz，在我國(guó)為 87.5~108MHz、日本(76~90MHz） ， FM是一種調(diào)制方式 ，即使在短

33、波范圍的 27~30MHz 之間，做為業(yè)余電臺(tái)、太空、人造衛(wèi)星通訊應(yīng)用的波段，也有采用調(diào)頻（FM）方式的。</p><p>　　本次方案選用的是FM調(diào)制。理由有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　在同樣的頻率、功率等條件下，用調(diào)頻方式傳輸信號(hào)比調(diào)幅方式要遠(yuǎn)得多。因?yàn)檎{(diào)幅方式的載頻電平要高出噪聲電平三四十分貝才能得到良好的圖像指標(biāo)，而調(diào)頻方式只要高出噪聲電平幾分貝即可。</p>&

34、lt;p>　　調(diào)頻比調(diào)幅抗干擾能力強(qiáng)：外來(lái)的各種干擾、加工業(yè)和天電干擾等，對(duì)已調(diào)波的影響主要表現(xiàn)為產(chǎn)生寄生調(diào)幅，形成噪聲。調(diào)頻制可以用限幅的方法，消除干擾所引起的寄生調(diào)幅。而調(diào)幅制中已調(diào)幅信號(hào)的幅度是變化的，因而不能采用限幅，也就很難消除外來(lái)的干擾。</p><p>　　另外，信號(hào)的信噪比愈大，抗干擾能力就愈強(qiáng)。而解調(diào)后獲得的信號(hào)的信噪比與調(diào)制系數(shù)有關(guān)，調(diào)制系數(shù)越大，信噪比越大。由于調(diào)頻系數(shù)遠(yuǎn)大于調(diào)幅系數(shù)，

35、因此，調(diào)頻波信噪比高，調(diào)頻廣播中干擾噪聲小。</p><p>　　調(diào)頻波比調(diào)幅波頻帶寬。</p><p>　　1.4.2 調(diào)頻廣播收音機(jī)的原理</p><p>　　一個(gè)典型的調(diào)頻廣播收音機(jī)的電路原理圖如下：</p><p>　　圖1.4 調(diào)頻廣播收音機(jī)電路原理圖</p><p><b>　　調(diào)頻高頻頭電路&l

36、t;/b></p><p>　　調(diào)頻高頻頭電路的組成與作用 調(diào)頻高頻頭電路主要包括輸入電路、高頻放大電路和變頻電路。調(diào)頻高頻頭的作用是選擇所要接收的調(diào)頻電臺(tái)信號(hào)，并將它放大、混頻，變成載頻為10.7MHz的中頻信號(hào)，然后輸送到中頻放大器。</p><p>　　輸入電路 調(diào)頻收音機(jī)輸入回路的作用是從天線接收到的各種高頻信號(hào)中選擇出調(diào)頻波段的信號(hào)，它分為固定調(diào)諧式輸入回路和可變調(diào)

37、諧式輸入回路兩種電路形式。</p><p>　　高頻放大電路 高頻放大電路的主要作用是對(duì)高頻調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行放大，以提高調(diào)頻收音機(jī)的接收靈敏度。高頻放大電路一般采用共基放大電路，這是因?yàn)楣不娐返慕刂诡l率高，適用于高頻率放大，并且共基電路的輸入阻抗低，容易與天線的阻抗相匹配。</p><p>　　變頻電路 變頻電路的作用是把高頻調(diào)頻信號(hào)變換成載頻固定為10.7MHz的中頻信號(hào)。<

38、/p><p>　　AFC電路 AFC電路是調(diào)制收音機(jī)的特殊電路，它的作用是當(dāng)本振頻在工作過(guò)程中發(fā)生漂移時(shí)，能自動(dòng)地控制本地振頻率回到原來(lái)的正確頻率上，使調(diào)頻收音機(jī)處于最付佳狀態(tài)。</p><p><b>　　中頻放大電路</b></p><p>　　調(diào)頻收音機(jī)的中放電路與調(diào)幅收音機(jī)的主要區(qū)別：一是調(diào)諧回路的諧振頻率不同，二是調(diào)頻中放電路不加自動(dòng)

39、增益控制，使中放電路保持較大的增益，以便實(shí)現(xiàn)限幅。</p><p><b>　　三、 限幅器</b></p><p>　　1、限幅器的作用 限幅器的作用就是抑制這種寄生調(diào)幅干擾。</p><p>　　2、常用限幅器 分立元件電路中一般采用二極管限幅電路或三極管限幅電路，集成電路內(nèi)部一般采用差動(dòng)限幅電路。</p><

40、p><b>　　四、 鑒頻器</b></p><p>　　1、鑒頻器的作用 鑒頻器的作用是對(duì)調(diào)頻信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，還原產(chǎn)生原調(diào)制信號(hào)，對(duì)調(diào)頻收音機(jī)來(lái)講，是從10.7MHz的中頻信號(hào)中解調(diào)得到音頻信號(hào)。</p><p>　　2、鑒頻的方法 鑒頻過(guò)程分為兩步，先把等幅的調(diào)頻信號(hào)經(jīng)線性變換電路轉(zhuǎn)換為幅度隨調(diào)頻信號(hào)的頻率變化規(guī)律而變化的調(diào)頻調(diào)幅信號(hào)，這時(shí)調(diào)頻信號(hào)的

41、幅度變化就是解調(diào)所需的音頻信號(hào)，然后再用檢波器從調(diào)頻調(diào)幅波中把音頻信號(hào)解調(diào)出來(lái)。</p><p>　　2 方案論證與硬件選擇</p><p>　　2.1 本方案涉及到的硬件選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)由控制模塊、FM模塊、電源模塊、顯示模塊和功放模塊組成，系統(tǒng)的整體方案框圖如下圖：</p><p>　　圖2.1系統(tǒng)

42、方案設(shè)計(jì)框圖</p><p>　　FM模塊選擇采用相關(guān)廠家生產(chǎn)的TEA5767模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　控制模塊選擇采用宏晶科技生產(chǎn)的STC89C52芯片來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　功放模塊選擇TDA2822。</p><p>　　顯示模塊選擇諾基亞5110液晶顯示當(dāng)前收音機(jī)的頻率。</p><p>　　電源

43、模塊采用二種供電回路。</p><p>　　下面將一一介紹簡(jiǎn)單硬件基本資料和選擇該硬件具體原因。</p><p>　　2.2無(wú)線芯片的選擇</p><p>　　采用專用的芯片可以使整個(gè)系統(tǒng)體積小、 重量輕、可靠性好、 靈敏度高、 功耗低。</p><p>　　目前提供數(shù)字FM Radio解決方案的廠商很多，其中市場(chǎng)反響非常好的就有Philip

44、s公司提供的TEA5767，該芯片為低電壓、低功耗和低價(jià)位的全集成單芯片立體聲無(wú)線電產(chǎn)品，只需要極少的外部元器件，并且基本上不需要外部對(duì)高頻信號(hào)的手動(dòng)調(diào)準(zhǔn)，并且其頻帶范圍寬，可以完全免費(fèi)調(diào)到歐洲、美國(guó)和日本的調(diào)頻波段。</p><p>　　2.2.1 TEA5767方案選擇</p><p>　　TEA5767芯片，通過(guò)I2C協(xié)議與單片機(jī)進(jìn)行通信。單片機(jī)按鍵對(duì)TEA5767進(jìn)行初始化輸入接收

45、頻段的頻率，TEA5767內(nèi)部對(duì)信號(hào)濾波、放大、解調(diào)處理，輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)功放進(jìn)行放大，插上耳麥即可收聽(tīng)到電臺(tái)節(jié)目，接收頻率為87M~108MHz分別對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)為9000、0x339b。（該芯片以及模塊的詳細(xì)介紹見(jiàn)第3章）</p><p>　　無(wú)線芯片選擇是本設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，有兩種方案可以選擇：</p><p>　　方案（1）采用無(wú)線芯片TEA5767，自己設(shè)計(jì)外圍電路。</p>&l

46、t;p>　　方案（2）采用相關(guān)廠家生產(chǎn)的TEA5767模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　很顯然，第一種方案需要自己設(shè)計(jì)電路、畫(huà)PCB和焊接，而TEA5767采用的是FVQFN40（耐熱的薄型四腳扁平封裝）封裝，在短時(shí)間內(nèi)和有限的條件下實(shí)現(xiàn)硬件功能的難度相當(dāng)大。所以本設(shè)計(jì)采用第二種方案——使用現(xiàn)成的模塊。</p><p>　　2.2.2 TEA5767的IIC總線</p>

47、<p>　　I2C（Inter－Integrated Circuit）總線是由PHILIPS公司開(kāi)發(fā)的兩線式串行總線，用于連接微控制器及其外圍設(shè)備。是微電子通信控制領(lǐng)域廣泛采用的一種總線標(biāo)準(zhǔn)。它是同步通信的一種特殊形式，具有接線少，控制方式簡(jiǎn)單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　2.3控制模塊</b></p><p>　　控

48、制模塊是本設(shè)計(jì)的核心，通過(guò)外圍電路和向TEA5767芯片寫(xiě)入相關(guān)程序，控制部分要實(shí)現(xiàn)能夠改變收音機(jī)的接收頻率、工作模式、音量等各項(xiàng)參數(shù)的功能。因此必須需要一個(gè)微控制器才能達(dá)到要求，本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心。</p><p>　　2.3.1 STC89C52外形和引腳</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用宏晶科技生產(chǎn)的STC89C52芯片，芯片采用40腳雙列直插式封裝，3

49、2個(gè)I/O口，芯片工作電壓3.8~ 5.5V，工作溫度0-70°C（商業(yè)級(jí)），工作頻率可高達(dá)30MHz，芯片的外形和引腳見(jiàn)下圖</p><p>　　圖2.2 STC89C52芯片外形 圖2.3 STC89C52芯片引腳圖</p><p>　　圖2.2和圖2.3STC89C52外形和引腳圖STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具

50、有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。 </p><p>　　1、STC89C52具體介紹如下：</p><p>　?、?主電源引腳（2根）</p><p>　　VCC(Pin40)：電源輸入，接＋5V電源</p><p>　　GND(Pin20)：接地線</p&g

51、t;<p>　　②外接晶振引腳（2根）</p><p>　　XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端</p><p>　　XTAL2(Pin1)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端</p><p><b>　　③控制引腳（4根）</b></p><p>　　RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周

52、期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。</p><p>　　ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)</p><p>　　EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，如果接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。</p><p>　　PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)。</p><p>　　④可編程輸

53、入/輸出引腳（32根）</p><p>　　STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。</p><p>　　PO口（Pin39～Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱為P0.0～P0.7</p><p>　　P1口（Pin1～Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P1.0～P1.7 <

54、;/p><p>　　P2口（Pin21～Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P2.0～P2.7 </p><p>　　P3口（Pin10～Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱為P3.0～P3.7</p><p>　　2.3.2 STC89C52主要功能</p><p>　　STC89C52主要功能如下表所示。</p>&l

55、t;p>　　表2.1 STC89C52主要功能</p><p>　　2.3.3 STC89C52的控制電路</p><p><b>　　1.時(shí)鐘電路</b></p><p>　　STC89C52內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。時(shí)鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。內(nèi)部

56、方式的時(shí)鐘電路如圖2.4(a) 所示，在XTAL1和XTAL2引腳上外接定時(shí)元件，內(nèi)部振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)元件通常采用石英晶體和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在1.2～12MHz之間選擇，電容值在5～30pF之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。</p><p>　　外部方式的時(shí)鐘電路如圖2.4（b）所示，XTAL1接地，XTAL2接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無(wú)特殊要求，只要求保證脈沖寬度，

57、一般采用頻率低于12MHz的方波信號(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘P1和P2，供單片機(jī)使用。</p><p>　?。╝）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 （b）外部方式時(shí)鐘電路</p><p><b>　　圖2.4時(shí)鐘電路</b></p><p><b>　　2.復(fù)位及復(fù)位電路</b></p>

58、<p><b>　?。?）復(fù)位操作</b></p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。</p><p>　　除PC之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)

59、位狀態(tài)如下表所示。</p><p>　　表2.2 一些寄存器的復(fù)位狀態(tài)</p><p>　?。?）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生</p><p>　　RST引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期(即二個(gè)機(jī)器周期)以上。若使用頗率為6MHz的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò)4us才能完成復(fù)位操作。</p><p>　　產(chǎn)生

60、復(fù)位信號(hào)的電路邏輯如圖2.6所示：</p><p>　　圖2.5復(fù)位信號(hào)的電路邏輯圖</p><p>　　整個(gè)復(fù)位電路包括芯片內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)(RST)送至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的S5P2時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。</p><p>　　復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。

61、</p><p>　　上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖2.6（a）所示。這樣，只要電源Vcc的上升時(shí)間不超過(guò)1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。</p><p>　　按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖2.6（b）所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用RC微分電路產(chǎn)生

62、的正脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖2.6（c）所示。</p><p>　?。╝）上電復(fù)位 （b）按鍵電平復(fù)位 （c）按鍵脈沖復(fù)位</p><p><b>　　圖2.7復(fù)位電路</b></p><p>　　上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于6MHz晶振，能保證復(fù)位信號(hào)高電平持續(xù)時(shí)間大于2個(gè)機(jī)器周期。</p&

63、gt;<p>　　本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用圖2.6（a）上電復(fù)位方式。</p><p><b>　　2.4功放模塊</b></p><p>　　一般的集成功放電路外圍元件較多且需要較大的散熱器。本文介紹的功放電路簡(jiǎn)單，自制方便。TDA2822集成功放電路常用在隨身聽(tīng)、便攜式的DVD等音頻放音用；功率不是很大但足可以滿足您的聽(tīng)覺(jué)要求了，且有電路簡(jiǎn)單、音質(zhì)好、電

64、壓范圍寬等特點(diǎn)，是制作小功放的較佳選擇。</p><p>　　TDA2822基本信息</p><p>　　集成電路TDA2822為8腳雙列直插式封裝。 下圖為TDA2822的實(shí)物圖。</p><p>　　圖2.7 TDA2822</p><p>　　TDA2822 是雙聲道音頻功率放大電路，適用于在袖珍式盒式放音機(jī)（WALKMAN）、收錄機(jī)

65、和多媒體音箱中作音頻放大器。</p><p>　　圖2.8 TDA2822引腳分布</p><p>　　表3 TDA2822引腳說(shuō)明</p><p>　　2.4.2 TDA2822工作特點(diǎn)</p><p>　　工作電壓低，低于1.8V時(shí)仍能正常工作，集成度高，外圍元件少，音質(zhì)好。TDA2822廣泛應(yīng)用于收音機(jī)、隨身聽(tīng)、耳機(jī)放大器等小功率功放

66、電路中 </p><p>　　如下圖所示為TDA2822用于立體聲功放的典型應(yīng)用電路。圖中，R1，R2是輸入偏置電阻，C1，C2是負(fù)反饋端的接地電容，C6，C7是輸出耦合電容，R3，C4和R4，C5是高次諧波抑制電路，用于防止電路振蕩。</p><p>　　圖2.9TDA2822用于立體聲功放的典型應(yīng)用電路</p><p>　　由于TDA2822的最高工作電壓只有8

67、V。使用TDA2822必須把電壓降到8V以下。R1的數(shù)值要求不拘，一般選用10k的碳膜電阻。 </p><p>　　使用時(shí)應(yīng)注意：由于本功放為直接耦合，所以輸入信號(hào)不能帶直流成分。如果輸入信號(hào)有直流成分則必須在輸入端串接一只4.7-10uF左右的電容隔開(kāi)，否則將有很大的直流電流流過(guò)揚(yáng)聲器，使之發(fā)熱燒毀。</p><p><b>　　2.5液晶顯示頻率</b></

68、p><p>　　Nokia5110是一款經(jīng)典機(jī)型，可能由于經(jīng)典的緣故，所以很多電子工程師就把舊機(jī)器的屏幕拆下來(lái)，自己驅(qū)動(dòng)Nokia5110,用于開(kāi)發(fā)的設(shè)備顯示。本設(shè)計(jì)也將使用Nokia5110液晶顯示頻率。</p><p>　　2.5.1 Nokia5110液晶簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介</p><p>　　一、本次方案使用Nokia5110液晶顯示當(dāng)前收音機(jī)的頻率。</p>

69、<p>　　首先，看一下硬件： </p><p>　　圖2.10Nokia5110液晶顯示</p><p><b>　　說(shuō)明：</b></p><p>　　圖1： 排針從左至右1到8位。</p><p>　　圖2： 5110接口在板子中的區(qū)域。 </p><p>　　圖3： 8位排針

70、對(duì)應(yīng)連接5110液晶屏相應(yīng)的引腳。 </p><p>　　圖4： 5110液晶顯示屏對(duì)應(yīng)8位排針JP19的插入方向。 </p><p>　　圖2.11 諾基亞5110液晶顯示器原理圖</p><p>　　圖2.12諾基亞5110液晶顯示器連接方式</p><p>　　圖2.12中，顯示了8位排針JP19（即5110液晶屏的引腳）其中的5根與5

71、1單片機(jī)（本人的為STC89C52）的PB I/O口的連接方式：</p><p>　　5110_RST   <---> PB2(P1.2) </p><p>　　5110_SCE   <---> PB3(P1.3) </p><p>　　MOSI(sdin) <---

72、> PB5(P1.5) </p><p>　　MISO(dc)   <---> PB6(P1.6) </p><p>　　SCK        <---> PB7(P1.7) </p><p>　　這樣，我們知道了用51單片機(jī)中的I/O口和5110引腳的鏈接方式。 &

73、lt;/p><p><b>　　二、引腳 </b></p><p>　　接線圖根據(jù)程序里的定義連接，51的程序默認(rèn)接線為：sbit sce = P1^3; //片選</p><p>　　sbit res = P1^2; //復(fù)位,0復(fù)位</p><p>　　sbit dc = P1^6; //1寫(xiě)

74、數(shù)據(jù)，0寫(xiě)指令</p><p>　　sbit sdin = P1^5; //數(shù)據(jù)</p><p>　　sbit sclk = P1^7; //時(shí)鐘 </p><p>　　以上為這些默認(rèn)接線，下面介紹這些位變量(引腳)的作用，請(qǐng)看5110芯片手冊(cè)中的引腳說(shuō)明 （重點(diǎn)看紅色區(qū)域）： </p><p>　　表2.3 諾基亞5110引

75、腳說(shuō)明</p><p>　　從這個(gè)引腳說(shuō)明中，我們知道了不同的引腳，對(duì)應(yīng)的功能。</p><p>　　Nokia5110(PCD8544)的通信協(xié)議是一個(gè)沒(méi)有MISO只有MOSI的SPI協(xié)議，如果單片機(jī)有富裕的SPI接口，也可以利用硬件SPI，但通常沒(méi)有必要，只需要軟件程序模擬即可。</p><p>　　2.5.2 Nokia5110液晶特點(diǎn)</p>

76、<p>　　5110液晶具有以下特點(diǎn)：</p><p>　　84x48 的點(diǎn)陣LCD，可以顯示4 行漢字。</p><p>　　采用串行接口與主處理器進(jìn)行通信，接口信號(hào)線數(shù)量大幅度減少，包括電源和地在內(nèi)的信號(hào)線僅有9 條。支持多種串行通信協(xié)議（如AVR 單片機(jī)的ＳＰI、MCS51 的串口模式０等），傳輸速率高達(dá)4Mbps，可全速寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)，無(wú)等待時(shí)間。</p>&

77、lt;p>　　可通過(guò)導(dǎo)電膠連接模塊與印制版，而不用連接電纜，用模塊上的金屬鉤可將模塊固定到印制板上，因而非常便于安裝和更換。</p><p>　　LCD 控制器／驅(qū)動(dòng)器芯片已綁定到LCD 晶片上，模塊的體積很小。</p><p>　　采用低電壓供電，正常顯示時(shí)的工作電流在200μA 以下，且具有掉電模式。</p><p>　　2.5.3使用Nokia5110液

78、晶理由</p><p>　　使用Nokia5110液晶的四個(gè)理由：</p><p>　　1)性價(jià)比高，LCD1602可以顯示32個(gè)字符，而Nokia5110可以顯示15個(gè)漢字，30個(gè)字符。Nokia5110裸屏僅8.8元，LCD1602一般15元左右，LCD12864一般50~70元。</p><p>　　2)接口簡(jiǎn)單，僅四根I/O線即可驅(qū)動(dòng)，LCD1602需11根

79、I/O線，LCD12864需12根。</p><p>　　3)速度快，是LCD12864的20倍，是LCD1602的40倍。</p><p>　　4)Nokia5110工作電壓3.3V，正常顯示時(shí)工作電流200uA以下，具有掉電模式，適合電池供電的便攜式移動(dòng)設(shè)備。</p><p>　　2.5.4 SPI總線</p><p>　　SPI：高速同

80、步串行口。是一種標(biāo)準(zhǔn)的四線同步雙向串行總線。</p><p>　　SPI，是英語(yǔ)Serial Peripheral interface的縮寫(xiě)，顧名思義就是串行外圍設(shè)備接口。是Motorola首先在其MC68HCXX系列處理器上定義的。SPI接口主要應(yīng)用在 EEPROM，F(xiàn)LASH，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，AD轉(zhuǎn)換器，還有數(shù)字信號(hào)處理器和數(shù)字信號(hào)解碼器之間。SPI，是一種高速的，全雙工，同步的通信總線，并且在芯片的管腳上只占用四

81、根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時(shí)為PCB的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡(jiǎn)單易用的特性，現(xiàn)在越來(lái)越多的芯片集成了這種通信協(xié)議，比如AT91RM9200. SPI總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)接口，它可以使MCU與各種外圍設(shè)備以串行方式進(jìn)行通信以交換信息。外圍設(shè)置FLASHRAM、網(wǎng)絡(luò)控制器、LCD顯示驅(qū)動(dòng)器、A/D轉(zhuǎn)換器和MCU等。SPI總線系統(tǒng)可直接與各個(gè)廠家生產(chǎn)的多種標(biāo)準(zhǔn)外圍器件直接接口，該接口一般使用4條線：串行時(shí)鐘線（S

82、CLK）、主機(jī)輸入/從機(jī)輸出數(shù)據(jù)線MISO、主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MOSI和低電平有效的從機(jī)選擇線SS(有的SPI接口芯片帶有中斷信號(hào)線INT、有的SPI接口芯片沒(méi)有主機(jī)輸出/從機(jī)輸入數(shù)據(jù)線MOSI)。</p><p>　　SPI的通信原理很簡(jiǎn)單，它以主從方式工作，這種模式通常有一個(gè)主設(shè)備和一個(gè)或多個(gè)從設(shè)備，需要至少4根線，事實(shí)上3根也可以（用于單向傳輸時(shí)，也就是半雙工方式）。也是所有基于SPI的設(shè)備共有的，它

83、們是SDI（數(shù)據(jù)輸入），SDO（數(shù)據(jù)輸出），SCLK（時(shí)鐘），CS（片選）。</p><p>　　（1）SDO – 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸出，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸入</p><p>　?。?）SDI – 主設(shè)備數(shù)據(jù)輸入，從設(shè)備數(shù)據(jù)輸出</p><p>　?。?）SCLK – 時(shí)鐘信號(hào)，由主設(shè)備產(chǎn)生</p><p>　?。?）CS – 從設(shè)備使能信號(hào)，由主設(shè)備控

84、制</p><p>　　其中CS是控制芯片是否被選中的，也就是說(shuō)只有片選信號(hào)為預(yù)先規(guī)定的使能信號(hào)時(shí)（高電位或低電位），對(duì)此芯片的操作才有效。這就允許在同一總線上連接多個(gè)SPI設(shè)備成為可能。</p><p>　　接下來(lái)就負(fù)責(zé)通訊的3根線了。通訊是通過(guò)數(shù)據(jù)交換完成的，這里先要知道SPI是串行通訊協(xié)議，也就是說(shuō)數(shù)據(jù)是一位一位的傳輸?shù)?。這就是SCLK時(shí)鐘線存在的原因，由SCK提供時(shí)鐘脈沖，SDI，

85、SDO則基于此脈沖完成數(shù)據(jù)傳輸。數(shù)據(jù)輸出通過(guò) SDO線，數(shù)據(jù)在時(shí)鐘上升沿或下降沿時(shí)改變，在緊接著的下降沿或上升沿被讀取。完成一位數(shù)據(jù)傳輸，輸入也使用同樣原理。這樣，在至少8次時(shí)鐘信號(hào)的改變（上沿和下沿為一次），就可以完成8位數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p>　　要注意的是，SCLK信號(hào)線只由主設(shè)備控制，從設(shè)備不能控制信號(hào)線。同樣，在一個(gè)基于SPI的設(shè)備中，至少有一個(gè)主控設(shè)備。這樣傳輸?shù)奶攸c(diǎn)：這樣的傳輸方式有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，

86、與普通的串行通訊不同，普通的串行通訊一次連續(xù)傳送至少8位數(shù)據(jù)，而SPI允許數(shù)據(jù)一位一位的傳送，甚至允許暫停，因?yàn)镾CLK時(shí)鐘線由主控設(shè)備控制，當(dāng)沒(méi)有時(shí)鐘跳變時(shí)，從設(shè)備不采集或傳送數(shù)據(jù)。也就是說(shuō)，主設(shè)備通過(guò)對(duì)SCLK時(shí)鐘線的控制可以完成對(duì)通訊的控制。SPI還是一個(gè)數(shù)據(jù)交換協(xié)議：因?yàn)镾PI的數(shù)據(jù)輸入和輸出線獨(dú)立，所以允許同時(shí)完成數(shù)據(jù)的輸入和輸出。不同的SPI設(shè)備的實(shí)現(xiàn)方式不盡相同，主要是數(shù)據(jù)改變和采集的時(shí)間不同，在時(shí)鐘信號(hào)上沿或下沿采集有不

87、同定義，具體請(qǐng)參考相關(guān)器件的文檔。</p><p>　　在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信中，SPI接口不需要進(jìn)行尋址操作，且為全雙工通信，顯得簡(jiǎn)單高效。在多個(gè)從設(shè)備的系統(tǒng)中，每個(gè)從設(shè)備需要獨(dú)立的使能信號(hào)，硬件上比I2C系統(tǒng)要稍微復(fù)雜一些。</p><p><b>　　2.6電源模塊</b></p><p>　　單片機(jī)的供電電壓要求是3.8V~5.5V，TEA57

88、67的供電電壓要求是2.5V~5.0V,諾基亞5110顯示的供電電壓要求是3.3V。由于收音機(jī)模塊的應(yīng)用范圍很廣，比如手機(jī)中就采用3.7V鋰電池供電，DVD、電視等系統(tǒng)中則是對(duì)220V市電進(jìn)行變壓后供電。本設(shè)計(jì)中采用二種供電回路：</p><p>　　7805穩(wěn)壓芯片對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行5V供電。</p><p>　　USB接口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行5V供電。</p><p>　　LMI

89、117-3.3是對(duì)5V進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，輸出3.3V的電壓。</p><p>　　3 TEA5767芯片介紹</p><p>　　3.1 TEA5767芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　TEA5767芯片簡(jiǎn)介</p><p>　　FM模塊的控核心芯片采用飛利浦公司的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(gè)不足6*6平方厘

90、米的用HVQFN40封裝的小方塊中。芯片工作電壓2.5V~5.0V，典型值是3V；RF接收頻率范圍是87~108MHz，(最強(qiáng)信號(hào)+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60~90mV左右，帶寬為22.5KHz。芯片的引腳分布及其引腳定義分別見(jiàn)圖3.1和表3.1。</p><p>　　圖3.1 TEA5767芯片引腳分布</p><p>　　表3.1

91、 TEA5767管腳定義</p><p>　　圖3.2 TEA5767內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　參見(jiàn)內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖，TEA5767主要具有以下特征：</p><p>　?。?）集成高靈敏度的低噪聲放大器。</p><p>　?。?）FM到中頻的混頻器可以工作在87-108MHz的歐美頻段或76-91MHz的日本頻段，并且可預(yù)設(shè)接收日本

92、108MHz的電視音頻信號(hào)的能力。</p><p>　?。?）射頻具有自動(dòng)增益控制功能，并且LC調(diào)諧振蕩器只需固定片裝電感。</p><p>　　（4）內(nèi)置的FM解調(diào)器可以省去外部鑒頻器，并且FM的中頻選擇性可以在芯片內(nèi)部完成。</p><p>　?。?）可以采用32.768KHz或13MHz的振蕩器產(chǎn)生參考時(shí)鐘或可以直接輸入6.5MHz的時(shí)鐘信號(hào)。</p&g

93、t;<p>　　（6）集成鎖相環(huán)調(diào)諧系統(tǒng)。</p><p>　?。?）可以通過(guò)I2C或三線串行總線來(lái)獲取中頻計(jì)數(shù)器值或接收的高頻信號(hào)電平，以便進(jìn)行自動(dòng)調(diào)諧功能，本設(shè)計(jì)采用第一種方式。</p><p>　?。?）SNC（立體聲噪音抑制）、HCC（高頻衰減控制）、靜音處理等可以通過(guò)串行數(shù)字接口進(jìn)行控制。</p><p>　?。?）免費(fèi)調(diào)諧立體聲解碼器。&l

94、t;/p><p>　　（10）自動(dòng)調(diào)節(jié)溫度范圍（在VCCA,VCC(VCO)和VCCD=5V）。</p><p>　　3.2 TEA5767寄存器描述</p><p>　　吃透芯片的寄存器是編好程序的關(guān)鍵。單片機(jī)和TEA5767進(jìn)行通信有兩種方式，一種是I2C模式，一種是三線模式，本設(shè)計(jì)采用I2C模式，I2C通信協(xié)議操作參見(jiàn)第5章。TEA5767的寄存器一共有五位，數(shù)據(jù)

95、通信的讀寫(xiě)順序?yàn)椋旱刂贰獢?shù)據(jù)字節(jié)1——數(shù)據(jù)字節(jié)2——數(shù)據(jù)字節(jié)3——數(shù)據(jù)字節(jié)4——數(shù)據(jù)字節(jié)5，下面就對(duì)芯片的寄存器進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。</p><p>　　芯片寄存器地址的格式如下：</p><p>　　表3.2 芯片寄存器地址</p><p>　　R/W=0為讀模式；R/W=1為寫(xiě)模式。</p><p>　?。?）寫(xiě)模式下5個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的格式及各位

96、的描述。</p><p><b>　　①數(shù)據(jù)字節(jié)1</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.3 數(shù)據(jù)字節(jié)1字節(jié)格式</p><p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.4數(shù)據(jù)字節(jié)1位描述&

97、lt;/p><p><b>　?、跀?shù)據(jù)字節(jié)2</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.5數(shù)據(jù)字節(jié)2字節(jié)格式</p><p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.6數(shù)據(jù)字節(jié)2位描述</p&

98、gt;<p><b>　　③數(shù)據(jù)字節(jié)3</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.7數(shù)據(jù)字節(jié)3字節(jié)格式</p><p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.8數(shù)據(jù)字節(jié)3位描述</p>&

99、lt;p>　　注：搜索停止標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定</p><p>　　表3.9搜索停止標(biāo)準(zhǔn)</p><p><b>　　④數(shù)據(jù)字節(jié)4</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.10數(shù)據(jù)字節(jié)4字節(jié)格式</p><p><b>　　b）

100、位描述</b></p><p>　　表3.11數(shù)據(jù)字節(jié)4位描述</p><p><b>　　⑤數(shù)據(jù)字節(jié)5</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.12數(shù)據(jù)字節(jié)5字節(jié)格式</p><p><b>　　b）位描述&

101、lt;/b></p><p>　　表3.13數(shù)據(jù)字節(jié)5位描述</p><p>　　（3）讀模式下5個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的格式及各位的描述</p><p><b>　?、贁?shù)據(jù)字節(jié)1</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.14數(shù)據(jù)字節(jié)1字

102、節(jié)格式</p><p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.15數(shù)據(jù)字節(jié)1位描述</p><p><b>　　②數(shù)據(jù)字節(jié)2</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.16數(shù)據(jù)字節(jié)2字節(jié)格式&

103、lt;/p><p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.17數(shù)據(jù)字節(jié)2位描述</p><p><b>　　③數(shù)據(jù)字節(jié)3</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.18數(shù)據(jù)字節(jié)3字節(jié)格式</

104、p><p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.19數(shù)據(jù)字節(jié)3位描述</p><p><b>　　④數(shù)據(jù)字節(jié)4</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.20數(shù)據(jù)字節(jié)4字節(jié)格式</p>

105、;<p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.21數(shù)據(jù)字節(jié)4位描述</p><p><b>　　⑤數(shù)據(jù)字節(jié)5</b></p><p><b>　　a）字節(jié)格式</b></p><p>　　表3.22數(shù)據(jù)字節(jié)5字節(jié)格式</p>&

106、lt;p><b>　　b）位描述</b></p><p>　　表3.23數(shù)據(jù)字節(jié)5位描述</p><p>　　在采用I2C協(xié)議進(jìn)行通信時(shí)，輸入電壓小于0.2VCCD就被認(rèn)為是高電平，大于0.45VCCD就被認(rèn)為是高電平，高電平和低電平的持續(xù)時(shí)間必須要大于1us，在編程模擬I2C協(xié)議時(shí)要特別注意到這個(gè)時(shí)間。</p><p>　　3.3 FM

107、模塊介紹</p><p>　　在方案設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)確定FM部分采用按照datasheet推薦的應(yīng)用設(shè)計(jì)電路圖生產(chǎn)的模塊。本設(shè)計(jì)FM模塊采用金秋實(shí)生產(chǎn)的B20C封裝的完整版收音機(jī)模塊，外接引腳只有10個(gè)，開(kāi)發(fā)者只需要關(guān)注引腳而不需要關(guān)注模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，開(kāi)發(fā)方便簡(jiǎn)單。下圖3.3是模塊的引腳封裝和引腳功能簡(jiǎn)介（引出引腳的功能和芯片引腳的定義完全相同）。</p><p>　　圖3.3 TEA576

108、7模塊引腳圖</p><p>　　表3.24 TEA5767引腳定義表</p><p>　　3.4 I2C總線簡(jiǎn)介</p><p><b>　　I2C總線簡(jiǎn)介:</b></p><p>　　I2C總線是PHLIPS公司推出的一種串行總線，是具備多主機(jī)系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。它只有兩根

109、雙向信號(hào)線，一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時(shí)鐘線SCL。典型的I2C結(jié)構(gòu)如圖4.9所示</p><p>　　圖3.4 典型的I2C總線結(jié)構(gòu)</p><p>　　I2C總線需通過(guò)上拉電阻接正電源，當(dāng)總線空閑時(shí)，兩根線均為高電平。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號(hào)變低，即各器件的SDA及SCL都是線“與”關(guān)系。每個(gè)接到I2C總線上的器件都有唯一的地址。主機(jī)與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可

110、以是由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這時(shí)主機(jī)即為發(fā)送器。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。在多主機(jī)系統(tǒng)中，可能同時(shí)有幾個(gè)主機(jī)企圖啟動(dòng)總線傳送數(shù)據(jù)。為了避免混亂， I2C總線要通過(guò)總線仲裁，以決定由哪一臺(tái)主機(jī)控制總線。</p><p>　　I2C總線的數(shù)據(jù)字節(jié)必需保證是8位長(zhǎng)度。數(shù)據(jù)傳送時(shí)，先傳送最高位（MSB），每一個(gè)被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應(yīng)答位（即一幀共有9位）。 圖4.10是I2C總線字節(jié)傳送與應(yīng)答時(shí)序&l

111、t;/p><p>　　圖3.5 I2C總線字節(jié)傳送與應(yīng)答時(shí)序</p><p>　　由于某種原因從機(jī)不對(duì)主機(jī)尋址信號(hào)應(yīng)答時(shí)（如從機(jī)正在進(jìn)行實(shí)時(shí)性的處理工作而無(wú)法接收總線上的數(shù)據(jù)），它必須將數(shù)據(jù)線置于高電平，而由主機(jī)產(chǎn)生一個(gè)終止信號(hào)以結(jié)束總線的數(shù)據(jù)傳送。如果從機(jī)對(duì)主機(jī)進(jìn)行了應(yīng)答，但在數(shù)據(jù)傳送一段時(shí)間后無(wú)法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)時(shí)，從機(jī)可以通過(guò)對(duì)無(wú)法接收的第一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)的“非應(yīng)答”通知主機(jī)，主機(jī)則應(yīng)發(fā)

112、出終止信號(hào)以結(jié)束數(shù)據(jù)的繼續(xù)傳送。當(dāng)主機(jī)接收數(shù)據(jù)時(shí)，它收到最后一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)后，必須向從機(jī)發(fā)出一個(gè)結(jié)束傳送的信號(hào)。這個(gè)信號(hào)是由對(duì)從機(jī)的“非應(yīng)答”來(lái)實(shí)現(xiàn)的。然后，從機(jī)釋放SDA線，以允許主機(jī)產(chǎn)生終止信號(hào)。</p><p>　　I2C總線上傳送的數(shù)據(jù)信號(hào)是廣義的，既包括地址信號(hào)，又包括真正的數(shù)據(jù)信號(hào)。在起始信號(hào)后必須傳送一個(gè)從機(jī)的地址（7位），第8位是數(shù)據(jù)的傳送方向位（R/T），用“0”表示主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)（T），“1”表示

113、主機(jī)接收數(shù)據(jù)（R）。每次數(shù)據(jù)傳送總是由主機(jī)產(chǎn)生的終止信號(hào)結(jié)束。但是，若主機(jī)希望繼續(xù)占用總線進(jìn)行新的數(shù)據(jù)傳送，則可以不產(chǎn)生終止信號(hào)，馬上再次發(fā)出起始信號(hào)對(duì)另一從機(jī)進(jìn)行尋址。 </p><p>　　在總線的一次數(shù)據(jù)傳送過(guò)程中，可以有以下三種組合方式：</p><p>　?。?）主機(jī)向從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳送方向在整個(gè)傳送過(guò)程中不變：</p><p>　　注：有陰影部分表示

114、數(shù)據(jù)由主機(jī)向從機(jī)傳送，無(wú)陰影部分則表示數(shù)據(jù)由從機(jī)向主機(jī)傳送。</p><p>　　A表示應(yīng)答， A非表示非應(yīng)答（高電平）。S表示起始信號(hào)，P表示終止信號(hào)（下同）。</p><p>　?。?）主機(jī)在第一個(gè)字節(jié)后，立即從從機(jī)讀數(shù)據(jù)</p><p>　?。?）在傳送過(guò)程中，當(dāng)需要改變傳送方向時(shí)，起始信號(hào)和從機(jī)地址都被重復(fù)產(chǎn)生一次，但兩次讀/寫(xiě)方向位正好反相。</p&

115、gt;<p>　　I2C總線的尋址在協(xié)議有明確的規(guī)定：采用7位的尋址字節(jié)（尋址字節(jié)是起始信號(hào)后的第一個(gè)字節(jié)），尋址字節(jié)的位定義如下</p><p>　　其中D7～D1位組成從機(jī)的地址。D0位是數(shù)據(jù)傳送方向位，為“0”時(shí)表示主機(jī)向從機(jī)寫(xiě)數(shù)據(jù)，為“1”時(shí)表示主機(jī)由從機(jī)讀數(shù)據(jù)。主機(jī)發(fā)送地址時(shí)，總線上的每個(gè)從機(jī)都將這7位地址碼與自己的地址進(jìn)行比較，如果相同，則認(rèn)為自己正被主機(jī)尋址，根據(jù)R/T位將自己確定為發(fā)

116、送器或接收器。從機(jī)的地址由固定部分和可編程部分組成。在一個(gè)系統(tǒng)中可能希望接入多個(gè)相同的從機(jī)，從機(jī)地址中可編程部分決定了可接入總線該類器件的最大數(shù)目。</p><p>　　由于本設(shè)計(jì)采用的STC89C52單片機(jī)沒(méi)有I2C總線接口，所以要通過(guò)模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用軟件實(shí)現(xiàn)I2C總線的數(shù)據(jù)傳送，即軟件與硬件結(jié)合的信號(hào)模擬。為了保證數(shù)據(jù)傳送的可靠性，標(biāo)準(zhǔn)的I2C總線數(shù)據(jù)傳送有嚴(yán)格的時(shí)序要求。I2C總線的起始信號(hào)、終止信號(hào)、發(fā)送

117、“0”及發(fā)送“1”的模擬時(shí)序如下圖所示。</p><p>　　圖3.6 I2C總線數(shù)據(jù)傳送模擬時(shí)序</p><p><b>　　4 硬件電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　圖4.1 收音機(jī)原理圖</p><p>　　按照設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)硬件電路由電源部分、微控制器部分、FM模塊部分、液晶顯示部分和功放部分組成，下面的將