1、毕业设计（论文）题 目： 基于单片机的数字调频收音机的设计学生姓名：学 号：所在学院：专业班级：届 别：指导教师：皖西学院本科毕业设计（论文）创作诚信承诺书1.本人郑重承诺：所提交的毕业设计（论文） ，题目 基于单片机的数字调频收音机 是本人在指导教师指导下独立完成的，没有弄虚作假，没有抄袭、剽窃别人的内容； 2.毕业设计（论文）所使用的相关资料、数据、观点等均真实可靠，文中所有引用的他人观点、材料、数据、图表均已标注说明来源；3. 毕业设计（论文）中无抄袭、剽窃或不正当引用他人学术观点、思想和学术成果，伪造、篡改数据的情况； 4.本人已被告知并清楚：学校对毕业设计（论文）中的抄袭、剽窃、弄虚
2、作假等违反学术规范的行为将严肃处理，并可能导致毕业设计（论文）成绩不合格，无法正常毕业、取消学士学位资格或注销并追回已发放的毕业证书、学士学位证书等严重后果； 5.若在省教育厅、学校组织的毕业设计（论文）检查、评比中，被发现有抄袭、剽窃、弄虚作假等违反学术规范的行为，本人愿意接受学校按有关规定给予的处理，并承担相应责任。 学生（签名）： 日期： 年 月 日目 录前言 .21 设计方案 .21.1 单片机的选择 .31.2 无线 FM 模块 .31.3 显示模块的方案比较论证 .31.4 显示模块的方案比较论证 .42 单片机 AT89C52 的介绍 .42.1 单片机 AT89C52 的性能介
3、绍 .42.2 单片机复位电路相关设计 .52.3 电源电路 .63 FM 芯片简介.83.1 TEA5767 芯片简介 .83.2 TEA5767 寄存器描述 .103.3 FM 模块介绍 .134 I2C 总线简介.145 硬件电路设计 .175.1 电路原理图 .175.2 电路装配注意事项 .196 软件设计.196.1 软件设计思想 .206.2 数码管控制子程序 .216.3 收音机子程序 .22参考文献： .23基于单片机的数字调频收音机的设计学生：王洋（指导老师：黄老师）（皖西学院信息工程学院）摘要:科学技术的日益进步和发展，传统的收音机存在许多弊端如体积大、调谐不方便稳定性不
4、好，这些弊端导致传统收音机不能满足人们的生活需求，所以这次研究的课题是关于单片机的数字调频收音机的，目的是为解决传统的调频收音机方案中存在的诸多弊端,本实验设计包含硬件电路、软件设计流程和系统测试。数字调频立体收音机的 MCU 采用 AT89C52 单片机，其中单片机是本系统的核心器件。设计中通过单片机 AT89C52 控制芯片 TEA5767 完成对调频广播(频率介于 88MHZ 到108MHz 之间)的接收。设计方案中显示搜索频率芯片是 TEA5767,然后数码管直观的反应出来，频率的调节是通过按键操作完成的。关键词: 数字调频收音机；AT89C52；TEA5767；AT89C52 接口；
5、Based on single chip FM radioStudent: (Faculty Adviser：、)(College of Biological and Pharmaceutical Engineering, West Anhui University)Abstract: With the progress and development of science and technology, the traditional radio volume big, shortcomings and so on tuning inconvenient stability is bad,
6、cant meet the demand of peoples life, the design of topic is based on single chip microcomputer digital FM radio design to solve the problem existing in the traditional frequency modulation scheme is big, the shortcomings of tuning inconvenient, stability is bad, this experiment includes the design
7、of hardware circuit, software design process, and system testing.Digital FM stereo radio USES AT89C52 MCU microcontroller, including MCU is the core component of this system.This experiment using BU2614 phase-locked loop frequency synthesizer with single-chip microcomputer AT89C52 interface, achieve
8、 88 MHZ to 108 MHZ FM radio reception.This design with TEA5767 displaying search frequency, through digital tube display, and buttons adjust the frequency.1Keyword：Digital FM radio；AT89C51；TEA5767：AT89C52前言随着科学技术的进步，人们的日常的生活发生了翻天覆地的变化，同时人们的生活水平也越来越高，同时收音机也深入人们的日常生活，但简单的独立的半导体收音机不能满足人们的生活需要了，技术研究人员不断
9、地研究使收音机的存在方式也在发生变化，最早的收音机是独立式半导体构成的。但现如今都是单片机集成的。21 世纪以来，通信技术的快速发展，在无线电通信的各个领域中都广泛的应用锁相环和频率合成技术，而这一技术成为收音机的主要控制方式。本文主要介绍基于单片机的数字调频收音机。1 设计方案这次主要设计个简易的数字调频收音机，调频主要的含义是频率调制，频率调制也就是将原来等幅恒频的高频信号的频率，伴随着调制信号的幅度变化而变化，调频收音机（FM Radio）就是接收这些频率调制的无线电信号并经过解调还原成原信号的电子设备。调频收音机电路一般包括很多的部分，有接收天线、振荡器、混频器、AGC（自动增益控制）
10、 、中频放大器、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路、音频输出电路等组成。设计中的控制模块的主要器件是单片机 AT89C52，FM 模块的主要器件是芯片 TEA5767，功放模块的主要器是 TDA2030。设计个简易的数字调频收音机系统框图如下：基于单片机的数字调频收音机的设计2电源模块显示模块 控制模块 F M 模块功放模块图 1 系统的方案框图1.1 单片机的选择 方案一: 单片机 AT89C52 是由美国的 ATmel 公司推出生产的低电压和具有高性能CMOS 8 位单片机，片内含 8k bytes 的可反复擦写的程序存储器和 256 b
11、ytes 的随机存取数据存储器（RAM） ，器件生产按照 ATMEL 公司的技术生产标准即高密度和非易失性存储，更重要的是兼容 MCS-51 指令系统，片内置通用 8 位中央处理器和 Flash 存储单元，单片机 AT89C52 功能强大可以提供给我们各种操作的空间。 方案二：系统的主要控制器要是采用 FPGA（可编辑逻辑阵列） 。虽然这个期间可以完成多种繁杂的逻辑功能同时体积小、稳定性好。但 FPGA 价格昂贵。价格决定FPGA 只会用在大规模繁杂的操作系统。对这两种作比较，性能方面 FPGA 显示出其独特的优越性，但考虑到价格较高的原因，所以决定选用更合适的 AT89C52 单片机同时。另
12、外数字调频收音机操作系统较为简单，FPGA 的高性能优势在收音机的操作系统上得不到体现，这就造成资源的浪费。由于 AT89C52 完全能满足本设计系统的造作要求，性能方面满足，价格也很便宜。各方面综合考虑单片机 AT89C52 更适合本次设计。 1.2 无线 FM 模块关于无线模块的两种不同选择方案：方案一:采用无线芯片 TEA5767，并自己设计外围电路。皖西学院 2014 届本科毕业设计（论文）3方案二：设计使用厂商生产的现成 TEA5767 模块。对比上述两种方案，方案一中存在的难题就是自己设计电路还要进行焊接工作，众所周知芯片 TEA5767 采用独特的FVQ FN40（耐热的薄型四脚
13、扁平封装）封装，短时间内根本不可能实现硬件功能的。本设计只能采用现成的 TEA5767 的模块，设计选择方案二。1.3 显示模块的方案比较论证方案一：设计选用数码管显示收音机的频率。数码管只有一个 8 位 I/O 端口，这样接口就十分简单，一般数码管的价格便宜，使用寿命长，功耗也小。数码管的显示亮度可以通过电流进行调整，数码管有较高的亮度能够清楚的显示亮度，便于用肉眼进行观察。方案二：LCD 液晶显示具有优点是：较数码管可以显示更多的数字或者字符，人机界面更加优越，对操作系统的占有率低，对人机界面的优越性决定了液晶显示人性化的一面。相比于数码管显示不足的地方是价格过高，亮度较低，不便于观察数据
14、1.4 显示模块的方案比较论证芯片 TEA5767 音频输出方式有立体声方式和单声道输出方式，不同的输出方式的程序设定不同，设计可以根据具体的需要设定，从降低设计的难度角度出发，设计中采用单声道输出方式。 本设计的功放芯片是 TDA2030，另外供电电压是 5V。2 单片机 AT89C52 的介绍2.1 单片机 AT89C52 的性能介绍基于单片机的数字调频收音机的设计4图 2 单片机 AT89C52 引脚分布图性能介绍：（1）AT89C52 是一个低电压，高性能 CMOS 8 位单片机。（2）具有 4K 字节可反复擦写的程序存储器（PENROM）和 128 字节的存取存储器（RAM） 。 （
15、3）采用 ATMEL 公司的高密度、不容易丢失存储数据。（4）能和 MCS-51 系列的单片机兼容。引脚说明：（1）AT89C52 共有 40 个引脚。（2）引脚按功能分 3 类：电源和时钟引脚、编程控制引脚、I/O 口引脚。（3）VCC（40）脚、GND（20 脚）-单片机电源引脚。（4）XTAL1（19 脚） 、XTAL2（18 脚）-外接时钟引脚。（5）RST（9 脚）-单片机复位引脚。（6）I/O 口引脚-P0 口、P1 口、P2 口和 P3 口。单片机 AT89C52 通过内部方式和外部方式这两种不同的方式分别产生时钟。内部放大器的主要组成部分是单片机 AT89C52 内部的高增益反
16、相放大器，内部放大器的输入端是引脚 XTAL1 而输出端是引脚 XTAL2。内部放大器和石英晶体都是自然振荡器重要基于单片机的数字调频收音机的设计5组成部分。设计中值得注意的地方 1、电容的数值在 30pf 左右效果最佳。因为电容数值对振荡器是否稳定和起振的快慢其决定性作用。2、选择的晶体的振荡频率必须在1.2MHz 到 12MHZ 之间，在这个范围内的频率数值越大越好。频率越高代表系统的时钟频率也会越快单片机的运行更加流畅。AT89C52 常选择振荡频率 12MHz 的石英晶体。下面是单片机时钟电路图：X T A L 1X T A L 2C 13 0 p FC 23 0 p FN C信号输入
17、X T A L 1X T A L 21 2 M H z（a）内部震荡电路 （b）外部震荡电路图 3 时钟电路图2.2 单片机复位电路相关设计要对单片机进行初始化操作必须进行复位操作，复位操作是把高电平加到复位管脚(RST)上，同时时间超过两个机器周期以上，一般的手动操作的时间会超过两个机器周期。当系统进行复位操作时，单片机初始化为 0000H，同时也意味着程序从 0000H 处开始执行。复位操作不仅能对系统进行正常的初始化还能摆脱程序运行时出现错误和系统处于死锁的情况。基于单片机的数字调频收音机的设计6D 1S 1R 11 0 KC 10 . 1 p FV C C图 4 单片机复位电路2.3
18、电源电路电源是给电路供给电压的装置。通俗来说电源就是能把以其它形式存在的能量转变成电能的实验装置。电源的主要做用就是给电路提供电能，所以电源别称电源供应装置。维持计算机正常的工作的电能都是电源提供的。计算机工作的快慢和使用寿命的长短都跟电源的功率大小、电压是否稳定多决定的。本系统电能来源是电源模块提供。设计系统中存在的难题就是步进电机的工作电压是 12V,单片机的工作电压是 5V。要顺利完成此次设计必须解决这个问题，最终的解决办法就是给电路加上稳压芯片。设计中用到的稳压芯片是 LM7805。它的主要作用就是 12V 电源处理后给单片机正常使用。测试后的结果是 12V 的电压能满足原器件的运行要求。调整管基准电路启动电路放大电路保护电路采样电路U 1U 0图 5 集成稳压器 7805 内部结构
