1、题目:基于单片机的数字 FM 收音机设计Title: Digital FM radio Designing based on MCU姓 名: X X X 学 号:XXXXXXXX学 院:机械与电子工程学院指导老师:X X XXXXX 大学毕业设计(论文) 1摘 要现在人们常使用的收音机为手动调频收台,使用较为麻烦,而且由于接收灵敏度不高,所接收的频段较窄。TEA5767 具有高性能的 RF AGC 电路,其接收灵敏度高、参考频率选择灵活、可实现自动搜台。本课题采用 STC89C52 单片机和 TEA5767 为核心器件,用 I2C 通信方式联接单片机与 TEA5767,实现数字 FM收音机系统
2、。通过编写软件利用单片机控制 TEA5767 实现手动活自动调频,收到的信号通过 TAD2822 功放器件放大后,再用扬声器输出信号。在调频的过程中可以通过 LCD1602 液晶显示屏来随时查看信号的频率。关键词:数字调频; STC89C52; TEA5767; TDA2030XXXX 大学毕业设计(论文) 2ABSTRACTNowadays people usually use the radio for manual FM accept , it is much trouble, and because the rx sensitivity is not high, the frequen
3、cy band received is very narrow。TEA5767 has high-performance RF AGC circuit, high sensitivity receiving, reference frequency selection flexible and it can be the realization of automatic search platform。So in this designing I will use the STC89C52 single-chip microcomputer and TEA5767 as the core co
4、mponents of digital FM radio system and Use the I2C communication to connect between STC89C52 and TEA5767 chip。Through the software written and using single chip computer control TEA5767 achieve manually live to be automatic FM, received signal through the TAD2030 amplifier amplification device, the
5、n use the speaker output the signal。In the process of FM the frequency of the signal can be checked by LCD1602 。Key words:Digital FM; STC89C52; TEA5767; TAD2030XXXX 大学毕业设计(论文) 3目 录绪论 41 基于单片机的 FM 收音机工作原理 .51.1 FM 收音机的基本工作原理 51.2 数字调节 FM 收音机的工作原理 .51.3 用单片机完成数字调节的 FM 收音机的功能设计 .62 硬件电路设计 72.1 硬件组成 72.
6、1.1 数字 FM 收音机系统控制中心单片机 72.1.3 PT2257 音量模块 92.1.4 FM 收音模块 .102.2 FM 电路及其设计 .132.3 单片机控制与显示电路 .142.4 供电电路与放大电路 .153 软件设计 .163.1 键盘与显示函数设计 173.1.1 LCD 液晶显示函数 173.1.2 键盘读键子程序: 183.2 数字调节与收音控制程序设计 193.2.1 EA5767HN 读写寄存器 .193.2.4 收音模块的初始化 24结论 .27致谢 .27参考文献 .28附录 .29附录一 主程序 29附录二 TEA5767 读写子程序 .32附录三 按键子程
7、序 37XXXX 大学毕业设计(论文) 4绪论虽然手机、计算机、电视等各种电子娱乐设施已经越来越普遍,但是收音机在丰富的娱乐媒介中仍然占有重要地位。随着消费类电子的兴起和繁荣以及数字电子技术的发展,收音机逐渐数字化,集成化,而且成本越来越低,这使得在各种设备中嵌入收音机的现象更加普遍。广大从事消费类电子设计的厂商都不忘在诸如 MP3、智慧手机、便携式 Video 播放器等产品中嵌入 FM 部分。TEA5767 系列单片数字元收音机就被广泛地应用在各类电子产品中。利用TEA5767 设计数字 FM 收音机与传统的超外差式收音机的调谐方式不太一样,传统的超外差式收音机的固定频率为 10.7MZ,而
8、 TEA5767 系列数字元收音机的固定中频为 225KHz,由于固定中频不同,锁相环系统的软件控制就有很大的差别,这就给广大芯片应用设计者带来一定的难度。本设计将采用宏晶 STC89C52 芯片来控制 Philips 公司的 TEA5767 收音模块,从而做成一个数位收音机。该收音机,具有抗干扰能力强、体积小、方便携带、调频范围宽等优点。XXXX 大学毕业设计(论文) 51 基于单片机的 FM 收音机工作原理1.1 FM 收音机的基本工作原理FM 收音机由输入回路、高放回路、本振回路、混频回路、中放回路、鉴频回路和音频功率放大器组成。如图 1-1 所示。调频的接收天线以耳机的地线替代,也可直
9、接插上配给的天线 ANT,二者工作原理相同。调频广播的高频信号输入回路直接经电容 C、L 组成的 LC 振荡回路,实际上构成一带通滤波器,其通频带为 88MHz108MHz。在集成块内部接受的调频信号经过高频放大,谐振放大。被放大的信号与本地振荡器产生的本振信号在内部进行 FM 混频,混频后输出。图 1-1 FM 收音机原理框图FM 混频信号由 FM 中频回路进行选择,提取以中频 10.7MHz 为载波的调频波。该中频选择回路由 10.7MHz 滤波器构成。中频调制波经中放电路进行中频放大,然后进行鉴频得到音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。此外,因在调频波段未收到电台信号时,
10、内部增益处于失控而产生的噪声很大。为此,通过检出无信号时的控制电平,控制静噪电路工作,使音频放大器处于微放大状态,从而达到静噪功能。1.2 数字调节 FM 收音机的工作原理此设计的基本原理与上述传统收音机的原理相似,在此不再累述。主要组成部分有单片机、存储器、功放、收音芯片。此处介绍不同之处。此方案通过单片机根据键盘输入,通过 I2C 对 TEA5767 模块的控制寄存器进行读写操作,以实现 TEA5767 模块的自动手动搜索功能,音频信号经过由 TDA2822 构成的功放电路放大处理由扬声器输出。并将从 TEA5767 模块中读取的频率字换算后显XXXX 大学毕业设计(论文) 6示在 LCD
11、 上。按存储键时,单片机将频率字写入 24c02 实现存台功能,按读取键即可收听所存电台。1.3 用单片机完成数字调节的 FM 收音机的功能设计该设计分为两部分:硬件电路和程序。硬件电路包括控制模块、FM 调频模块、电源供电模块和接收模块四部分。主控制器采用的是单片机 STC89C52,调频模块采用的是 TEA5767 芯片,电源供电模块可采用电池直接供电或通过变压设备得到要求的电源。本设计采用模块化设计,整个系统由、控制模块、TEA576 模块、音量控制模块和功放模块显示模块组成,系统的整体方案框图如图 1-2T E A 5 7 6 7A T 2 4 C 0 4S T C 8 9 C 5 2
12、键盘L C D 显示频率声音控制 放大器电源 扬声器图 1-2 系统框图从图1-2 中可以看出,控制模块仅仅通过I2C总线与收音模块连接并控制收音机工作。本设计使用单片机P3口的两个IO脚来模拟I2C总线的SDA和SCL时序并与TEA5767 通信;TEA5767输出的左右声道音频信号可通过音量控制模块进行前级放大及音量控制,然后输入到TDA7057进行后级功率放大,最后输出到扬声器。单片机可通过I2C总线进行音量调节;ROM存储模块主要用于存储电台数据、音量数据和时钟数据,为存储和读取数据带来方便。系统可通过按键进行操作,通过MCU检测按键信号并经单片机实现手动搜台、自动搜台、音量控制、时钟
13、调整等功能,各项操作提示和操作结果均可通过LCD显示出来。稳压电源模块产生的5 V和33 V电压可分别为各个模块器件供电。XXXX 大学毕业设计(论文) 72 硬件电路设计2.1 硬件组成基于单片机的数字 FM 收音机需要用到的主要硬件设施有 STC89C52 单片机、TDA2030 功放芯片、PT2257 音量模块、TEA5767FM 收音模块,各个硬件之间互相连接后,组成整个收音机的硬件系统。2.1.1 数字 FM 收音机系统控制中心单片机在本设计中,需要选用单片机作为整个系统的控制中心,由于对单片机的要求不高,可以选用普通的 51 系列单片机。考虑到引脚数量和经济实惠等诸多因素,此设计将
14、采用 STC89C52 芯片,S TC89C52 是 一 种 低 功 耗 、 高 性 能CMOS8 位 微 控 制 器 , 具 有 8K 在 系 统 可 编 程 Flash 存 储 器 。 在 单 芯 片 上 ,拥 有 灵 巧 的 8 位 CPU 和 在 系 统 可 编 程 Flash, 具 有 以 下 标 准 功 能 : 8k字 节 Flash, 512 字 节 RAM, 32 位 I/O 口 线 , 看 门 狗 定 时 器 , 内 置 4KB EEPROM, MAX810 复 位 电 路 , 三 个 16 位 定 时 器 /计 数 器 , 一 个 6 向 量 2 级中 断 结 构 , 全
15、双 工 串 行 口 。 另 外 STC89X52 可 降 至 0Hz 静 态 逻 辑 操 作 , 支持 2 种 软 件 可 选 择 节 电 模 式 。 空 闲 模 式 下 , CPU 停 止 工 作 , 允 许 RAM、 定时 器 /计 数 器 、 串 口 、 中 断 继 续 工 作 。 外 形 图 和 引 脚 图 如 图 2-1 所 示图 2-1 STC89C52 单片机外形图及引脚图STC89C52 在本设计中发挥着至关重要的作用,它是这个系统的控制核心。STC89C52 与外围的硬件相连,向 FM 收音模块发出指令,决定自动搜索或手动XXXX 大学毕业设计(论文) 8搜索模式。再通过读按
16、键的方式判断外围电路的指令,该指令经过单片机分析后直接向收音模块发出信号,收音模块在收到信号后,响应外围电路的指令,调整收音的频道。收音的频道经过单片机的 处理之后,将所搜索到的频率显示在 LCD1602 液晶显示屏上。2.1.2 收音功放芯片 TDA2030 收音机系统直接接收到的信号一般都比较微弱,因此需要用通过功率放大器把信放大之后在用扬声器输出。这个环节需要选用一个体 积 小 、 输 出 功 率 大 、失 真 小 的 音 频 功 放 芯 片 。 德 律 风 根 生 产 的 TDA2030 采 用 V 型 5 脚 单 列 直 插式 塑 料 封 装 结 构 。 按 引 脚 的 形 状 引
17、可 分 为 H 型 和 V 型 。 该 集 成 电 路 广 泛 应用 于 汽 车 立 体 声 收 录 音 机 、 中 功 率 音 响 设 备 , 具 有 内 部 保 护 电 路 。 具 体 外 形如 图 2-2, 引 脚 功 能 如 表 2-1, 具 体 参 数 如 表 2-2图 2-2 TDA2030 外 形 图表 2-1 TDA2030 功 能 引 脚引 脚 功 能1 正 向 输 入 端2 反 向 输 入 端3 负 电 源 输 入 端4 功 率 输 出 端5 正 电 源 输 入 端XXXX 大学毕业设计(论文) 9表 2-2 TDA2030 主要参数表A2030 极限参数参数名称 极限值
18、单位电源电压(Vs) 18 V输入电压(Vin) Vs V差分输入电压(Vdi) 15 V峰值输出电流(Io) 3.5 A耗散功率(Ptot)(Vdi)20 V工作结温(Tj) -40150 存储结温(Tstg) -40150 2.1.3 PT2257 音量模块在收音系统中还需要一个芯片来控制收音机输出的音量,PT22257 是由CMOS 技术制造而成的 2 声道音量控制 IC,只有 8 个脚位,采用 I2C 控制界面,具备 0-79dB 的衰减范围,低噪声,高立体分离度及使用极少的周边原件。内部连接图 2-3 和外观图分别如图 2-4图 2-3 PT2257 内部电路图XXXX 大学毕业设计
19、(论文) 10图 2-4 PT2257 外观图表 2-3 PT2257 引脚引脚名称 I/O 叙述 引脚编号LIN I 左声道输入,需加一交连电容后连接至讯源1LOUT O 左声道输出,需加一交连电容后连接至输出端2Vss - 地线 3SDA I I2C 介面 DATA 输入脚位 4SCL I I2C 介面 CLOCK 输入腳位 5VDD - 正电源输入端 6ROUT O 右声道输出,需加一交连电容后连接至输出端7RIN I 右声道输入,需加一交连电容后连接至讯源82.1.4 FM 收音模块FM 模块的控核心芯片采用飞利浦公司的 TEA5767 数字立体声 FM 芯片,该芯片把所有的 FM 功
20、能都集成到一个不足 6*6 平方米的用 HVQFN40 封装的小方块中。芯片工作电压 2.5V5.0V,典型值是 3V;RF 接收频率范围是76108MHz,(最强信号+噪声)/噪声的值在 60dB 左右,失真度在 0.4%左右;双声道音频输出的电压在 6090mV 左右,带宽为 22.5KHz。芯片的引脚分布及其引脚定义分别见图 2-3 和表 2-3。XXXX 大学毕业设计(论文) 11图 2-3 TEA5767 芯片引脚分布表 2-3 引脚定义管脚 定义 管脚 定义1 空脚 21 空脚2 锁相环输出 22 左声道输出3 本振 23 右声道输出4 本振 24 软静音时间常数5 本振电源 25
21、 检波输出6 数字地 26 基准7 数字电源 27 中频中心频率调整时间常数8 数据线 28 中频限幅器退藕 19 时钟线 29 中频限幅退藕 210 空脚 30 空脚11 三线读写控制 31 空脚12 总线模式选择 32 增益控制13 总线使能端 33 模拟地14 软口 1 34 模拟电源15 软口 2 35 射频输入 116 晶振 36 高频地17 晶振 37 射频输入 218 相位滤波 38 高放 AGC 时间常数19 导频低通滤波 39 锁相环开关输出20 空脚 40 空脚XXXX 大学毕业设计(论文) 12该芯片具有以下优点:(1)集成高灵敏度的低噪声放大器;(2)内置的FM 解调器
22、可以省去外部鉴频器,并且 FM 的中频选择性可在芯片内部完成;(3)可以采用 32.768KHz 或 13MHz 的振荡器产生参考时钟或可以直接输入6.5MHz 的时钟信号;(4)可以通过 I2C 或三线串行总线来获取中频计数器值或接收的高频信号电平,以便进行自动调谐功能(5)射频具有自动增益控制功能,并且 LC 调谐振荡器只需固定片装电感。其基本工作原理分析: (1)天线输入电路: RF ANT 天线经过C1耦合送入LI、C2、C4组成的RF带通滤波器(87.6MHz108MHz和76MHz87.5MHz)送入TEA5767的35、37脚,通过TEA5767内部高通放大。模拟电源由FM 3V
23、3经过R1限流C5滤波后送入TEA5767的34脚。 (2)可调式LC谐振回路: 2、3、4脚接内部VCO,外接变容二极管D1、D2。2脚为调谐电压输出,自动搜索时电压在1V内变化。VCO供电由FM 3V3经过R4 限流C13滤波送如TEA5767的第5脚。 (3)I2C控制总线: 内置I2C接口,通过TEA5767的8、9脚控制,CPU通过I2C对其进行搜台、选台操作。数字电源由FM 3V3经过R7限流C19滤波送如TEA5767的第7脚。 (4)CO震荡电路: CO震荡电路主要由XT1(32.768)、C14送入TEA5767的17脚输入,再从18脚输出到C15,产生32.768的基本时钟
24、。 (5)音频输出电路: 经过TEA5767处理后的模拟音频信号从23(右声道)、22(左声道)输出到后级功放电路放大。原理框图如图2-4XXXX 大学毕业设计(论文) 13图 2-4 原理框图2.2 FM 电路及其设计FM 接收电路是系统硬件电路中的核心部分之一,本硬件系统采用单芯片TEA5767HN 模块作为 FM 接收电路的核心元器件。Philips 公司提供的TEA5767HN 模块芯片为低电压、低功耗和低价位的全集成单芯片立体声无线电产品,它只需要极少的外围元件,并且基本上不需要外部对高频信号的手动调准。另外,其频带范围较宽,可以完全免费调到欧洲、美国和日本的调频波段。其模块应用接线
25、图如图 2-5 所示。图 2-5 FM 模块应用接线图图 2-5 中 VCC 接 3.3V 的电源,并通过磁珠及电容器件进行干扰抑制,注意XXXX 大学毕业设计(论文) 14磁珠 FB 应选用特征频率为 100MHz,直流电阻的贴片元件,这样有利于对高频噪声进行抑制但同时又不是系统产生过多的直流损耗 22uF 的电容最好选用钽电容,2 个 0.1uF 的电容可选用介电常数高、高频性能好的陶瓷电容,这样就保证了整个 FM Module 的电源系统的稳定。BUS-MODE 是用来选择 CPU 与 FM Module,串口通信的方式,为 I2C 的通信方式 DATA 和 CLK 即为 I2C 通信的
26、数据线和时钟线,系统的 CPU 通过 I2C 接口即可对 FM Module 进行控制。W/READ 在该系统没有使用,此时 FM Module 通过 W/READ,CLK,DATA 与系统的 CPU 实现三线方式串行通信。BUS-ENABLE 为总线使能信号,当 BUS-ENABLE 为逻辑低时使 FM Module 进入省电模式,该系统中把其直接拉高,是因为 FM Module 可以通过 I2C 接口控制其进入省电模式。FM_ANT 为 FM Module 的天线接口即射频信号输入脚,目前在此类消费电子产品中,天线大多采用耳机线代替,该产品也不例外,上图中的 J3 即为立体声耳机接口。耳机
27、左右声道信号线上感应到的毫伏级的 FM 信号即可通过 J3 脚的脚进入到 FM Nodule 中。当然这么小的信号不会对耳机上的音质有什么影响,而且由于有上图中的 3 个 0.22uH 空心电感的隔离作用,FM 的信号可以损耗很小的地被 FM Module 接收。值得注意的是 3 个空心电感应该在电路板上紧靠耳机接口放置以增加接收的灵敏度,并且电感的直流阻抗应尽量小,这样可以减少音频的功率损耗。3 个电感的选用考虑到空心结构的、可能外形尺寸比较大,不太合适于便携式产品的应用,可以选用陶瓷支架的电感。尽量不要选用非线性比较大的铁氧支架电感,因为这有可能影响耳机的音质。2.3 单片机控制与显示电路
28、微控制器部分以 STC89C52 为核心,包括复位电路,晶振电路和按键控制电路,特别注意的是电源输入要加上去藕电容,电路原理图见图 2-6XXXX 大学毕业设计(论文) 15图 2-6 单片机控制电路显示电路采用 LCD1602 为主器件,具体电路如图 2-7图 2-7 LCD1602 显示电路2.4 供电电路与放大电路供电电路直接输入 DC9V,经过 ASM1117-5V 进行 5V 稳压输出。模块 3.3V电源由 ASM1117-3.3 直接提供。如图 2-8XXXX 大学毕业设计(论文) 16图 2-8 供电电路放大电路如图 2-9 该电路工功能是放大收音机收到的信号 U2TDA0314
29、5uFC8KR9.apGN+6es-LSkr图 2-9 放大电路3 软件设计基于 STC89C52 的单片机控制平台的 TEA5767 数字收音机的软件设计主要包括六个部分:I2C 总线通信协议、TEA5767HN 收音模块控制、PT2257 音量控制、AT24C02 存储模块控制、键盘扫描及状态显示。本文的软件系统设计应当着重分析 TEA5767HN 收音模块控制、PT2257 音量模块这两部分的工作原理以及编程思路。 本系统程序使用 C 语言编写,主程序由启动、初始化、键盘扫描、按键处理、液晶显示等 5 大模块组成。其中系统初始化包括 STC89C52 的初始化、TEA5767HN 的初始
30、化和 LCD 的初始化;按键处理通过调用函数的方法实现按键复用功能,可实现手动搜台、自动搜台、音量控制、时间调整、闹钟调整等操作;显示模块可显示系统的各个工作状态。XXXX 大学毕业设计(论文) 173.1 键盘与显示函数设计3.1.1 LCD 液晶显示函数液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志位低电平,表示不忙,否则指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块哪里显示字符,图 3-1 是 1602 的内部显示地址图 3-1 LCD1602 内部地址LCD1602 初始化指令:延时 15mS写指令 38H(不检测忙信号)延时 5mS写指令 38
31、H(不检测忙信号)延时 5mS写指令 38H(不检测忙信号)以后每次写指令和读/ 写数据操作均需要检测忙信号写指令 38H:显示模式设置写指令 08H:显示关闭写指令 01H:显示清零写指令 06H:显示光标移动设置写指令 0CH:显示开及光标设置XXXX 大学毕业设计(论文) 183.1.2 键盘读键子程序:开始检测按键是否有按键按下读按键按键 S 1 按键 S 2 按键 S 2 按键 S 2执行按键 S 1的操作执行按键 S 2的操作执行按键 S 3的操作执行按键 S 4的操作YN图 3-2 流程图char readkey(void)char temp,temp1,char key;tem
32、p=p3;delay(100);if(temp1=p3)=temp)temp=tempswitch(temp)case 0x0e: key=1;break;case0x0d: key=2;break;case 0x0b: key=3;break;case 0x07: key=4;break;default;key=0;return key;XXXX 大学毕业设计(论文) 193.2 数字调节与收音控制程序设计3.2.1 EA5767HN 读写寄存器吃透芯片的寄存器是编好程序的关键 TEA5767HN 有 5 个写寄存器和 5 个读寄存器,每个寄存器可存储 8 位数据。写寄存器可以存储控制信息,
33、包括软件静音、模式选择、PLL 可编程计数器的设置、向上向下搜索模式选择、静左右音频、可编程端口的设置、待机节能模式、欧洲日本频段选择、晶振频率选择、ADC 门限设置、去加重设置等。读寄存器可检测接收电路状态,反馈控制信息,包括搜索到有效电台标志位、搜索到有效电台后 PLL 可编程计数器的状态、4 b ADC 的输出、以及 7 b IF 中频输出。下面就对芯片的寄存器进行详细说明。(1)芯片寄存器地址的格式如下:表 3-1 芯片寄存器地址格式R/W=0 为读模式;R/W=1 为写模式(2)写模式下 5 个数据字节的格式及各位的描述。数据字节 1a)字节格式表3-2 数据字节1字节格式位 7(高
34、位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)MUTE SM PLL13 PLL12 PLL11 PLL10 PLL9 PLL8b)位描述表 3-3 数据字节 1 位描述位号 符号 描述7 MUTE 如果 MUTE=1, 则左右声道被静音; MUTE=0, 左右声道正常工作。6 SM 如果 SM=1,则处于搜索模式;SM=0,不处于搜索模式。5 到 0 PLL13:8 设定用于搜索和预设的可编程频率合成器。数据字节 2a)字节格式表 3-4 数据字节 2 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)XXXX 大学毕业设计(论文)
35、20PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 PLL3 PLL2 PLL1 PLL0b)位描述表 3-5 数据字节 2 位描述位号 符号 描述7 到 0 PLL7:0 设定用于搜索和预设的可编程频率合成器。数据字节 3a)字节格式表 3-6 数据字节 3 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)SUD SSL1 SSL0 HLSI MS ML MR SWP1b)位描述表 3-7 数据字节 3 位描述位号 符号 描述7 SUD SUD=1,增加频率搜索;SUD=0 ,减小频率搜索。6 和 5 SLL1:0 搜索停止标准:见下表 1。4 HLSI 高/低
36、充电电流切换:HLSI=1,高充电电流; HLSI=0,低充电电流。3 MS 立体声/单声道:MS=1,单声道;MS=0,立体声。2 ML 左声道静音:ML=1 ,左声道静音并置立体声,ML=0 ,左声道正常。1 MR 右声道静音:MR=1 ,右声道静音并置立体声,MR=0 ,右声道正常。0 SWP1 软件可编程端口 1: SWP1=1, 端口 1 高电平; SWP1=0, 端口 1 低电平。注: 搜索停止标准设定表 3-8 搜索停止标准SSL1 SSL2 搜索停止标准0 0 在搜索模式下禁止0 1 低:ADC 输出大小为 51 0 中:ADC 输出大小为 71 1 高:ADC 输出大小为 1
37、0数据字节 4a)字节格式表 3-9 数据字节 4 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)SWP2 STBY BL XTAL SMUTE HCC SNC SI数据字节 5a)字节格式XXXX 大学毕业设计(论文) 21表 3-10 数据字节 5 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)PLLREF DTC - -b)位描述表 3-11 数据字节 5 位描述位号 符号 描述7 PLLREF若 PLLREF=1,6 .5MHz 的锁相环参考频率启用;若 PLLREF=0,6 .5MHz 的锁相环参考频率关
38、闭。6 DTC若 DTC=1,去加重时间常数为 75us;若 DTC=0,去加重时间常数为 50us。5 到 0 -未用,状态不必考虑。(3)写模式下 5 个数据字节的格式及各位的描述。数据字节 1a)字节格式表 3-12 数据字节 1 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)RF BLF PLL13 PLL12 PLL11 PLL10 PLL9 PLL8b)位描述表 3-14 位描述位号 符号 描述7 RF准备好标志: RF=1, 有 一个频道被搜到或者一个制式已经符合;RF=0,没有频道被搜到。6 BLF波段制式:BLF=1 ,一个制式已经符合
39、;BLF=0,没有制式已经符合。5 到 0 PLL13:8 用于搜索和预设后的可编程频率合成器设定结果。数据字节 2a)字节格式表 3-15 数据字节 1 位描述位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 PLL3 PLL2 PLL1 PLL0b)位描述表 3-16 数据字节 2 位描述位号 符号 描述7 到 0 PLL7:0 设定用于搜索和预设后的可编程频率合成器设定结果。位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)STEREO IF6 IF5 IF4 IF3 IF2 IF1 IF0数
40、据字节 3XXXX 大学毕业设计(论文) 22a)字节格式表 3-17 数据字节 3 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)STEREO IF6 IF5 IF4 IF3 IF2 IF1 IF0b)位描述表 3-18 数据字节 3 位描述位号 符号 描述7 STEREO立体声标志位:STEREO=1,立体声接收;STEREO=0,单声道接收。6 到 0 IF6:0 中频计数器结果。数据字节 4a)字节格式表 3-19 数据字节 4 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)LEV3 LEV2 LEV1 L
41、EV0 CI3 CI2 CI1 0b)位描述表 3-20 数据字节 4 位描述位号 符号 描述7 到 4 LEV3:0 ADC 的输出。3 到 1 CI3:1 芯片验证号。0 -该位内部置 0。数据字节 5字节格式表 3-21 数据字节 5 字节格式位 7(高位) 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0(低位)0 0 0 0 0 0 0 0在采用 I2C 协议进行通信时,输入电压小于 0.2VCCD 就被认为是高电平,大于0.45VCCD 就被认为是高电平,高电平和低电平的持续时间必须要大于 1us,在编程模拟 I2C 协议时要特别注意到这个时间。3.2.2 TEA5767HN
42、 的数据传输TEA5767HN 的数据顺序是:地址、字节 1、字节 2、字节 3、字节 4、字节5,数据传送必须按照这个顺序。每个字节将控制不同的功能。每个字节的第七位为最高位,并作为字节的第一位传送。在时钟的下降沿,数据变为有效信号。在每一字节后面加停止信号可以缩短传送时间。在整个传XXXX 大学毕业设计(论文) 23输完成之前,发送一个停止条件,其保留的字节将包含以前的信息。如果一个字节没有传送完,新的字节将被使用,但新的调谐周期不会开始。3.2.3 TEA5767HN 的读写流程根据 TEA5767HN 的读写协议,调用公用 I2C 驱动即可编写出 TEA5767HN 的读写函数:rad
43、io_write(),radio_read()。它们可为手动搜台、自动搜台等FM 功能调用,以实现程序的模块化,优化程序结构。TEA5767HN 的读写流程如图 3-3 所示。其中 I2C_Start(FM)和 I2C_Stop(FM)分别表示启动和停止 I2C 总线,Check_(FM)为应答信号。图 3-3 TEA5767HN 读写流程图XXXX 大学毕业设计(论文) 243.2.4 收音模块的初始化TEA5767HN 在上电复位时,静音位设置为“1”,其他所有位设置为“0”。为了初始化集成块,所有位都必须重新设定。所以,上电后必须重新给TEA5767HN 写入数据,以初始化收音模块。P
44、o w e r o n ;F r e q u e n c y = 8 8 1 0 0 ;r a d i o _ w r i t e _ d a t e ( 0 ) = P L L / 2 5 6 ;r a d i o _ w r i t e _ d a t e ( 1 ) = p l l % 2 5 6 ;r a d i o _ w r i t e _ d a t e ( 2 ) = 0 x 2 0 ;r a d i o _ w r i t e _ d a t e ( 3 ) = 0 x 1 1 ;r a d i o _ w r i t e _ d a t e ( 4 ) = 0 x 0 0
45、;r a d i o _ w r i t e ( ) ;显示频率图 3-4 TEA5767HN 初始化流程图TEA5767HN 的初始化流程图如图 3-4 所示。图中的 radio_write_data分别为要写入 TEA5767HN 的 5 个字节数据。本系统写入数据让 TEA5767HN 接收的频率为 88100 kHz,选择欧洲制式和 32768 MHz 晶振,同时采用立体声输出。函数 get_pll()是根据当前频率计算出 PLL 值的函数。调用 get_pll()函数计算出 PLL 值后,应再把 PLL 高 6 位送给字节 1 的低 6 位,接着把 PLL 的低 8 位送给字节 2。
46、频率显示则可直接调用 fm_disp()函数来完成。3.3 PT2257 的音量控制设计本系统使用 PT2257 来控制收音机输出的音量,以实现数字化音量控制。PT2257 的地址为 88H。单片机可与 PT2257 通过 I2C 进行通信。PT2 257 的写操作先由单片机发出启动信号写入 PT2257 的片地址 0x88,然后,由 PT2257 送回应答信号,单片机收到应答信号后,即向 PT2257 发送音量衰减量数据,单片机再次收到应答信号后,即发出停止信号,如此即可完成一次控制过程。PT2257衰减量数据 Vol 由十位和个位两部分组成。数据的传输顺序是先发送十位数据,再发送个位数据。
47、写入的十位数据为(Vol10)|TenDB,个位数据为(Vol10)XXXX 大学毕业设计(论文) 25|OneDB。其中 TenDB=0xe0,OneDB=0xd0。衰减量的大小为十位和个位值的合并,图 3-5 和图 3-6 给出了 PT2257 的写流程和音量控制流程。 S t a r t ( T P 7 )W r i t e ( T P 7 , 0 x 8 8 )W r i t e ( T P 7 ,( v o l / 1 0 ) | T e n D B )C h e c k _ ( T P 7 )C h e c k _ ( T P 7 )S t o p ( T P 7 )YW r i t e ( T P 7 ,( v o