基于51單片機(jī)的數(shù)字FM收音機(jī)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1、基于51單片機(jī)的數(shù)字fm收音機(jī)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)摘要現(xiàn)在常用的無線電是手動調(diào)頻接收機(jī)，因?yàn)槭褂寐闊?，而且接收靈敏度低，所以接收頻帶很窄。 tea5767具有高性能的rf agc電路，接收靈敏度高，基準(zhǔn)頻率的選擇靈活，可以實(shí)現(xiàn)自動檢索臺。 本課題以stc89c52單片機(jī)和tea5767為核心設(shè)備，通過i2c通信方式連接單片機(jī)和tea5767，實(shí)現(xiàn)數(shù)字fm無線電系統(tǒng)。 軟件的產(chǎn)生并通過單片機(jī)控制tea5767實(shí)現(xiàn)手動自動調(diào)頻，接收的信號在用tad2822放大器元件放大之后，通過揚(yáng)聲器輸出信號。 在頻率調(diào)制過程中，在lcd1602的液晶顯示器上可以隨時看到信號的頻率。關(guān)鍵字：數(shù)字頻率調(diào)制stc89c52；

2、tea5767； tda2030abstract立即adasyperformousullicallyustheradireformanualfmaccept，itistheradassensitivityisnothigh，thefrequedbacedbereceisveryberrow。 tea 5767 has高性能高敏感性恢復(fù)，referreferencesselectionflexible，itcanbetheralization sointhisdesigningwillusethesstc 89 c52 single-chichimicrocomputerandtea 5767

3、asthecorecorecomponentsofdigilfmaringiwillusethesstc 8 thesoftwarewrittenandusingcomputercontroltea 5767 achivemunallylivetobautomaticfm receivedsignalthroughthetad 2030 amplefieranci intheprocesoffthefrequeofthesignalcanbeckedbylcd 1602。key words :數(shù)字調(diào)頻； stc89c52； tea5767； tad2030目錄緒論4基于單片機(jī)的fm無線電工作原

4、理5。1.1調(diào)頻收音機(jī)的基本工作原理51.2數(shù)字調(diào)節(jié)調(diào)頻收音機(jī)的工作原理51.3用單片機(jī)完成數(shù)字調(diào)節(jié)的fm收音機(jī)的功能設(shè)計(jì)62硬件電路設(shè)計(jì)72.1硬件配置72.1.1數(shù)碼調(diào)頻無線電系統(tǒng)控制中心單片機(jī)72.1.3 pt2257卷模塊92.1.4 fm收音機(jī)模塊102.2調(diào)頻電路及其設(shè)計(jì)132.3單片機(jī)的控制和顯示電路142.4供電電路和放大電路153軟件設(shè)計(jì)163.1鍵盤和顯示函數(shù)設(shè)計(jì)173.1.1 lcd液晶顯示函數(shù)173.1.2鍵盤讀取鍵子程序： 183.2數(shù)字調(diào)節(jié)和無線電控制程序設(shè)計(jì)193.2.1 ea5767hn讀寫寄存器193.2.4集音模塊的初始化24結(jié)論27感謝27參考文獻(xiàn)28附錄

5、29附錄1主程序29附錄tea5767讀寫子程序32附錄3按鈕子程序37緒言雖然手機(jī)、計(jì)算機(jī)、電視等各種電子娛樂設(shè)施越來越普遍，但收音機(jī)在豐富的娛樂媒體中依然占有重要地位。 隨著消費(fèi)類電子的興起、繁榮和數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，收音機(jī)逐漸數(shù)字化、集成化，且成本越來越低，向各種設(shè)備中嵌入收音機(jī)的現(xiàn)象變得普遍。 很多面向消費(fèi)者的電子制造商不要忘記在mp3、智能手機(jī)、便攜式視頻播放器等產(chǎn)品中嵌入ps部分。 tea5767系列的單片機(jī)數(shù)字收音機(jī)廣泛應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品中。 使用tea5767設(shè)計(jì)數(shù)字fm收音機(jī)，與傳統(tǒng)的超外差式收音機(jī)的調(diào)諧方式不同，傳統(tǒng)的超外差式收音機(jī)的固定頻率是10.7mz，tea5767系

6、列數(shù)字收音機(jī)的固定中頻是225khz，固定中頻本設(shè)計(jì)采用宏觀晶體stc89c52芯片控制飛利浦公司的tea5767收音機(jī)，并制作數(shù)字收音機(jī)。 該收音機(jī)具有抗干擾性強(qiáng)、小型、容易攜帶、頻率調(diào)制范圍寬等優(yōu)點(diǎn)?；趩纹瑱C(jī)的fm收音機(jī)的工作原理。1.1調(diào)頻收音機(jī)的基本工作原理調(diào)頻收音機(jī)由輸入電路、高放大電路、本機(jī)振蕩電路、混頻電路、中放大電路、鑒頻器電路和音頻功率放大器組成。 如圖1-1所示。被頻率調(diào)制的接收天線代替耳機(jī)的地線，也可以直接安裝天線ant，兩者的工作原理相同。 調(diào)頻廣播的高頻信號輸入電路直接經(jīng)由電容器c、l構(gòu)成lc振蕩電路，實(shí)際上構(gòu)成帶通濾波器，其通帶為88mhz108mhz。 在集合塊

7、內(nèi)部接收的頻率調(diào)制信號被高頻放大、諧振放大。 被放大的信號與由本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的本地信號在內(nèi)部fm混合，混合并輸出。圖1-1 fm收音機(jī)的原理框圖fm混合信號由fm中頻電路選擇，提取以中頻10.7mhz為載波的頻率調(diào)制波。 中頻選擇電路包括10.7mhz濾波器。 中頻調(diào)制波通過中頻放大電路進(jìn)行中頻放大，然后測量頻率來得到音頻信號，進(jìn)行功率放大后輸出，耦合到揚(yáng)聲器，返回語音。 當(dāng)在頻率調(diào)制頻帶中未接收到無線電信號時，內(nèi)部增益失控而產(chǎn)生的噪聲很大。 因此，通過檢測無信號時的控制電平，來控制靜音電路的動作，使音頻放大器成為微放大狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)靜音功能。1.2數(shù)字調(diào)節(jié)調(diào)頻收音機(jī)的工作原理這個設(shè)計(jì)的基本原

8、理與上述傳統(tǒng)收音機(jī)的原理相似，所以這里不作說明。 主要構(gòu)成部分是單片機(jī)、存儲器、放大器、收音機(jī)芯片。 這里介紹不同之處。 該方案基于單片機(jī)鍵盤輸入，用i2c讀寫操作tea5767模塊的控制寄存器，實(shí)現(xiàn)了tea5767模塊的自動手動檢索功能，音頻信號經(jīng)過由tda2822組成的放大器電路放大處理從揚(yáng)聲器輸出將從tea5767模塊讀取的頻率字換算后顯示在lcd上。 按下存儲鍵，單片機(jī)就能將頻率字寫入24c02來實(shí)現(xiàn)階段功能，按下讀取鍵，就能聽到階段。1.3用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字調(diào)節(jié)的fm收音機(jī)的功能設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)分為硬件電路和程序兩部分。 硬件電路包括四部分：控制模塊、fm調(diào)頻模塊、供電模塊和接收模塊。 主控

9、制器采用單片機(jī)stc89c52，調(diào)頻模塊采用tea5767芯片，供電模塊可以直接從電池供電，也可以獲得變壓設(shè)備所需的電源。 該設(shè)計(jì)采用模塊設(shè)計(jì)，整個系統(tǒng)包括控制模塊、tea576模塊、音量控制模塊和放大器模塊顯示模塊，其在圖1-2中示出了整個系統(tǒng)的方案框圖圖1-2系統(tǒng)框圖從圖1-2可以看到，控制模塊僅通過i2c總線來控制收音機(jī)的操作。 該設(shè)計(jì)使用單片機(jī)p3端口的兩個i/o腳模擬i2c總線的sda和scl序列，通過音量控制模塊對與tea5767通信的tea5767輸出的左聲道和右聲道的音頻信號進(jìn)行前級放大和音量控制單片機(jī)可以通過i2c總線進(jìn)行音量調(diào)整的rom存儲器模塊主要用于存儲無線電臺的數(shù)據(jù)、

10、體數(shù)據(jù)和時鐘數(shù)據(jù)，便于數(shù)據(jù)的存儲和讀取。 系統(tǒng)能夠通過按鈕操作，用mcu檢測按鈕信號，用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)手動檢索臺、自動檢索臺、音量控制、時鐘調(diào)整等功能，能在lcd上顯示各操作的提示和操作結(jié)果。 由穩(wěn)定電源模塊產(chǎn)生的5 v和3.3 v的電壓可以給各自的模塊設(shè)備供電。雙硬件電路設(shè)計(jì)2.1硬件配置通過單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)字fm收音機(jī)所需的主要硬件設(shè)施是stc89c52單片機(jī)、tda2030放大器芯片、pt2257音量模塊、tea5767fm收音機(jī)模塊，各硬件設(shè)施2.1.1數(shù)碼調(diào)頻無線電系統(tǒng)控制中心單片機(jī)。在本設(shè)計(jì)中，單片機(jī)必須選擇作為整個系統(tǒng)的控制中心，而單片機(jī)的要求不高，所以能夠選擇普通的51系列單片機(jī)。 考

11、慮到管腳數(shù)和經(jīng)濟(jì)因素，該設(shè)計(jì)采用stc89c52芯片。 stc89c52是低功耗高性能的cmos8位微控制器，具有8k可在系統(tǒng)中編程的閃存。 單芯片具有靈巧的8位cpu和可在系統(tǒng)中編程的閃存，包括8k字節(jié)閃存、512字節(jié)ram、32位i/o端口線、看門狗計(jì)時器、內(nèi)置4kb eeprom、max810復(fù)位電路，三個16 此外，stc89x52下降到0hz的靜態(tài)邏輯操作，可以為2種軟件選擇省電模式。 在空閑模式下，cpu停止操作，并且允許ram、計(jì)時器/計(jì)數(shù)器、串行和中斷繼續(xù)操作。 外形圖和銷圖如圖2-1所示圖2-1 stc89c52單片機(jī)的外形圖和管腳圖stc89c52在本設(shè)計(jì)中起著重要的作用，

12、是該系統(tǒng)控制的核心。 stc89c52連接到外圍硬件，其向fm無線電模塊輸出指令以確定自動檢索或手動檢索模式。 此外，通過讀取按鈕來確定外圍電路的指令，該指令在用單片機(jī)分析之后，直接向收音模塊輸出信號，在收音模塊接收到信號之后，響應(yīng)于外圍電路的指令，調(diào)整所采集的通道。 收音機(jī)的頻道經(jīng)過單片機(jī)的處理，在lcd1602的液晶顯示器上顯示檢索到的頻率。2.1.2音頻放大器芯片tda2030無線電系統(tǒng)直接接收的信號通常微弱，因此需要在功率放大器放大后通過揚(yáng)聲器輸出。 在這個階段，需要選擇體積小、輸出大、失真小的音頻放大器芯片。 德律風(fēng)根生產(chǎn)的tda2030采用了v型五腳單線式塑料封裝結(jié)構(gòu)。 根據(jù)管腳的

13、形狀，可以分為h型和v型。 該集成電路廣泛應(yīng)用于汽車立體聲錄音機(jī)、中功率音響設(shè)備中，具有內(nèi)部保護(hù)電路。 具體外形示于圖2-2，管腳功能示于表2-1，具體參數(shù)示于表2-2圖2-2 tda2030的外形圖表2-1 tda2030功能端子大頭針功能1正向輸入端2反向輸入端子3負(fù)電源輸入端子4電力輸出端5正電源輸入端子表2-2 tda2030主要參數(shù)表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 )ps psv差動輸入電壓(vdi )15v峰值輸出電流(io )3.5甲組聯(lián)賽耗散功率(ptot)(vdi )20v工作結(jié)溫(tj )-40150存儲連接點(diǎn)溫度(tstg )

14、-401502.1.3 pt2257卷模塊為了控制無線電輸出的音量，無線電系統(tǒng)需要芯片，pt22257是由cmos技術(shù)制作的2通道音量控制ic，僅用8只腳，就采用i2c控制接口，在0-79db的衰減范圍、低噪聲、高立體分離度、和極少的周邊斷開內(nèi)部連接圖2-3和外觀圖分別如圖2-4所示圖2-3 pt2257的內(nèi)部電路圖圖2-4 pt2257的外觀圖表2-3 pt2257針管腳名稱輸入輸出敘述管腳號林恩i左通道輸入需要添加互連來連接到源1lout系列o.o左通道輸出需要加入互連容量，連接到輸出端2ps-是地線3ps系列ii2c接口data輸入足位4psii2c接口時鐘輸入足位5光碟片-是正電源輸入

15、端子6routo.o右通道輸出需要加入互連容量，連接到輸出端7psi右通道輸入需要添加互連來連接到源82.1.4 fm調(diào)頻收音機(jī)模塊fm模塊的控制核心芯片采用飛利浦tea5767數(shù)字立體聲fm芯片，該芯片將所有fm功能集成在用hvqfn40封裝的小塊中，不到6*6平方米。 芯片工作電壓2.5v5.0v，標(biāo)準(zhǔn)值為3v； rf接收頻率范圍為76108mhz，(最強(qiáng)信號噪聲) /噪聲值為60db左右，失真度為0.4%左右，雙通道聲音輸出的電壓為6090mv左右，帶寬為22.5khz。 芯片的引腳分布和引腳定義分別如圖2-3和表2-3所示。圖2-3 tea5767芯片引腳分布表2-3針定義大頭針定義大頭針定義1空腳21空腳2鎖相環(huán)輸出22左聲道輸出3局部振動2