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51单片机控制的FM收音机.doc

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：0.65M 资料格式：doc 举报 版权申诉
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    摘 要：
    前言：
    1课题分析
    1.1 总体分析
    1.2主要技术分析：
    2 FM收音机流程图：
    3 FM收音机电路图：
    4 FM收音机实物图：
    5.FM收音机核心程序：
    6总结
    7参考文献
    基于单片机控制的 FM 收音机 摘 要： 单片机自 20 世纪 70 年代问世以来，以极其高的性能价格比受到人们的重视和 关注，所以应用很广，发展很快。单片机的特点是体积小、集成度高、重量轻、 抗干扰能力强，对环境要求不高，价格低廉，可靠性高，灵活性好，开发较为容 易。正因为单片机有如此多的优点，因此其应用领域之广，几乎到了无孔不入的 地步。在我国，单片机已被广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪表、 智能化家用电器、航空航天系统和和国防军事、尖端武器等各个方面。我们可以 开发利用单片机系统以获得很高的经济效益。更重要的意义是单片机的应用改变 了控制系统传统的设计思想和方法。以前采用硬件电路实现的大部分控制功能， 正在用单片机通过软件方法来实现。这种以软件结合硬件或取代硬件并能提高系 统性能的控制技术称为微控制技术。例如，本文所要论述的通过单片机来控制 TEA5767HN 芯片及驱动 LCD1602 液晶屏实现 FM 收音并显示频率。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。本设计采用的是 TEA5767HN 芯片，它是由 PHILIPS 公司推出的针 对低电压应用的单芯片数字调谐 FM 立体声收音机芯片。TEA5767HN 芯片内集 成了完整的 IF 频率选择和鉴频系统，只需很少的低成本外围元件，就可实现 FM 收音机的全部功能。另外，它具有高性能的 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。 关键词： 89C52 单片机；TEA5767HN 芯片;2822 功率放大器 Abstract This test constitute with stc89c52 singlechip micyoco, tea5767 model,2822 power amplifier,1602 and peripheral circuit.In the design process,we used modular design for several types,such as searching model,display model,storage model and some ancillary function.STC series singlechip has very good control ability and stable level to meet the requirements.
    前言： 本设计研究 FM 收音机分为硬件电路和程序设计两个方面。从硬件电路来说， 主要是实现所需电压值、稳压、搜台、控制和频率显示等方面；从系统程序来说， 主要是如何将电台频率换算出 PLL 控制字写入 TEA5767HN，以及 PLL 控制字转 换成频率送显示。 意义： 随着单片机技术的不断发展，单片机在日用电子产品中的应用越来越广泛， TEA5767HN 芯片可通过 IIC 系统总线进行各种功能控制，并通过 IIC 总线输出 7 位 IF 计数值；立体声解调器完全免调，可用软件控制 SNC、HCC、暂停和静音 功能；具有两个可编程 I/O 口，可用于系统的其他相关功能，又由于其小尺寸的 封装，使得它非常适合用于电路板空间相当有限的设计上。 1 课题分析 1.1 总体分析 课题研究分为两部分：硬件电路和程序。硬件电路包括主控制器、调频模 块、喇叭（耳机）接收和频率显示四部分。主控制器采用的是单片机 AT89S51， 调频模块采用的是 TEA5767HN 芯片，显示电路采用 FPB9742 芯片和 LCD 液晶 屏直读显示。程序部分用 C 语言编写包括设定 89.6MHZ 电台、TEA5767HN 写 入和读出、PLL 控制字转换为频率送显示和 IIC 总线操作子程序包。通过设计电 路图和电路焊接，编写程序并调试，使系统达到设计要求。 1.2 主要技术分析： 1.2.1 调频广播收音机的原理： 一个典型的调频广播收音机的电路原理图如下： 自动增益控制 高频放大器 混频器 中频放大器 限幅器 调谐器 本地振荡器 鉴频器 音频放大器 1.2.2 本设计用到的 TEA5767HN 的功能介绍： （1）具有集成的高灵敏度低噪声射频输入放大器； （2）具有射频自动增益控制电路 RF AGC；
    （3）LC 调谐振荡器采用廉价的固定片式电感； （4）具有内部实现的 FM 中频选择性； （5）具有完全集成的 FM 鉴频器，无需外部解调； （6）可选择 32.768kHZ 或 13MHZ 的晶体参考频率振荡器，也可使用外部 6.5MHZ 的参考频率； （7）采用 PLL 合成器调谐系统； （8）引脚 BUSMODE 可选择 IIC 和 3-wire 总线； （9）总线可输出 7 位中频计数器； （10）总线可输出 4 位信号电平信息； （11）具有软件静音功能； （12）具有免调整立体声解调功能； （13）具有电台自动搜索功能； 1.2.3 TEA5767HN 的 IIC 总线说明： TEA5767HN 的 IIC 总线地址是 C0H，是可收发的从器件结构，无内部地址。 最大低电平是 0.2VCCD，最大高电平是 0.45VCCD。 当使用 IIC 总线时，引脚 BUSMODE 必须接地。因总线的最高时钟频率是 400kHZ，故芯片的时钟频率不能高于该值。 当向 TEA5767HN 写入数据时，地址的最低位是 0，即写地址是 C0H。当 从 TEA5767HN 读出数据时，地址的最低位是 1，即读地址是 C1H。 TEA5767HN 遵守通用的 IIC 总线通信协议，IIC 总线的写模式和读模式格式分别 为： 开始位 写地址 IIC 写模式 应答位 IIC 读模式 开始位 读地址 应答位 数据字节 1 数据字节 应答位 停止位 1.2.4 写数据： TEA5767HN 内部有一个 5 字节的控制寄存器，在 IIC 上电复位后，必须 先通过总线接口向其写入适当控制字，TEA5767HN 才能正常工作。写入控制字 应按照以下顺序： 地址，字节 1，字节 2，字节 3，字节 4，字节 5 首先发送每个字节的最高位。在时钟下降沿后写入的数据才有效。 写模式字节 1 格式 位 7（MSB） 位 6 位 5 MUTE SM PLL13 位 4 PLL12 位 3 PLL11 位 2 PLL10 位 1 位 0（LSB） PLL9 PLL8
    写模式字节 1 各位说明 说明 位 符号 7 6 5~0 MUTE 左右声道静音设置。1：左右声道静音；0：左右声道非静音 SM PLL13~8 预置或搜索电台的频率数据高 6 位 搜索模式设置。1：搜索模式；0：非搜索模式 写模式字节 2 格式 位 7（MSB） 位 6 位 5 PLL5 PLL7 PLL6 位 4 PLL4 位 3 PLL3 位 2 PLL2 位 1 位 0（LSB） PLL1 PLL0 写模式字节 2 各位说明 位 7~0 符号 PLL7~0 说明 预置或搜索电台的频率数据低 8 位 写模式字节 3 格式 位 7（MSB） 位 6 位 5 SUD SSL0 SSL1 位 4 HLSI 位 3 MS 位 2 ML 位 1 位 0（LSB） MR SWP1 写模式字节 3 各位说明 位 7 6，5 4 3 2 1 0 符号 SUD SSL1~0 HLSI MS ML MR SWP1 说明 上下搜索设置。1：向上搜索；0：向下搜索 设定搜索停止电平，见下表 设定高低本振。1：高端本振注入；0：低端本振注 入 单声道或立体声设置。1：强制单声道；0：开立体 声 左静音设置。1：左声道静音强制单声道；0：左声 道非静音 右静音设置。1：右声道静音强制单声道；0：右声 道非静音 软件可编程输出口 1 设置。1：SWPOR1 为高；0： SWPOR1 为低 搜索停止电平设置
    SSL1 0 0 1 1 SSL0 0 1 0 1 1.2.5 读数据 读地址为 C1H。 搜索停止电平 不搜索 低电平，ADC 输出值为 5 中电平，ADC 输出值为 7 高电平，ADC 输出值为 10 （本设计用的是第三种） 读模式字节 1 格式 位 7（MSB） 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 RF BLF PLL13 PLL12 PLL11 PLL10 PLL9 0 位 （LSB） PLL8 读模式字节 1 各位说明 位 7 6 5~0 符号 RF BLF PLL13~8 说明 Ready 标志。1：发现了一个电台或搜索 到头；0：未搜索到头 波段到头标志。1：搜索到头；0：未搜索 到头 搜索或预置的电台频率值的高 6 位（需换 算） 读模式字节 2 格式 位 7（MSB） 位 6 位 5 PLL7 PLL5 PLL6 位 4 PLL4 位 3 PLL3 位 2 PLL2 位 1 位 0（LSB） PLL1 PLL0 读模式字节 2 各位说明 位 7~0 符号 PLL7~0 说明 搜索 或预 置的电 台频 率 值的低 8 位（需换算）
    读模式字节 3 格式 位 7（MSB） 位 6 位 5 IF5 STEREO IF6 位 4 IF4 位 3 IF3 位 2 IF2 位 1 位 0（LSB） IF1 IF0 读模式字节 3 各位说明 位 7 6~0 符号 STEREO IF6~0 说明 立体声标志。1：立体声； 0：单声道 中频计数结果 1.2.6 根据电台频率换算出 PLL 控制字写入以及根据 PLL 控制字换算出电台频率 读出。TEA5767HN 的中频 f 固定为 225khz，参考频率与所使用的晶振有关，具 体数值如下： XTAL 是写模式控制字第 4 字节的位 4，PLLREF 是写模式控制字第 5 字节 的 7 位 。 FM 收音机参考频率 XTAL 0 0 1 1 PLLREF 0 1 0 1 参考频率 3000HZ 3000HZ 32768HZ 32768HZ 振荡频率 13MHZ 6.5MHZ 32.768KHZ 32.768KHZ fRF=(NDEC*fREFS)/4-（+）fIF 式中，fRF 为收到的电台频率，NDEC 为控 制字的十进制值，fIF 为中频频率，fREFS 为参考频率。当采用高本振时，公式 用减号，当采用低本振时，公式用加号。 本 设 计 用 的 参 考 频 率 是 32768HZ ， 低 本 振 ， 计 算 公 式 为 ： fRF=NDEC*8192+225000（HZ）
    2 FM 收音机流程图： 3 FM 收音机电路图： 器件清单： 器件 电解电容 电解电容 电解电容 普通电容 规格 1µF 1000µF 47µF 0.1µF 件数 2 1 4 1
    电阻 TDA2822 喇叭 10k 2 1 1 4 FM 收音机实物图： 5.FM 收音机核心程序： #include #include #include #include #include #define max_freq 108000 #define min_freq 87500 sbit KEY11=P3^0; sbit KEY22=P3^1; sbit KEY1=P3^2; sbit KEY2=P3^3; char unsigned //要写入 TEA5767 的数据 unsigned char radio_read_data[5]; unsigned int default_pll=0x301d; pll,95.8MHz unsigned int max_pll=0x339b; unsigned int min_pll=9000; unsigned long frequency; unsigned int pll; radio_write_data[5]={0x2a,0xb6,0x40,0x11,0x40}; //TEA5767 读出的状态 //0x29f9; //默认存台的 //108MHz 时的 pll, //70MHz 时的 pll
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