【正文】 ...............................................................................45 7 結(jié)論與心得 .................................................................................................................45 8 感謝 ..........................................................................................................................46 9 參考文獻 ...................................................................................................................46 畢業(yè)設(shè)計（論文） 6 緒論 如今，隨著隨身數(shù)碼科技的發(fā)展 ，獨立的半導(dǎo)體收音機已漸漸淡出了人們?nèi)粘Ｉ畹囊暰€，取而代之的是小巧精致的數(shù)字音頻播放器。 本 文 開發(fā)了一套完整的 FM 調(diào)制接收系統(tǒng)，系統(tǒng)通過專用收音芯片進行解調(diào)，主控芯片通過相應(yīng)通信協(xié)議對其進行頻率選擇控制 ， 選定頻率后， 頻率信息由液晶屏顯示，音頻信號經(jīng)由功率放大模塊放音，能夠獨立完成立體聲收音和放音功能。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 1 FM 收音機 概述 發(fā)射系統(tǒng)的簡單概述 無線電 發(fā)射機是產(chǎn)生和發(fā)送無線電信號的裝置，與一般的無線電發(fā)訊機的基本組成一樣，無線電廣播發(fā)射機也是由載波發(fā)生器，調(diào)制器，變頻器，高頻放大器和發(fā)射天線這些基本部分組成。 已調(diào)載波（調(diào)幅收音機的中頻為 465KHz,調(diào)頻收音信號的中頻為 ），接著通過中放通道的選頻網(wǎng)絡(luò)選出要接收的已調(diào)載波，隨后，進行放大和解調(diào)（檢波），從已調(diào)載波中提取出原電信號。由于廣播事業(yè)發(fā)展，天空中有了很多不同頻率的無線電波。 圖 無線電接收方框圖 本設(shè)計是一個數(shù)字調(diào)頻收音機，調(diào)頻就是頻率調(diào)制，所謂頻率調(diào)制就是原來等幅恒頻的高頻信號的頻率，隨著調(diào)制信號（音頻信號）的幅度變化而變化，調(diào)頻收音機（ FM Radio）就是接收這些頻率調(diào)制的無線電信號，經(jīng)過解調(diào)還原成原信號的電子設(shè)備。 二、靈敏度 當收音機的輸出功率達到額定功率時，在輸入端所需要的最小信號的強度稱為靈敏度，單位為（微伏）。 9kHz 時靈敏度下降的程度來表示，單位為 dB（分貝）。 所謂調(diào)制，就是指用音頻信號去改變載波信號的幅度，頻率或者相位，使他們按照音頻信號的規(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。 現(xiàn)在收音機的調(diào)制方式主要用兩種 ： AM：改變載波的振幅稱振幅調(diào)制。 g(t)的包絡(luò)線即 f(t)+A,用一個簡單的包絡(luò)檢測電路就可以接收并還原信號了。發(fā)音體或稱載波體，是實際發(fā)出聲音的頻率振蕩器；調(diào)制體或稱調(diào)制器，負責(zé)調(diào)整變化載波所產(chǎn)生出來的聲音。理由有以下幾點： 1) 在同樣的頻率、功率等條件下，用調(diào)頻方式傳輸信號比調(diào)幅方式要遠得多。而調(diào)幅制中已調(diào)幅信號的幅度是變化的，因而不能采用限幅，也就很難消除外來的干擾。 4) 調(diào)頻波比調(diào)幅波頻帶寬。 iii. 高頻放大電路 高頻放大電路的主要作用是對高頻調(diào)頻信號進行放大，以提高調(diào)頻收音機的接收靈敏度。 二、 中頻放大電路 調(diào)頻收音機的中放電路與調(diào)幅收音機的主要區(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增益控制，使中放電路保持較大的增益，以便實現(xiàn)限幅。 鑒頻的方法 鑒頻過程分為兩步，先把等幅的調(diào)頻信號經(jīng)線性變換電路轉(zhuǎn)換為幅度隨調(diào)頻信號的頻率變化規(guī)律而變化的調(diào)頻調(diào)幅信號，這時調(diào)頻信號的幅度變化就是解調(diào)所需的音頻信號，然后再用檢波器從調(diào)頻調(diào)幅波中把音頻信號解調(diào)出來。 顯示模塊選擇 諾基亞 5110 液晶顯示當前收音機的頻率。 TEA5767 特點 TEA5767 芯片，通過 I2C 接口與單片機進行通信。 很顯然，第一種方案需要自己設(shè)計電路、畫 PCB 和焊接，而 TEA5767 采用的是FVQFN40（耐熱的薄型四腳扁平封裝）封裝，在短時間內(nèi)和有限的條件下實現(xiàn)硬件功能的難度相當大。它是同步通信的一種特殊形式，具有接口線少，控制方式簡單，器件封裝形式小，通信速率較高等優(yōu)點。連到總線上的任一器件輸出的低電平，都將使總線的信號變低，即各器件的 SDA 及 SCL 都是線“與 ”關(guān)系。在多主機系統(tǒng)中，可能同時有幾個主機企圖啟動總線傳送數(shù)據(jù)。 圖是 I2C 總線字節(jié)傳送與應(yīng)答時序 圖 I2C 總線字節(jié)傳送與應(yīng)答時序 由于某種原因從機不對主機尋址信號應(yīng)答時（如從機正在進行實時性的處理工作而無法接收總線上的數(shù)據(jù)），它必須將數(shù)據(jù)線置于高電平，而由主機產(chǎn)生一個終止信號以結(jié)束總線的數(shù)據(jù)傳送。然后，從機釋放 SDA 線，以允許主機產(chǎn)生終止信號。但是，若主 機希望繼續(xù)占用總線進行新的數(shù)據(jù)傳送，則可以不產(chǎn)生終止信號，馬上再次發(fā)出起始信號對另一從機進行尋址。 （ 2）主機在第一個字節(jié)后，立即從從機讀數(shù)據(jù) （ 3）在傳送過程中，當需要改變傳送方向時，起始信號和從機地址都被重復(fù)產(chǎn)生一次，但兩 次讀 /寫方向位正好反相。從機的地址由固定部分和可編程部分組成。 I2C 總線的起始信號、終止信號、發(fā)送 “0” 及發(fā)送 “1” 的模擬時序如下圖所示。C（商業(yè)級），工作頻率可高達 30MHz，芯片的外形和引腳見下圖 圖 STC89C52 芯片 外形 圖 STC89C52 芯片 引腳圖 畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 圖 STC89C52外形和引腳圖 STC89C52是一種低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲器。 PSEN(Pin29)：外部存儲器讀選通信號。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。 外部方式的時鐘電路如圖 （ b） 所示， RXD 接地， TXD 接外部振蕩器。對外部振蕩信號無特殊要求，只要求 保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的方波信號。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過4us 才能完成復(fù)位操作。 上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，其電路如圖 （ a） 所示。 本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用圖 4— 4（ b） 上電復(fù)位方式。 TDA1308基本信息 TDA1308 是 AB 類的數(shù)字音頻 (CD)專用耳機功放 IC。在低供電電壓條件下，性能比一畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 般的運放要好。 優(yōu)秀的電源紋波抑制 高轉(zhuǎn)換速率 一般應(yīng)用電路工作在單電源模式下。 首先，看一下硬件： 畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 液晶顯示 。 //1 寫數(shù)據(jù)， 0 寫指令 sbit sdin = P1^5。 Nokia5110 液晶特點 5110 液晶具有以下特點： 1) 84x48 的點陣 LCD，可以顯示 4 行漢字。 4) LCD 控制器／驅(qū)動器芯片已綁定到 LCD 晶片上，模塊的體積很小。 2)接口簡單，僅四根 I/O 線即可驅(qū)動， LCD1602 需 11 根 I/O 線， LCD12864 需 12 根。是一種標準的四線同 步雙向串行總線。 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根線，節(jié)約了芯片的管腳，同時為 PCB 的布局上節(jié)省空間，提供方便，正是出于這種簡單易用的特性，現(xiàn)在越來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)備以串行方式進行通信以交換信息。也是所有基于 SPI 的設(shè)備共有的，它們是 SDI（數(shù)據(jù)輸入）， SDO（ 數(shù)據(jù)輸出），SCLK（時鐘）， CS（片選）。通訊是通過數(shù)據(jù)交換完成的，這里先要知道 SPI 是串行通訊協(xié)議，也就是說數(shù)據(jù)是一位一位的傳輸?shù)摹＿@樣，在至少 8 次時鐘信號的改變（上沿和 下沿為一次），就可以完成 8 位數(shù)據(jù)的傳輸。也就是說，主設(shè)備通過對 SCLK 時鐘線的控制可以完成對通訊的控制。在多個從設(shè)備的系統(tǒng)中，每個從設(shè)備需要獨立的使能信號，硬件上比 I2C 系統(tǒng)要稍微復(fù)雜一些。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 3 TEA5767 芯片介紹 TEA5767 芯片簡介 TEA5767 芯片簡介 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 功能都集成到一個不足 6*6 平方米的用 HVQFN40 封裝的小方塊中。 （ 2） FM 到中頻的混頻器可以工作在 的歐美頻段或 7691MHz 的日本頻段，并且可預(yù)設(shè)接收日本 108MHz 的電視音頻信號的能力。 （ 6）集成鎖相環(huán)調(diào)諧系統(tǒng) （ 7）可以通過 I2C 或三線串行總線來獲取 中頻計數(shù)器值或接收的高頻信號電平，以便進行自動調(diào)諧功能，本設(shè)計采用第一種方式，詳細的 I2C 通信介紹請見第 5 章。 TEA5767 寄存器描述 吃透芯片的寄存器是編好程序的關(guān)鍵。 （ 2）寫模式下 5 個數(shù)據(jù)字節(jié)的格式及各位的描述。 ② 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 a）字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 字節(jié)格式 位 7（高位） 位 6 位 5 位 4 位 3 位 2 位 1 位 0（ 低位） 畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 PLL7 PLL6 PLL5 PLL4 PLL3 PLL2 PLL1 PLL0 b）位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 2 位描述 位號 符號 描述 7 到 0 PLL[7： 0] 設(shè)定用于搜索和預(yù)設(shè)的可編程頻率合成器。 3 MS 立體聲 /單聲道： MS=1，單聲道； MS=0，立體聲。 注： 搜索停止標準設(shè)定 表 搜索停止標準 SSL1 SSL2 搜索停止標準 0 0 在搜索模式下禁止 0 1 低： ADC 輸出大小為 5 1 0 中： ADC 輸出大小為 7 1 1 高： ADC 輸出大小為 10 ④ 數(shù)據(jù)字節(jié) 4 a）字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 4 字節(jié)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 b） 位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 4 位描述 位號 符號 描述 7 SWP2 軟件可編程端口 2： SWP2=1，端口 2 高電平； SWP2=0，端口 2 低電平。 3 SMUTE 軟件靜音： SMUTE=1，軟靜音打開； SMUTE=0，軟靜音關(guān)閉。 ⑤ 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 a）字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 字節(jié)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 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 位描述 位號 符號 描述 7 PLLREF 若 PLLREF=1， 的鎖相環(huán)參考頻率啟用； 若 PLLREF=0， 的鎖相環(huán)參考頻率關(guān)閉。 6 BLF 波段制式： BLF=1，一個制式已經(jīng) 符合； BLF=0，沒有制式已經(jīng)符合。 6 到 0 IF[6： 0] 中頻計數(shù)器結(jié)果。 ⑤ 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 a）字節(jié)格式 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 字節(jié)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 b）位描述 表 數(shù)據(jù)字節(jié) 5 位描述 位號 符號 描述 7 到 0 預(yù)留為擴展用，由內(nèi)部置 0。下圖 是模塊的引腳封裝和引腳功能簡介（引出引腳的功能和芯片引腳的定義完全相同）。 DAT 和 CLK 線組成 IIC 總線與微控制器通信。通過軟件模擬 SPI 總線控制顯示內(nèi)容。 接液晶模塊的 LCDSCLK 引腳。 接 TEA5767 模塊的 DAT 線。 接按鍵 2。 LCDMOSI 引腳接 。 畢業(yè)設(shè)計（論文） 36 按鍵模塊 圖 按鍵模塊原理圖 S1~S6 六個按鍵接上拉電阻后接到微控制模塊的 ~ 引腳上。 2) 是對 5V進行電壓轉(zhuǎn)換，輸出 。諾基亞 5110 顯示的供電電壓要求是 。 LCDSEC 引腳接 。 液晶顯示原理圖