【文章內容簡介】 、L_OUT為FM的音頻信號輸出，R_OUT為右聲道輸出，L_OUT為左聲道輸出，本設計左聲道和右聲道同時輸出構成立體聲。SDA和CLK為I2C通信的數(shù)據(jù)線和時鐘線，外接10K的上拉電阻，系統(tǒng)的MCU通過I2C接口來對FM模塊進行控制。芯片上的W／READ引腳在本系統(tǒng)中沒有使用，故空接。CLK、SDA用于與系統(tǒng)的MCU實現(xiàn)串行通信[13]。 LCD1602液晶屏模塊1602液晶也叫1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點陣型液晶模塊它有若干個57或者511等點陣字符位組成，本設計采用的是57型的，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以他不能顯示圖形。1602LCD是指顯示的內容為162，即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。引腳說明如下：第1腳：VSS為電源地。第2腳：VDD接5V電源正極。第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。 第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)端。第15～16腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。1602與單片機的連線圖，10K電位器調節(jié)對比度，116引腳分別接電源和地構成背光電源。圖212 LCD1602模塊連接圖 按鍵電路系統(tǒng)采用了4鍵輸入以實現(xiàn)系統(tǒng)功能的設定，其中SWSW2分別用于操作頻率的增加和減少，SWSW4分別用于操作自動搜臺的向上調臺和向下調臺。由于系統(tǒng)中的其他模塊對微控制器的端口占用較少還有很多沒有使用的端口，鍵盤連接上直接采用了每個按鍵占用一個端口的形式。鍵盤的讀取采用掃描的形式，當檢測到有按鍵按下時，消抖動后進行鍵值判斷。 如圖213所示是按鍵電路的連接圖，SWSWSW。按鍵按下對應單片機IO口為低電平。圖213 按鍵電路連接圖 I2C總線簡介I2C總線是PHLIPS公司推出的一種串行總線，是具備多主機系統(tǒng)所需的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。它只有兩根雙向信號線，一根是數(shù)據(jù)線SDA，另一根是時鐘線SCL。典型的I2C結構如圖214所示。圖214 典型的I2C總線結構I2C[14]總線需通過上拉電阻接正電源，當總線空閑時，兩根線均為高電平。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”關系。每個接到I2C總線上的器件都有唯一的地址。主機與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這時主機即為發(fā)送器。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。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)。為了避免混亂，I2C總線要通過總線仲裁，以決定由哪一臺主機控制總線。I2C總線的數(shù)據(jù)字節(jié)必需保證是8位長度。數(shù)據(jù)傳送時，先傳送最高位（MSB），每一個被傳送的字節(jié)后面都必須跟隨一位應答位（即一幀共有9位）。 圖215是I2C總線字節(jié)傳送與應答時序圖215 I2C總線字節(jié)傳送與應答時序由于某種原因從機不對主機尋址信號應答時（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，而由主機產生一個終止信號以結束總線的數(shù)據(jù)傳送。如果從機對主機進行了應答，但在數(shù)據(jù)傳送一段時間后無法繼續(xù)接收更多的數(shù)據(jù)時，從機可以通過對無法接收的第一個數(shù)據(jù)字節(jié)的“非應答”通知主機，主機則應發(fā)出終止信號以結束數(shù)據(jù)的繼續(xù)傳送。當主機接收數(shù)據(jù)時，它收到最后一個數(shù)據(jù)字節(jié)后，必須向從機發(fā)出一個結束傳送的信號。這個信號是由對從機的“非應答”來實現(xiàn)的。然后，從機釋放SDA線，以允許主機產生終止信號。I2C總線上傳送的數(shù)據(jù)信號是廣義的，既包括地址信號，又包括真正的數(shù)據(jù)信號。在起始信號后必須傳送一個從機的地址（7位），第8位是數(shù)據(jù)的傳送方向位（R/T），用“0”表示主機發(fā)送數(shù)據(jù)（T），“1”表示主機接收數(shù)據(jù)（R）。每次數(shù)據(jù)傳送總是由主機產生的終止信號結束。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。由于本設計采用的STC89C52[15]單片機沒有I2C總線接口，所以要通過模擬來實現(xiàn)，利用軟件實現(xiàn)I2C總線的數(shù)據(jù)傳送，即軟件與硬件結合的信號模擬。 電路裝配注意事項設計就采用普通的萬用版進行裝配，在裝配時要注意以下幾點：（1）晶振部分要緊靠著芯片引腳，導線要盡量粗，在焊接時采用用焊錫鋪粗來處理。（2）電源輸入一定要添加去耦電容。（3）TEA5767模塊和單片機引腳的距離盡量靠近，SDA線和CLK線業(yè)盡量鋪粗。（4）天線安裝盡量靠近芯片引腳，一定要加上匹配電容。（5）模擬線和數(shù)據(jù)線盡量要分開，設計采用元器件面走數(shù)字線，焊接面走模擬線的方法處理。第3章 軟件設計軟件系統(tǒng)以數(shù)據(jù)處理為核心、通過不斷掃描按鍵狀態(tài)，實現(xiàn)數(shù)字立體聲收音，同時顯示電臺信息。按鍵處理包含頻率調節(jié)、電臺切換模式，按鍵后，程序返回不同的鍵值給數(shù)據(jù)處理模塊、收音控制，程序則相應進行后續(xù)動作。按鍵值確定后則需進行數(shù)據(jù)處理，包括頻率值的轉換計算、使用IIC 協(xié)議對TEA5767 模塊的讀寫操作。收音控制數(shù)據(jù)處理模塊發(fā)送五字節(jié)控制信息控制收音控制模塊的讀寫動作，使收音模塊進行搜索、選擇頻率鎖定、報告當前數(shù)據(jù)狀況等信息。收音模塊返回的數(shù)據(jù)為5 字節(jié)信息格式，該信息發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，供程序的后續(xù)處理. 最后，顯示模塊用來顯示數(shù)據(jù)處理模塊計算后的頻率信息。 整個主程序主要由收音模塊、液晶顯示器模塊、按鍵模塊組成。首先對液晶顯示器和TEA5767HN芯片初始化。接著就是對顯示器顯示關機狀態(tài)，并開啟定時器，對按鍵進行掃描。根據(jù)不同的按鍵進行響應的處理。系統(tǒng)初始化完成時對收音模塊進行讀取，此時收音模塊將收到的數(shù)據(jù)進行分析處理，其后將最終得到的數(shù)據(jù)上傳至單片機，單片機根據(jù)得到的數(shù)據(jù)驅動液晶顯示器進行相應的顯示，隨后單片機將對系統(tǒng)鍵盤端口進行掃描，并根據(jù)掃描得到的鍵值進行相應的處理。整個系統(tǒng)主程序流程如圖31所示。圖31 整個系統(tǒng)主程序流程部分源程序代碼如下：void main(){ unsigned char i。 lcd_init()。 // 初始化LCD delay(10)。 frequency = 89800。 radio_write()。 // 寫入收音機 while(1) { i = GetKey()。 Lcd_Display(frequency)。 // 液晶顯示 switch (i) // 判斷按鍵 { case 0x00: search(0)。 // 手動加 break。 case 0x01: search(1)。 // 手動減 break。 case 0x02: auto_search(0)。 // 向上調臺 break。 case 0x03: auto_search(1)。 // 向下調臺 break。 default: break。 } } }液晶屏顯示驅動處于系統(tǒng)的最后端，屬于人機交互界面。本設計系統(tǒng)開始時，系統(tǒng)賦予它一個初始值，如果有按鍵按下，初始值將會被清除，同時進行按鍵處理，液晶屏顯示所相應的數(shù)值；若沒有按鍵按下，液晶屏則直接顯示原有的初始值。本設計用液晶屏顯示，是因為液晶屏簡單易設計，能夠更加直觀的觀察與操作收音機。如圖32為液晶屏顯示控制子程序流程圖。圖32 液晶屏顯示控制子程序流程圖void Lcd_Display(unsigned long i) //顯示函數(shù){ lcd_pos(0)。 //0列 lcd_wdat(0x46)。 //F lcd_pos(1)。 //1列 lcd_wdat(0x4D)。 //M lcd_pos(5)。 //設置顯示位置為第一行的第1個字符 lcd_wdat(i/100000+0x30)。 lcd_pos(6)。 lcd_wdat((i%100000)/10000+0x30)。 lcd_pos(7)。 lcd_wdat(((i%100000)%10000)/1000+0x30)。 lcd_pos(8)。 lcd_wdat(0xa5)。 //. lcd_pos(9)。 lcd_wdat((((i%100000)%10000)%1000)/100+0x30)。 lcd_pos(11)。 lcd_wdat(0x4D)。 //M lcd_pos(12)。 lcd_wdat(0x48)。 //H lcd_pos(13)。 lcd_wdat(0x5a)。 //Z} 收音機控制子程序收音機子程序處理中，在手動搜臺時候，只需要給收音機發(fā)完命令字，以及頻率，然后收音模塊就讀取所發(fā)送的頻率，等待100ms進行數(shù)據(jù)處理和分析，判斷是否收到電臺，如果沒有收到電臺，頻率增加（減少），再次繼續(xù)讀取頻率所發(fā)送的頻率；如果收到了電臺就可以直接返回了。因為收音模塊是用飛利浦公司的TEA5767數(shù)字立體聲FM芯片，具有靈敏度高，自動增益控制等功能，所以在收音效果上是比較好的。如下圖33所示為收音機控制子程序流程圖。開始發(fā)送頻率等待100ms讀取收音機數(shù)據(jù)是否搜索到電臺返回頻率增加（減少）NY圖33 收音機控制子程序流程圖部分源程序代碼如下：void search(bit mode){ radio_read()。 if(mode) { frequency+=100。 // if(frequencymax_freq) // frequency=min_freq。 // 超過則返回最小頻率 } else { frequency=100。 if(frequencymin_freq) frequency=max_freq。 } get_pll()。 radio_write_data[0]=pll/256。 radio_write_data[1]=pll%256。 radio_write_data[2]=0x41。 radio_write_data[3]=0x11。 radio_write_data[4]=0x40。 radio_write()。} 第4章 系統(tǒng)測試硬件調試主要分成兩大塊：上電前的調試和上電后的測試。在上電前，必須確保電路中不存在斷路或短路情況，這一工作是整個調試工作的第一步，也是非常重要的一個步驟。在這部分調試中主要使用的工具是萬用表，用來完成檢測電路中是否存在斷路或者短路情況等。通過萬用表的檢測，沒有發(fā)現(xiàn)短路和斷路的地方，電路基本正常。(1)電源的測試當USB由電路接入PC機時，用萬用表打到電壓檔檢測USB供電后是否為5V左右，然后檢測單聯(lián)撥動開關是否有效，當撥動開關后電源指示燈亮說明開關有效,撥動開關后檢測接入單片機和PL2303的電壓是否為5V左右。(2) PL2303電路的測試用萬用表檢查PL2303電路無誤后，先在PC機上面安裝好PL2303的驅動，用USB使板子和PC機相連，此時電腦會出現(xiàn)相應的COM口,若出現(xiàn)COM口說明PL2303電路正確,否則不正確。 軟件調試 當撥動單聯(lián)開關時，檢查STC89C52的電源指示燈是否會亮，然后連接單片機的TXD、RXD和PL2303的RXD、TXD(已經(jīng)通過導線連接起來了)。兩者是一一對應起來的，這時用stc單片機燒寫程序軟件STC_ISP_V483下載程序，看看能否將程序下載到單片機內。此時前提條件是PL2303電路正常，PC機能夠識別COM口,否則無法下載。如果能下載成功后，使用復位鍵，看看電路能否復位。問題：單片機下載程序不成功，前提硬件是正確的。 解決方案：可能USB下載器上的TXD，RXD對應單片機上的TXD，RXD不正確。正確的接法是USB下載器上的TXD，RXD對應單片機上的RXD，TXD。也有可能波特率設置問題，默認最高波特率為115200，可以把波特率最高改為9600。 用Keil軟件編寫一簡單的程序，通過STC_ISP_V483下載軟件下載程序到單片機內，讓LCD16